Oracle Redo Log 机制 小结

Oracle 的Redo 机制DB的一个重要机制，理解这个机制对DBA来说也是非常重要，之前的Blog里也林林散散的写了一些，前些日子看老白日

Oracle 的Redo 机制DB的一个重要机制，理解这个机制对DBA来说也是非常重要，之前的Blog里也林林散散的写了一些，前些日子看老白日记里也有说明，所以结合老白日记里的内容，对oracle 的整个Redo log 机制重新整理一下。

 

一．Redo log 说明

Oracle 的Online redo log 是为确保已经提交的事务不会丢失而建立的一个机制。 因为这种健全的机制，才能让我们在数据库crash时，恢复数据，保证数据不丢失。

 

1.1 恢复分类

恢复分两种：

（1）    Crash recovery

（2）    Media recovery

 

这两种的具体说明，参考：

Oracle 实例恢复时 前滚（roll forward） 后滚（rollback） 问题 

 

这两种的区别是：

（1）    Crash Recovery 是在启动时DB 自动完成，而MediaRecovery 需要DBA 手工的完成。

（2）    Crash Recovery 使用online redo log，Media Recovery 使用archived log 和 online redo log。

（3）    Media Recovery 可能还需要从备份中Restore datafile。

 

1.2 Crash Recovery 过程

       当数据库突然崩溃，而还没有来得及将buffer cache里的脏数据块刷新到数据文件里，同时在实例崩溃时正在运行着的事务被突然中断，则事务为中间状态，也就是既没有提交也没有回滚。这时数据文件里的内容不能体现实例崩溃时的状态。这样关闭的数据库是不一致的。

 

       下次启动实例时，Oracle会由SMON进程自动进行实例恢复。实例启动时，SMON进程会去检查控制文件中所记录的、每个在线的、可读写的数据文件的END SCN号。

       数据库正常运行过程中，该END SCN号始终为NULL，而当数据库正常关闭时，会进行完全检查点，并将检查点SCN号更新该字段。

       而崩溃时，Oracle还来不及更新该字段，则该字段仍然为NULL。当SMON进程发现该字段为空时，就知道实例在上次没有正常关闭，于是由SMON进程就开始进行实例恢复了。

 

1.2.1 前滚

       SMON进程进行实例恢复时，会从控制文件中获得检查点位置。于是，SMON进程到联机日志文件中，找到该检查点位置，然后从该检查点位置开始往下，应用所有的重做条目，从而在buffer cache里又恢复了实例崩溃那个时间点的状态。这个过程叫做前滚，前滚完毕以后，buffer cache里既有崩溃时已经提交还没有写入数据文件脏数据块，也还有事务被突然终止，而导致的既没有提交又没有回滚的事务所弄脏的数据块。

 

1.2.2 回滚

       前滚一旦完毕，SMON进程立即打开数据库。但是，这时的数据库中还含有那些中间状态的、既没有提交又没有回滚的脏块，这种脏块是不能存在于数据库中的，因为它们并没有被提交，必须被回滚。打开数据库以后，SMON进程会在后台进行回滚。

 

       有时，数据库打开以后，SMON进程还没来得及回滚这些中间状态的数据块时，就有用户进程发出读取这些数据块的请求。这时，服务器进程在将这些块返回给用户之前，由服务器进程负责进行回滚，回滚完毕后，将数据块的内容返回给用户。

 

总之，Crash Recovery时，数据库打开会占用比正常关闭更长的时间。

 

1.2.3 必须先前滚，在回滚

       回滚段实际上也是以回滚表空间的形式存在的，既然是表空间，那么肯定就有对应的数据文件，同时在buffer cache 中就会存在映像块，这一点和其他表空间的数据文件相同。

     

       当发生DML操作时，既要生成REDO（针对DML操作本身的REDO Entry）也要生成UNDO（用于回滚该DML操作，记录在UNDO表空间中），但是既然UNDO信息也是使用回滚表空间来存放的，那么该DML操作对应的UNDO信息（在BUFFER CACHE生成对应中的UNDO BLOCK）就会首先生成其对应的REDO信息（UNDO BLOCK's REDO Entry）并写入Log Buffer中。

 

       这样做的原因是因为Buffer Cache中的有关UNDO表空间的块也可能因为数据库故障而丢失，为了保障在下一次启动时能够顺利进行回滚，首先就必须使用REDO日志来恢复UNDO段（实际上是先回复Buffer Cache中的脏数据块，然后由Checkpoint写入UNDO段中），在数据库OPEN以后再使用UNDO信息来进行回滚，达到一致性的目的。

       生成完UNDO BLOCK's REDO Entry后才轮到该DML语句对应的REDO Entry，，最后再修改Buffer Cache中的Block，该Block同时变为脏数据块。

 

       实际上，简单点说REDO的作用就是记录所有的数据库更改，包括UNDO表空间在内。

 

1.2.4  Crash Recovery 再细分

Crash Recovery 可以在细分成两种：

（1）    实例恢复(InstanceRecovery)

（2）    崩溃恢复(CrashRecovery)

 

InstanceRecovery与CrashRecovery是存在区别的：针对单实例(singleinstance)或者RAC中所有节点全部崩溃后的恢复，我们称之为Crash Recovery。    而对于RAC中的某一个节点失败，存活节点(surviving instance)试图对失败节点线程上redo做应用的情况，我们称之为InstanceRecovery。

 

       不管是Instance Recovery还是Crash Recovery，都由2个部分组成：cache recovery和transaction recovery。

 

       根据官方文档的介绍，Cache Recovery也叫Rolling Forward（前滚）；而Transaction Recovery也叫Rolling Back（回滚）。

 

 

1.3 Redo log 说明

REDO LOG 的数据是按照THREAD 来组织的，对于单实例系统来说，只有一个THREAD，对于RAC 系统来说，可能存在多个THREAD，每个数据库实例拥有一组独立的REDO LOG 文件，拥有独立的LOG BUFFER，某个实例的变化会被独立的记录到一个THREAD 的REDO LOG 文件中。