Oracle 11g 闪回数据归档 | dbtan 谈DB

Oracle 11g 闪回数据归档：

虽然ORA-01555错误可以通过种种手段来避免和减少，但是随着时间的流逝，这些UNDO信息总会失去，那么能否将这些信息保存起来，使得数据库在一定的历史周期之内可以不断向后追溯，使得我们可以看到一个数据表在任意历史时间点上的切片呢？

从Oracle Database 11g开始，Oracle 提供了一个这样的功能：闪回数据归档（Flashback Data Archive）。通过这一功能Oracle数据库可以将UNDO数据进行归档，从而提供全面的历史数据查询，也因此Oracle引入一个新的概念Oracle Total Recall，也即Oracle全面回忆功能。闪回数据归档可以和我们一直熟悉的日志归档类比，日志归档记录的是Redo的历史状态，用于保证恢复的连续性；而闪回归档记录的是UNDO的历史状态，可以用于对数据进行闪回追溯查询；后台进程LGWR用于将Redo信息写出到日志文件，ARCH进程负责进行日志归档；在Oracle11g中，新增的后台进程FBDA（Flashback Data Archiver Process）则用于对闪回数据进行归档写出：

[oracle@sp3: ~]$ps -ef | grep fbda | grep -v grep
oracle    3251     1  0 Jan07 ?        00:00:11 ora_fbda_ccdb

闪回归档数据甚至可以以年为单位进行保存，Oracle可以通过内部分区和压缩算法减少空间耗用，这一特性对于需要审计以及历史数据分区的环境尤其有用，但是注意，对于繁忙的数据库环境，闪回数据存储显然要耗用更多的存储空间。当然，用户可以根据需要，对部分表进行闪回数据归档，从而满足特定的业务需求。

因为闪回数据归档需要独立的存储，所以在使用该特性之前需要创建独立的ASSM（自动段空间管理）表空间：

sys@TQGZS11G> create tablespace fbda datafile '/oracle/oradata/tqgzs11g/FBDA.dbf' size 200M segment space management auto;
Tablespace created.

然后可以基于该表空间创建闪回数据归档区，FLASHBACK ARCHIVE ADMINISTER系统权限是创建闪回数据存档所必需的，此处使用SYS用户进行：

sys@TQGZS11G> create flashback archive fda tablespace fbda retention 1 month;
Flashback archive created.

此后就可以使用该归档区来记录数据表的闪回数据量。为了测试方便，先将UNDO表空间更改为较小，以使得UNDO数据能够尽快老化：

sys@TQGZS11G>create undo tablespace UNDOTBS2_SMALL datafile'/oracle/oradata/tqgzs11g/UNDOTBS2_SMALL.dbf' size 20M autoextend off;
Tablespace created.
sys@TQGZS11G> alter system set undo_tablespace= UNDOTBS2_SMALL;
System altered.
sys@TQGZS11G> show parameter undo
NAME                                 TYPE                           VALUE
------------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
undo_management                      string                         AUTO
undo_retention                       integer                        900
undo_tablespace                      string                         UNDOTBS2_SMALL

接下来使用测试用户连接，对测试表执行闪回归档设置，FLASHBACK ARCHIVE对象权限是启用历史数据跟踪所必需的：

sys@TQGZS11G> conn tq/tq
Connected.
tq@TQGZS11G> select TABLE_NAME from user_tables;
TABLE_NAME
--------------------
T
EMP
tq@TQGZS11G> alter table t flashback archive fda;
Table altered.

取消对于数据表的闪回归档可以使用如下命令：

alter table table_name no flashback archive;

接下来记录一下SCN，从数据库表中删除部分数据：

tq@TQGZS11G> select dbms_flashback.get_system_change_number from dual;  
GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER
------------------------
                 1142115
tq@TQGZS11G> select count(*) from t;
  COUNT(*)
----------
     69266
tq@TQGZS11G> delete from t where rownum < 1001;
1000 rows deleted.
tq@TQGZS11G> commit;
Commit complete.

现在执行闪回查询，则数据来自UNDO表空间：

tq@TQGZS11G> select count(*) from t as of scn 1142115;
  COUNT(*)
----------
     69266
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2966233522
-------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation          | Name | Rows  | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT   |      |     1 |  1048   (1)| 00:00:13 |
|   1 |  SORT AGGREGATE    |      |     1 |            |          |
|   2 |   TABLE ACCESS FULL| T    | 69266 |  1048   (1)| 00:00:13 |
-------------------------------------------------------------------

接下来执行一小段批量循环代码，使UNDO数据老化覆盖：

tq@TQGZS11G> begin
  2  for i in 1 .. 100 loop
  3  delete from t where rownum < 31;
  4  commit;
  5  end loop;
  6  end;
  7  /
PL/SQL procedure successfully completed.

现在来看一下闪回数据归档发挥作用的闪回查询，通过执行计划能够看到和之前查询执行方式的不同：

tq@TQGZS11G> select count(*) from t as of scn 1142115;
  COUNT(*)
----------
     69266
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1421074822
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                 | Name               | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     | Pstart| Pstop |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT          |                    |     1 |       |  1151   (1)| 00:00:14 |       |       |
|   1 |  SORT AGGREGATE           |                    |     1 |       |            |          |       |       |
|   2 |   VIEW                    |                    | 20633 |       |  1151   (1)| 00:00:14 |       |       |
|   3 |    UNION-ALL              |                    |       |       |            |          |       |       |
|   4 |     PARTITION RANGE SINGLE|                    | 20295 |   515K|    69   (2)| 00:00:01 |     1 |     1 |
|*  5 |      TABLE ACCESS FULL    | SYS_FBA_HIST_72661 | 20295 |   515K|    69   (2)| 00:00:01 |     1 |     1 |
|*  6 |     FILTER                |                    |       |       |            |          |       |       |
|*  7 |      HASH JOIN OUTER      |                    |   338 |   669K|  1081   (1)| 00:00:13 |       |       |
|*  8 |       TABLE ACCESS FULL   | T                  |  3463 | 41556 |  1048   (1)| 00:00:13 |       |       |
|   9 |       VIEW                |                    | 19522 |    37M|    32   (0)| 00:00:01 |       |       |
|* 10 |        TABLE ACCESS FULL  | SYS_FBA_TCRV_72661 | 19522 |    37M|    32   (0)| 00:00:01 |       |       |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
   5 - filter("ENDSCN">1142115 AND "ENDSCN"<=1145328 AND ("STARTSCN" IS NULL OR "STARTSCN"<=1142115))
   6 - filter("F"."STARTSCN"<=1142115 OR "F"."STARTSCN" IS NULL)
   7 - access("T".ROWID=CHARTOROWID("F"."RID"(+)))
   8 - filter("T"."VERSIONS_STARTSCN" IS NULL)
  10 - filter(("ENDSCN" IS NULL OR "ENDSCN">1145328) AND ("STARTSCN" IS NULL OR "STARTSCN"<1145328))
Note
-----
   - dynamic sampling used for this statement

通过以上执行计划可以看到，查询闪回来自SYS_FBA_TCRV_72661系统表，该表隶属于闪回归档表空间，用于记录闪回数据：

tq@TQGZS11G> desc SYS_FBA_TCRV_72661
Name              Null?    Type
----------------- -------- ---------------------
RID                        VARCHAR2(4000)
STARTSCN                   NUMBER
ENDSCN                     NUMBER
XID                        RAW(8)
OP                         VARCHAR2(1)
tq@TQGZS11G> select count(*) from SYS_FBA_TCRV_72661;
  COUNT(*)
----------
     18511

闪回功能生成的字典对象有多个，通过查询USER_TABLES/USER_OBJECTS视图可以获得这些对象的详细信息：

tq@TQGZS11G> select table_name,tablespace_name from user_tables where table_name like '%FBA%';
TABLE_NAME                     TABLESPACE_NAME
------------------------------ --------------------
SYS_FBA_DDL_COLMAP_72661       FBDA
SYS_FBA_TCRV_72661             FBDA
SYS_FBA_HIST_72661
tq@TQGZS11G> select object_name,object_type from user_objects where object_name like '%FBA%';
OBJECT_NAME                    OBJECT_TYPE
------------------------------ --------------------
SYS_FBA_DDL_COLMAP_72661       TABLE
SYS_FBA_HIST_72661             TABLE
SYS_FBA_HIST_72661             TABLE PARTITION
SYS_FBA_TCRV_72661             TABLE
SYS_FBA_TCRV_IDX_72661         INDEX

可以通过数据字典视图来查看关于闪回归档表的记录：

tq@TQGZS11G> select * from user_flashback_archive_tables;                                   
TABLE_NAME OWNER_NAME FLASHBACK_ARCHIVE_NAME         ARCHIVE_TABLE_NAME
---------- ---------- ------------------------------ --------------------
T          TQ         FDA                            SYS_FBA_HIST_72661

可以通过dict字典查询和闪回归档有关的数据字典表：

sys@TQGZS11G> select table_name from dict where table_name like '%FLASHBACK_ARCHIVE%';
TABLE_NAME
-----------------------------------
DBA_FLASHBACK_ARCHIVE
DBA_FLASHBACK_ARCHIVE_TABLES
DBA_FLASHBACK_ARCHIVE_TS
USER_FLASHBACK_ARCHIVE
USER_FLASHBACK_ARCHIVE_TABLES

总之，闪回数据归档是Oracle 11g提供的重要增强之一，通过合理使用这一增强，可以为数据库提供更为全面的数据生命周期管理，Oracle关于UNDO技术的进化至此又迈进了重要的一步