Oracle UNDO 监控

Oracle 10g及后续版本较以前版本有一新特性即自动调整undo retention时间，大大简便了管理，对于自动扩展（autoextend on）的undo表空间，参数undo_retention设置成为Oracle自动调节undo retention的最低阀值。对于非自动扩展（autoextend off），非guarantee 的undo 表空间，Oracle会根据undo表空间大小和v$undostat的历史信息（是否统计undo信息是由隐含参数 _collect_undo_stats决定的，默认情况为TRUE）最大可能性保留undo信息。以最大化的减少类似ORA-01555 等错误发生。在这种情况下的UNDO RETENTION就基本没有用处了。默认情况下 _UNDO_AUTOTUNE =TRUE, 开启UNDO自动优化功能。经过优化的UNDO RETENTION可以在V$UNDOSTAT的  TUNED_UNDORETENTION 中看到， 一般oracle每10分钟写一条unod表空间使用情况记录到V$UNDOSTAT, 包括 TUNED_UNDORETENTION 。
 
 当然这一特性是由隐含参数_undo_autotune控制的，默认情况下设置为TRUE，部分特殊情况下会将其设为FALSE，如startup upgrade。
 如果参数设为false，oracle 不会根据表空间大小等自己调整undo retention大小，undo retention设置小时容易出现ora-01555 错误。比如表空间足够大，但还是会出现ora-01555。
 
 在Oracle 10g版本中可以使用V$UNDOSTAT视图用于监控实例中当前事务使用UNDO表空间的情况。视图中的每行列出了每隔十分钟从实例中收集到的统计信息。每行都表示了在过去7*24小时里每隔十分钟UNDO表空间的使用情况，事务量和查询长度等信息的统计快照。
 UNDO表空间的使用情况会因事务量变化而变化，一般我们在计算时同时参考UNDO表空间的平均使用情况和峰值使用情况。

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 以下SQL语句用于计算过去7*24小时中UNDO表空间的平均使用量：
 col UNDO_RETENTION for a15
 col DB_BLOCK_SIZE for a15
 select ur undo_retention, dbs db_block_size, ((ur * (ups * dbs))+(dbs * 24))/1024/1024 as "M_bytes"
 from (select value as ur from v$parameter where name = 'undo_retention'),
      (select (sum(undoblks) / sum(((end_time - begin_time) * 86400))) ups from v$undostat),
      (select value as dbs from v$parameter where name = 'db_block_size');
 
 以下SQL语句则按峰值情况计算UNDO表空间所需空间：
 col UNDO_RETENTION for a15
 col DB_BLOCK_SIZE for a15
 select ur undo_retention, dbs db_block_size, ((ur * (ups * dbs)) + (dbs * 24)) / 1024 / 1024 as "M_bytes"
 from (select value as ur from v$parameter where name = 'undo_retention'),
      (select (undoblks / ((end_time - begin_time) * 86400)) ups from v$undostat where undoblks in (select max(undoblks) from v$undostat)),
      (select value as dbs from v$parameter where name = 'db_block_size');
 
 需要注意因RAC情况下一般存在2个UNDO表空间，视乎实际情况分别在2个实例中执行以上查询。
 一般来说为了尽可能维护日常业务的正常运行，我们建议按照峰值情况估算和分配UNDO表空间的大小，虽然这样存在存储空间上的浪费，但是可以避免UNDO表空间不足所带来的问题。
 
 同时我们也可以使用DBA_UNDO_EXTENTS视图实时监控UNDO表空间的使用情况：
 select sum(bytes)/1024/1024 MB, status, tablespace_name
 from dba_undo_extents
 group by status, tablespace_name order by 3, 2;
 
 该查询将返回以STATUS分组的各状态回滚信息所使用的空间量，一般存在三种STATUS状态：EXPIRED，UNEXPIRED，ACTIVE。ACTIVE表示目前仍活跃的事务相关回滚信息，UNEXPIRED表示虽然事务已经结束但回滚信息保留的时间仍未超过实例参数UNDO_RETENTION所设定的值，EXPIRED表示回滚信息保留时间已超过UNDO_RETENTION所设定的值。
 
 在UNDO表空间未启用guarantee选项的情况下（当前使用情况），新事务的回滚空间分配遵循以下依据：
 a) 寻找不存在ACTIVE区间的回滚段，若没有则创建一个新的回滚段，若空间不允许生成新段，则返回错误。
 b) 如果有一个回滚段被选中，但是其中空闲的空间并不足以存储该事务的回滚信息，那么它将尝试创建区间，如果表空间上没有空间，那么将会进入下一步。
 c) 如果创建新区间失败，它将会搜索其他回滚段中的EXPIRED区间并重用。
 d) 如果其他回滚段中没有EXPIRED区间可使用，那么它会继续搜索其他回滚段中UNEXPIRED区间并重用，注意事务不会重用本回滚段中的UNEXPIRED区间，故UNEXPIRED的回滚空间仅部分可以为Oracle重用；若仍得不到所需则返回错误。
 
 当我们观察到ACTIVE回滚信息所占用空间很大时，说明系统目前运行的事务繁忙。因目前未启用UNDO表空间的guarantee选项，故EXPIRED的全部回滚空间与UNEXPIRED的部分回滚空间可以为Oracle复用，在实时监控时主要观察ACTIVE状态回滚信息使用的空间即可。
 
 在系统相关业务不变的情况下，我们通过计算UNDO表空间的峰值使用情况即可最大程度完善UNDO表空间的配置；而当系统处于业务调整阶段，如新的业务加入或业务时段调整情况下，则需要进一步实时监控UNDO表空间使用情况，以满足动态调整需求。