oracle数据库实例恢复的原理

前面我们讲到过，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号始终为空，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，则该字段仍然为空。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。

 

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的脏数据块，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。

 

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。

 

Oracle提供了初始化参数fast_start_mttr_target让我们指定完成实例恢复所花费的时间（该时间只包括前滚并打开数据库的时间，不包括回滚的时间），该参数以秒为单位。比如我们设置该参数为30，表示如果发生实例崩溃，那么下次重新启动时，数据库最多用30秒的时间完成前滚，并打开数据库。在数据库运行过程中，就会根据该时间，来估算30秒大致对应多少量的重做记录，这实际上就决定了检查点位置，如图5-8所示。

图5-8  检查点队列3

 

图5-8中的红色竖线就是检查点位置。Oracle应用完检查点位置以后所有的重做记录所花费的时间就是fast_start_mttr_target所指定的时间。也就是说，检查点位置以后的重做记录所对应的脏块会被留在检查点队列上，而不被DBWn写入数据文件。因此，该参数越大，说明要应用的重做记录就越多，那么留在检查点队列上的脏块就越多，也就说明DBWn写脏块越不频繁，占用I/O越少，那么前台用户查询语句的I/O就能够越快地被响应。但是实例恢复的时间也会越长。反之，该参数越小，说明要应用的重做记录就越少，那么留在检查点队列上的脏块就越少，也就说明DBWn写脏块越频繁，因而占用I/O越多，那么前台用户查询语句的I/O就不能较快地被响应。但是实例恢复的时间会更短。