第一章 【DBA及開發必備】全解ORA-1555快照太舊錯誤原理及解決方案
DBAplus社群 | 2016-02-24 06:47
不論你的工作是管理Oracle數據庫，還是開發、維護Oracle上的應用程序，通常來講你都遇到過ORA-01555：snapshot too old這樣的錯誤。本文為你詳解錯誤產生的原因以及最佳解決方案。
ORA-01555產生的過程
我們先來看看ORA-01555是怎樣產生的：
錯誤記錄在哪？
通常，這個錯誤可能會在以下文件中出現：
1Alert 告警日志文件
報錯信息類似：
ORA-01555: snapshot too old: rollback segment number 107 with name "_SYSSMU107_1253191395$" too small
2問題發生時的跟蹤日志文件
默認情況，ORA-01555錯誤發生時不會自動生成跟蹤日志文件。但是可以在系統里設置下面的事件，讓它在錯誤發生時同時生成：
alter system set events '1555 trace name errorstack level 3';
設置了1555事件后，一旦錯誤發生，就會生成相應的日志文件，類似如下：
錯誤因何而來？
產生ORA-01555錯誤的根本原因是由於UNDO塊被覆蓋，查詢語句不能獲取到查詢語句發起時刻所構造的數據副本。
已知的一些原因如下：
1相應行數據的UNDO記錄已經過期了
這里說的過期是當前時間（指錯誤發生時）離數據提交時間已經超過UNDO_RETENTION設定的值。一旦已提交的記錄對應的UNDO記錄是“expired”狀態，就表明這部分空間可以重用，數據可以被覆蓋了。
你可能會問，為什么有時候我們遇到ORA-01555錯誤時，查詢語句運行時間比UNDO_RETENTION要長很多，有時候卻短很多呢？這沒什么明確的答案。
要看具體問題發生時UNDO表空間有多忙，系統負載有多大。
提示：一個活動或者未提交的事務對應的UNDO記錄會被標記為“ACTIVE”狀態。一旦事務被提交，相應的UNDO記錄被標記為“UNEXPIRED”，它將持續一段時間（這段時間由UNDO_RETENTION參數決定，如果使用了自動還原段管理，那是由TUNED_UNDORETENTION決定，該參數的值系統自動評估），過了這一時間后，這一UNDO記錄被標記為“EXPIRED”，該空間可被重用。
2相應行數據的UNDO記錄狀態並非過期，但仍然被覆蓋了
發生這種情況有2個必要條件：
對UNDO表空間沒有設置RETENTION GUARANTEE
UNDO表空間滿了
這個時候，“UNEXPIRED”狀態的UNDO記錄就可能被覆蓋了。
3LOB段的LOB段的讀一致性副本不再可用
依賴於LOB字段是怎樣配置的，in-row還是out-of-row，in-row方式的LOB字段在UNDO表空間中采用跟普通行一樣的UNDO算法。
Out-of-row方式的LOB字段不一樣，它的讀一致性副本有下面2種控制方式：
1）老的方式：PCTVERSIOIN
這個參數關系到LOB數據的一致讀，指的是表lob字段所在的表空間需要預留給lob的前映象使用的最大百分比，默認值是10。也就是說，只要使用不超過10%，LOB字段的前映像的數據是不會被覆蓋的。
2） 新的方式（自動還原段管理使用）：RETENTION
Oracle用UNDO_RETENTION參數來決定在數據庫中保留多少已經提交的UNDO數據。這種方式LOB段跟普通段使用相同的過期策略。
在這種方式中，用LOB字段的語句發生ORA-1555的話，意味着：
LOB字段的前映像的使用已經超過PCTVERSION，讀一致性數據被覆蓋。
或者，LOB字段前映像超過了RETENTION的值，在查詢發生時一些行的LOB字段前映像已經被覆蓋，於是ORA-1555觸發。
解決方案
1檢查錯誤日志信息
通過檢查告警日志，或者包含ORA-1555錯誤信息的跟蹤日志，可以更詳細的看到具體的錯誤類型：
1）提示回滾段太小
錯誤提示：
ORA-01555: snapshot too old: rollback segment number with name "" too small（注意！！！這里的回滾段名字是空的）
或者，
ORA-22924: snapshot too old
這種錯誤說明是訪問的UNDO數據是LOB字段類型。LOB字段訪問遇到ORA-1555錯誤通常是下面幾個原因導致的：
LOB段損壞
參考MOS文檔檢查是不是這個問題：
Document 452341.1 ORA-01555 And Other Errors while Exporting Table With LOBs, How To Detect Lob Corruption
如果沒有LOB損壞，檢查Retention/Pctversion值是不是合適
參考MOS文檔，確認是不是需要調高Retention/Pctversion：
Document 846079.1 LOBs and ORA-01555 troubleshooting
ORA-01555: snapshot too old: rollback segment number 107 with name "_SYSSMU107_1253191395$" too small
注意，這個錯誤提示跟上面不一樣。"_SYSSMU107_1253191395$"表示UNDO數據是在UNDO表空間的。
這個ORA-1555錯誤報告是在訪問UNDO表空間的UNDO數據時發生錯誤的，用后續的方法來診斷問題。
2）查詢耗時太長
在一些ORA-1555錯誤發生時，會在alert日志或者是應用日志中出現查詢失敗時耗時(Duration)的秒數:
ORA-01555 caused by SQL statement below (Query Duration=1974 sec, SCN: 0x0002.bc30bcf7):
如果發現錯誤日志中，duration=0或者耗時很短，查看下面的文檔：
Document 1131474.1 ORA-01555 When Max Query Length Is Less Than Undo Retention, small or 0 Seconds
如果查詢耗時超過UNDO_RETENTION值，可以考慮加大UNDO_RETETION，同時要記得調整UNDO表空間大小。
如果查詢耗時等於或者接近UNDO_RETENTION，繼續看后面的文字。
2檢查UNDO數據文件
如果UNDO數據文件沒有關閉自動擴展功能，可能會導致TUNED_UNDORETENTION值被計算得很高，因此UNDO空間分配是偏向於更多的空間。那怎么破呢？使用UNDO數據文件自動擴展功能，即使存儲可用空間足夠的時候也帶上MAXSIZE。
注意：強烈建議，不要讓UNDO表空間里同時存在關閉自動擴展功能的UNDO數據文件和打開自動擴展功能的UNDO數據文件，因為這會導致TUNED_UNDORETENTION計算錯亂。
3檢查 TUNED_UNDORETENTION
1）TUNED_UNDORETENTION比MAXQUERYLEN小
這種情況表明UNDO表空間有空間上的壓力，實際保留的UNDO記錄比理論上的要少。
解決辦法是擴大UNDO表空間。
2）TUNED_UNDORETENTION比MAXQUERYLEN大很多
通常發生在UNDO表空間的數據文件關閉自動擴展選項的情況下。內部的算法是盡可能久的保持UNDO記錄，因此TUNED_RETENTION的值就會比較高。
解決辦法是把所有的UNDO數據文件設置為自動擴展，並且加上MAXSIZE選項。
長時間運行的查詢語句也會把TUNED_RETENTION的值搞得很高。這種情況。就要優化SQL語句來避免保留過多UNDO數據在UNDO表空間了。
通過下面的語句來識別哪些查詢語句耗時較久：
3）狀態為ACTIVE/UNEXPIRED的UNDO占比很高
下面的幾種情況可能會產生大量ACTIVE/UNEXPIRED狀態的UNDO：
UNDO_RETENTION或TUNED_UNDORETENTION值很大
在某個特定時間點產生了大量UNDO數據。用下面的語句診斷：
大量的死事務回滾
使用了閃回數據查詢
關於狀態為ACTIVE的UNDO的信息，可以參閱：
Document 1337335.1 How To Check the Usage of Active Undo Segments in AUM
4UNDO_RETENTION
建議將UNDO_RETENTION的值至少設置為MAXQUERYLEN的一半。如果發生了ORA-1555錯誤，則適當調大。
到此，基本上涉及ORA-01555錯誤的原理和診斷就說完了。
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