面试宝典:介绍下Oracle数据库动态性能视图 V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM

最新推荐文章于 2025-11-24 15:52:13 发布

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好的，很高兴为您详细介绍 Oracle 19C 数据库中的 V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM 动态性能视图。这是一个用于管理和优化 RMAN 备份压缩功能的核心视图。

🗜️ Oracle V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM 动态性能视图详解

1️⃣ 视图概述与作用

V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM 视图的主要作用是列出当前 Oracle 数据库实例中所有可用的 RMAN 压缩算法及其属性。它就像是 RMAN 压缩功能的“菜单”，供数据库管理员（DBA）查看和选择。通过查询此视图，DBA可以：

了解可用算法：确认数据库支持哪些压缩算法（这取决于版本和许可）。
比较算法特性：评估不同算法在压缩率、CPU 开销、是否需额外授权等方面的差异。
设置默认算法：为 CONFIGURE COMPRESSION ALGORITHM 命令提供准确的算法名称。

2️⃣ 主要应用场景

备份策略优化：在实施或修改备份策略时，根据存储空间、网络带宽和备份时间窗口的要求，选择最合适的压缩算法。
性能诊断与调优：当备份作业速度不符合预期或 CPU 使用率过高时，检查当前使用的压缩算法是否为根本原因，并考虑切换到更高效的算法。
许可合规检查：确认正在使用或计划使用的高级压缩算法（如 ZLIB 或 LOW）是否需要购买 Advanced Compression Option (ACO) 许可，避免合规风险。
环境验证：在新部署的数据库或升级后的数据库中，验证支持的压缩算法列表是否与文档和预期一致。

3️⃣ 字段详解

下表详细描述了 V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM 视图中的每个字段：

字段名称	数据类型	含义与说明	示例值
ALGORITHM#	NUMBER	算法的内部数字标识符。由 Oracle 内部使用，用于唯一标识一种压缩算法。	`2`
ALGORITHM	VARCHAR2(30)	算法的唯一名称。这是在 `CONFIGURE COMPRESSION ALGORITHM` 命令中使用的名称。	`'BASIC'`, `'LOW'`, `'MEDIUM'`, `'HIGH'`
DESCRIPTION	VARCHAR2(255)	算法的简短描述。说明了该算法设计的目标和权衡（例如，“压缩率最高，但 CPU 开销也最大”）。	`'HIGH compression ratio'`
OPTIMIZE_FOR	VARCHAR2(10)	算法的优化目标。指示该算法是为实现最高 `LOAD`（压缩率）还是最高 `SPEED`（备份速度）而优化的。从 Oracle 12c 开始引入。	`'LOAD'`, `'SPEED'`
DEFAULT_VALUE	VARCHAR2(10)	指示该算法是否为实例的默认压缩算法。如果是默认算法，则值为 `YES`，否则为 `NO`。	`'YES'`, `'NO'`
IS_DEFAULT	VARCHAR2(10)	与 DEFAULT_VALUE 功能相同，指示这是否是默认算法。这是更直观的字段名。	`'YES'`, `'NO'`
CONFIGURED	VARCHAR2(10)	指示该算法是否是当前为数据库配置的算法。即，通过 `CONFIGURE COMPRESSION ALGORITHM` 命令设置的算法。配置的算法不一定是默认算法。	`'YES'`, `'NO'`
ACO_REQUIRED	VARCHAR2(10)	指示使用此算法是否需要 Advanced Compression Option (ACO) 许可。`YES` 表示需要，`NO` 表示不需要。这是一个非常重要的合规性检查字段。	`'YES'`, `'NO'`
RECOMMENDED	VARCHAR2(10)	指示此算法是否为 Oracle 推荐的算法。通常，较新的、在压缩率和速度之间取得更好平衡的算法会被标记为推荐。	`'YES'`, `'NO'`
TAG	VARCHAR2(255)	算法的标签或分类信息。可能包含内部版本或分类标识，用于 Oracle 内部管理。	(可能为 `NULL` 或内部标识符)

重要算法名称解释 (Oracle 19c)：

BASIC：提供基本压缩。注意：从 12.2/18c 开始，此算法已废弃且需要 ACO 许可。不应再使用。
LOW：相当于 ZLIB 算法。提供较好的压缩率与 CPU 开销的平衡。需要 ACO 许可。
MEDIUM：相当于 BZIP2 算法。提供比 LOW 更高的压缩率，但 CPU 开销也更大。需要 ACO 许可。
HIGH：压缩率最高的算法，但 CPU 开销也最大。适用于网络带宽极度受限或存储成本极高的场景。需要 ACO 许可。
(在早期版本中，名称可能直接为 ZLIB 和 BZIP2)

4️⃣ 相关视图与基表

相关动态性能视图:
- V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS：这是最重要的相关视图。它提供了每次备份作业的详细信息，其中 COMPRESSION_RATIO（压缩比）和 COMPRESSION_LEVEL（使用的压缩算法名称）字段直接反映了压缩算法的实际效果和选择。
- V$PROCESS, V$SESSION：当需要诊断由压缩引起的 CPU 资源问题时，可以关联这些视图来查看备份会话的资源消耗情况。
潜在基表:
- 与所有 V$ 视图一样，V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM 的数据来源于内存中的内部 X$ 表。这个视图很可能基于一个如 X$KRBCA_COMP_ALG 或类似名称的基表（确切的 X$ 表名未被官方公开文档收录，且可能因版本而异）。
- 这个视图的内容相对静态，是在数据库软件安装或升级时确定的，反映了软件本身支持的压缩功能，而非运行时数据。

5️⃣ 底层原理与知识点

数据来源：该视图的内容并非来自控制文件或数据库运行时状态，而是内置于 Oracle 数据库软件二进制文件中的静态信息。它定义了该版本数据库所能支持的所有压缩算法特性。
压缩原理简介： RMAN 压缩是在将数据块写入备份集（Backup Set）时进行的。它不会压缩镜像拷贝（Image Copy）。其过程大致为：
1. RMAN 服务器进程从数据文件中读取数据块。
2. 使用配置的压缩算法（如 LOW/ZLIB）的库函数对未使用的块空间进行压缩。
3. 将压缩后的数据写入备份片（Backup Piece）。
4. 解压是反向过程，在恢复时由 RMAN 自动完成。
压缩与加密：压缩发生在加密之前。RMAN 先压缩数据，然后再对压缩后的数据进行加密。这个顺序很重要，因为先加密会使得数据变得随机而无法被有效压缩。
Advanced Compression Option (ACO)：这是一个收费的企业版选件。除了压缩备份，它还提供表压缩、数据压缩等功能。使用 LOW, MEDIUM, HIGH, BASIC 算法都必须拥有 ACO 许可。非法使用会导致合规风险。
算法选择权衡：
- 压缩率 (Compression Ratio)：HIGH > MEDIUM > LOW > NULL(不压缩)
- CPU 开销 (CPU Overhead)：HIGH > MEDIUM > LOW > NULL
- 备份速度 (Backup Speed)：NULL > LOW > MEDIUM > HIGH
  选择算法就是在节省存储/网络带宽和消耗 CPU 时间/延长备份窗口之间做权衡。

6️⃣ 常用查询SQL示例

查看所有可用的压缩算法及其关键属性

SELECT ALGORITHM,
       DESCRIPTION,
       OPTIMIZE_FOR,
       IS_DEFAULT,
       CONFIGURED,
       ACO_REQUIRED,
       RECOMMENDED
FROM   V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM
ORDER BY ALGORITHM#;

检查当前配置的压缩算法及其许可要求

SELECT ALGORITHM,
       DESCRIPTION,
       ACO_REQUIRED
FROM   V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM
WHERE  CONFIGURED = 'YES';

查询历史备份作业的压缩效果（关联 V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS）

SELECT SESSION_KEY,
       INPUT_TYPE,
       COMPRESSION_RATIO,
       COMPRESSION_LEVEL AS USED_ALGORITHM, -- 使用的算法
       INPUT_BYTES_DISPLAY,
       OUTPUT_BYTES_DISPLAY,
       TO_CHAR(START_TIME, 'YYYY-MM-DD HH24:MI') AS START_TIME
FROM   V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS
WHERE  COMPRESSION_RATIO IS NOT NULL
ORDER BY SESSION_KEY DESC;

更改压缩算法配置

-- 首先查询确认想用的算法是否存在
SELECT ALGORITHM FROM V$RMAN_COMPRESSION_ALGORITHM WHERE ALGORITHM = 'LOW';

-- 在RMAN命令行中配置（这不是SQL语句）
-- RMAN> CONFIGURE COMPRESSION ALGORITHM 'LOW';
-- RMAN> SHOW COMPRESSION ALGORITHM;

7️⃣ 重要注意事项

许可合规：切勿在未购买 Advanced Compression Option (ACO) 的情况下使用 BASIC, LOW, MEDIUM, HIGH 等算法。使用未压缩算法 (NULL) 或 ARCHIVE LOG 模式的特定压缩不需要 ACO。
性能影响：在高负载的生产系统上启用高压缩率算法（如 HIGH）可能会显著增加 CPU 使用率，从而影响在线业务性能。建议在业务低峰期执行这类备份，并进行充分的测试。
默认算法变更：Oracle 的默认压缩算法会随着版本升级而变化。在 19c 及更高版本中，通常推荐并使用 LOW（ZLIB）算法，因为它提供了最佳的综合效益。
与备份类型的关系：压缩仅适用于备份集 (Backup Sets)，对镜像拷贝 (Image Copies) 无效。