oracle event ----- Log file sync

ORACLE在日志缓存区中记录事务和块的变化信息，当满足特定条件时，有LGWR进程将缓冲区中的内容写入到redo log文件。触发LGWR写动作的事件主要包括：

1. 用户提交
2. 有1/3重做日志缓冲区未被写入磁盘
3. 有大于1M的重做日志缓冲区未被写入磁盘
4. 3秒超时
5. DBWR 需要写入的数据的SCN大于LGWR记录的SCN，DBWR 触发LGWR写入。

我们可以将LGWR的写入分为两类：同步写入和非同步写入。同步写入的触发事件需要同步等待LGWR的写入完成，如用户的提交和回滚，必须在对于日志写入日志文件后才会返回完成。log file sync事件仅仅与同步写入相关，总结如下：

1. 用户提交（可以通过v$sesstat视图中的user commits统计信息）
2. DDL操作（造成递归的事务提交）
3. 递归数据字典更新(例如，向表中插入大量数据然后回滚，此时与段有关的信息是持久存储的，并没有回滚)
4. 用户回滚操作（可以通过v$sesstat视图中的user rollbacks统计信息）
5. 由于错误造成的事务回滚，如kill session（可以通过v$sesstat视图中的transaction rollbacks统计信息）

下面以用户提交操作为例阐述log file sync事件的工作机制。

上图非常清楚的表述了单实例模式下用户提交操作的处理过程，从图中可以看出正常情况下log file sync事件的大部分时间被log file parallel write占据，除此之外，还有一部分时间消耗在cpu调度上面，如下图：

从上图可以看出，如果cpu资源紧张也会造成log file sync等待时间的延长。

在RAC数据库中为了一致性读，需要将Commit SCN同步/传播到所有的节点上。SCN同步/传播的主要方法有两种：Lamport SCN 和 immediate commit propagation (BOC). 10gR1 及以下版本默认使用Lamport SCN，Lamport SCN方式即一个节点上的commit SCN 不保证立刻同步/传播到所有节点，也就是说可能延时同步/传播，对于一些实时性要求高的RAC数据库Lamport SCN方式是不可取的。如果希望commit SCN 立刻同步/传播到所有节点，手动修改参数MAX_COMMIT_PROPAGATION_DELAY=1。从10gR2开始默认使用immediate commit propagation (BOC)，BOC即一个节点上的commit SCN 立刻同步/传播到所有节点。

BOC模式下，用户提交的处理过程：

1. user session 执行提交（commit），user session会通知LGWR进程将redo buffer中的信息写入到redo log file。
2. LGWR进程收到user session通知后，将redo buffer中的信息写入redo log file，同时LGWR 将COMMIT SCN 同步/传播给远程的数据库实例的LMS 进程。
3. 远程数据库实例的LMS将commit SCN同步到本地SCN，然后通知commit实例的LMS，表示SCN 同步已经完成。
4. 当commit 实例的LMS接收到所有远程数据库实例的LMS的通知后，commit 实例的LMS再通知本地的LGWR 所有节点SCN同步已经完成。
5. LGWR 在完成了IO 操作和LMS进程通知后，LGWR通知user session commit 成功。user session在没有收到LGWR通知前，一直处于等待log file sync

至此，我们不难看出来导致'log file sync' 等待事件的主要原因有：

1. 磁盘IO 慢导致LGWR进程将redo buffer中的信息写入到redo log file速度慢。
2. user session commit过于频繁。
3. 本地或者远程服务器CPU资源不足，导致LMS和/或者LGWR不能及时得到CPU调度，不能正常工作。
4. RAC私有网络性能差，导致LMS同步commit SCN慢。
5. ORACLE BUG
6. 过大的日志缓冲区也可能延长log file sync等待。大型的日志缓冲区减少后台写入的数量，允许LGWR变得懒惰，并导致更多的重做条目堆积在日志缓冲区中。同时可以调整参数_LOG_IO_SIZE参数，其默认值是LOG_BUFFER的1/3或1MB，取两者之中较小的值。
   

解决的方法：

1. 提高LGWR性能，尽量使用快速磁盘，不要把redo log file存放在raid 5的磁盘上
2. 使用批量提交
3. 适当使用NOLOGGING/UNRECOVERABLE等选项
4. 安装OSWatcher 定位CPU使用率高的进程
5. 采用专用网络，正确设置网络UDP buffer参数
6. 安装最新版本数据库避免bug，具体bug修复的版本参考文档

诊断小贴士：

1. 如果log file sync 的等待时间与log file parallel write的时间基本相同，则可能是由于IO问题导致的log file sync.
2. 如果在LGWR TRACE文件中出现类似 Warning: log write time 1000ms, size 2KB字样，则可能是io问题（10.2.0.4中引入，可使用event :10468 level 4 屏蔽掉）
3. 使用user commits;user rollback等统计信息查看是否提交或者回滚次数过多，可以使用如下公式计算每次写入redologfile的数据大小。avg.redo write size = (Redo block written/redo writes)*512 bytes
4. 如果用户提交频繁引起log file sync事件，那么可能伴随着redo writing的latch竞争

如果对事务的一致性要求并不是太严格，允许实例失败后部分数据的丢失，我们可以使用commit命令的write子句来控制commit提交操作的行为：

commit write <wait|nowait> <batch|immediate>

除此之外，我们也可使用commit_write参数，在11g中，commit_write不再建议被使用，而是用commit_logging和commit_wait来替代.下面是部分实例：

Commit Write BATCH – Informations of redo logs are  buffered. 
Commit Write IMMEDIATE- LGWR process by send a message, so that the redo logs can write as soon as possible. 
Commit Write NOWAIT – This is  an asynchronous process.  it will return before the reqired redo details is written to the online redo log. 
Commit Write WAIT – This will synchronous the operation. It will not return until the required redo logs is written to the online redo log file. 

ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='BATCH,WAIT';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='BATCH,NOWAIT';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='IMMEDIATE,WAIT';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='IMMEDIATE,NOWAIT';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='WAIT';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='NOWAIT';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='IMMEDIATE';
ALTER SYSTEM  SET COMMIT_WRITE='BATCH'; 
 
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='BATCH,WAIT';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='BATCH,NOWAIT';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='IMMEDIATE,WAIT';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='IMMEDIATE,NOWAIT';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='WAIT';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='NOWAIT';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='IMMEDIATE';
ALTER session  SET COMMIT_WRITE='BATCH';