Oracle ORA-1628错误的定位分析（2012/1/8）

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本文详细分析了Oracle 10.2.0.1.0版本中由于Automatic Tuning of undo retention特性导致的ORA-1628错误。问题表现为UNDO表空间中的某个rollback segment达到最大extents（32765）。分析涉及事务的undo空间分配流程，以及错误产生的原因，包括Oracle计算RETENTION算法的bug。解决方案是通过设置隐藏参数`_undo_autotune`为FALSE来关闭自动调整，从而减少unexpired undo数据并解决错误。

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在Oracle 10.2.0.1.0中，只要设置了undo表空间自动管理，不管有没开启自动扩展，不管undo_retention设置为多少，都会启用 Automatic Tuning of undoretention的新特性。这个新特性中计算RETENTION算法有问题，会导致unexpired undo数据奇高，并最终导致出现ORA-1628: max # extents 32765reached for rollback segment错误。

1 问题现象

Oracle版本：10.2.0.1.0。

浙江现场NQA在执行update/insert操作失败，ORACLE返回ORA-1628错误，并且ORACLE的alert日志中ORA-1628出现的非常频繁。错误日志：

Update fail,msg::ORA-01628: max # extents (32765) reached for rollback segment _SYSSMU7$

2 分析

我们在alert日志中发现了ORA-30036错误，出现ORA-30036表示UNDO表空间太小。

ORA-30036的错误描述：

Update fail,msg::ORA-30036: unable to extend segment by 8 in UNDOtablespace 'UNDOTBS1'

事务申请undo空间的流程如下：

1) 事务启动时，ORACLE会为之分配一个undo segment。ORACLE的设计目标是一个事务对应一个undo segment。ORACLE启动时，只使得部分undo segments变为online。随着事务数量的增多，更多的offline UNDOsegments变为online状态。如果所有undo segment已经是online状态，且undo表空间还有足够的空间，oracle会创建新undo segment；如果undo表空间的空间已经用尽，几个事务会合用一个undo segment。

2) 检查事务对应的undo segment是否有空闲区(extent)，如果有直接使用。
3) 如果没有，使用本segment中处于expired状态的extent，这些extent存储了由其它事务提交或回滚留下的过期数据。这个动作称为一次扩展(wrap)，计入v$rollstat的wraps列。
4) 如果本回滚段中没有可用的区，从UNDO表空间中请求区。这被称为一次Extend，记入v$rollstat的EXTENTS列。
5) UNDO表空间中没有Free区，从其他回滚段Steal过期的区。Steal的单位一定是以区为单位。无论Steal是否成功，V$UNDOSTAT的EXPSTEALCNT列都会加1，此列统计的是次数。EXPBLKRELCNT列是成功Steal的块数。
6) 如果Steal过期区不成功，试图扩展数据文件。
7) 如果无法扩展文件，在本回滚段中重用未过期的区， V$UNDOSTAT.UNXPBLKREUCNT列增加（增加值是区中块的个数）
8) 如本回滚段无过期的块，则Steal其他回滚段中未过期的区。每Steal一次，无论是否成功，都会记入V$UNDOSTAT.UNXPSTEALCNT列。Steal的块数记入NXPBLKREUCNT列。
9) 如还不行，报ORA-30036错误。

于是，创建新的undo 表空间UNDOTBS2，UNDOTBS2包含了4个数据文件，每个文件有31GB。然后切换至新的undo表空间。为什么数据文件大小是31G，在block大小为8K的情况下，数据文件大小限制是32G，有人说数据文件变为32G后会出现bug，为了避免这种情况，于是设置数据文件大小为31G。

【切换undo的表空间的代码如下】

--查看当前的undo表空间

show parameter undo_tablespace;

--查看所有undo表空间

select * from dba_tablespaces where contents='UNDO';

--查看当前undo表空