1、rollback segments的作用：事務的rollback；transaction recovery（當事務尚未提交或rollback時instance fail，startup時會用rollback segment進行回滾恢復）；讀一致性也需要rollback segment進行數據的還原。在新的版本中（我記得是從10g中）flashback技術也使用了rollback segment。這里先不介紹了，碰到時在說。
2、rollback segment的activity：
1）transaction以順序循環的方式使用rollback segment中的extents。一個transaction在rollback segment的當前位置寫入記錄，并將指針移動寫入記錄的大小的步長。寫入rollback segment的請求需要相應的undo data在database buffer cache中是可用的。這就要求有較大的buffer cache。
2）注意：多個transaction可以對一個rollback segment中的同一個extent進行寫操作。每個rollback segment block只會包含一個transaction的數據信息。
3）rollback segment header中包含了不同transaction各自的記錄：Oracle server在每個rollback segment header中保存一個transaction tables，從而控制改變rollback segments中data block的操作。
因為需要不斷修改，所以rollback segment header block被長期保存在data block buffer cache。而不斷的訪問rollback segment header block會增加命中率。這種影響對于某些有大量小型事務的OLTP的application影響較大。每個transaction都需要修改 transaction tables，所以必須有足夠大的rollback segment從而避免對transaction tables的沖突。低估rollback segment的需求，可能引起性能問題或errors。高估會浪費空間。可以使用自動undo表空間管理的方法管理undo segments。
4）rollback segments的增長：
當當前extent寫滿后，指針或是rollback segment的頭回移動到下一個extent。當最后一個extent作為當前寫入的extent，被寫滿后，如果此時第一個extent是free 的，則指針將指向第一個extent的開始。指針式不能跳過（skip over）extent，移動到后面的extent上的。所以如果第一個extent仍被使用，將會為此rollback segment分配一個新的extent。這被稱作extend。
在正常的運行期間，rollback segments不應該被extend。所以在之前應該分配足夠的rollback segment空間。應該盡量避免動態空間的管理。
2、調節手動管理的rollback segments
1）調節rollback segment的目標：
* 盡量使transaction不會為訪問rollback segment而等待：這需要有足夠的rollback segment
* 在運行期間，應避免rollback segment的extend：
需要每個segment有適當數量的extents
extents的四則應該正確
適當數量的rollback segment
盡量減少應用中對rollback的應用
* 應該沒有transaction把rollback space占用完：對此應該將較大transaction用多個transaction替代
* 數據查詢user應該總是能獲得讀一致的數據：這需要考慮設置適當數量的segments和適當的segments size。
2）診斷工具：常用的監控視圖有：
* V$ROLLNAME：顯示了在線rollback segments的名字和數量
* V$ROLLSTAT：顯示了每個在線rollback segment的統計信息。等待header transaction tables的數量，transaction寫數據的卷標等信息。
* V$WAITSTAT：顯示等待header blocks和rollback segments的blocks累計數量。undo header和undo block兩條記錄。
* V$SYSSTAT：顯示
select name, value from v$sysstat where name like ‘%undo%’;
* V$TRANSACTION：顯示當前transaction使用的rollback segment和require的空間的卷標。
在查詢時需要用視圖中的USN作為連接字段。
3）對手動管理的rollback segment header沖突的診斷
查看：v$rollstat中的waits字段；v$waitstat中的undo header行；
select event, total_waits, time_waited from v$system_event where event like ‘%undo%’;
select class, count from v$waitstat where class like ‘%undo%’;
select sum(value) from v$sysstat where name in (‘db block gets’, ‘consistent gets’);
select sum(waits)*100/sum(gets) “ratio”, sum(waits) “waits”, sum(gets) “gets” from v$rollstat;
當等待的比率大于1%，則考慮創建更多的rollback segment。
4）對于手動管理的rollback segment的數量的考慮
* 對于OLTP application，其特點是有大量的小transaction并發，每個transaction只修改很少的數據量。對此可以設置small rollback segments。一般的設定規律是，并發的transaction中，每4個設置一個rollback segment。
* 如果對于存在較大的批量transaction時，如果rollback segment較小，就可能會發生extend。允許rollback segment可以無限自行extend。
* 如果想要給long transaction分配large rollback segment，可以使用下面的語法：
SET TRANSACTION USE ROLLBACK SEGMENT large_rbs; –必須是事務的第一句
或
execute dbms_transaction.use_rollback_segment(‘large_rbs’);
5）Sizing 手動管理的rollback segment的大小
設置適當的rollback segment size一方面可以避免動態的extend，另一方面當undo blocks被請求時增大了它在cache的可能性。
* 對于small transactions設置segments的initial參數為8KB、16KB、32KB或64KB，對于larger transaction設置為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。該值應該設置的足夠大，以免出現wrapping現象（當 一個rollback entry在當前使用的空間中找不到足夠的空間時，被寫入下一個extent）。
* 使用與initial相等的數值做next的參數值。因為PCTINCREASE設置為0，所以后續所有的extents都將是next大小。
* 將DB中的所有rollback segment都設置為相同的size。如果暫時不需要large rollback segment，可以先將其offline。
* 將minextents參數設置為20 。這大致可以避免extend的現象。
* 對于表空間的size設置，我以為書中沒有介紹太多的方法，需要在實際應用中查看產生的undo entries的數量進行設置。此外，可以為其保留一個專門用于large-than-usual transaction的segment。
3、transaction rollback data的sizing
1）不同的sql操作所產生的rollback data的大小有下面而定：
* delete操作對rollback segment的開銷很大，會存儲實際row的數據。如果使用truncate，則會對性能有所改變，但是因為沒有寫rollback entries，所以不能再恢復。
* insert 使用的rollback space很少，只會記錄row id。
* update操作占用的空間要依靠修改的字段數量而定。
* indexed 值將會產生較多rollback。因為server在修改index的同時需要修改tables中row，對于對index字段的update操作，需要 記錄old data value、old index value和new index value。
note：lob數據類型的回滾數據不使用rollback segment space，而是占用其自己的segment中由參數pctversion定義的大小的空間。
可以通過下面的sql查看當前事務產生的rollback data
select s.username, t.user_ublk, t.start_time from v$transaction t, v$session s where t.addr, s.taddr;
2）另一種衡量方法是，實際執行相應的操作，從而觀察rollback segment的變化
* 在執行操作前運行：select usn, writes from v$rollstat;
* 執行測試的事務操作
* 再次查看rollback segment的統計數據：select usn, writes from v$rollstat;
4、使用產生少量rollback data 的語句：
* user應該盡可能有規律的commit，避免其transaction鎖住外部的rollback segment extents。
* 開發人員應該在code時不使用long transaction。
* import操作時，指定commit=y，使得每插入一定數據后就進行commit；用buffer_size關鍵字設置rows集合的大小。
* export操作時：設置參數consistent=n，避免該是我被設置為只讀，那將占用更多的rollback segment space。consistent=y時，確保了導出的數據在一個時間點上是一致的。
* sql*loader：在執行時也應用rows關鍵字設置commit interval。
note：對于小rollback segments可能帶來的問題有：
* interested transaction list（ITL）被存放在block的header。每個ITL entry都包含了發起此處變更的transaction id、undo block的位置、標識位、空閑空間credit和SCN。row lock byte包含了ITL實體number，就相當于該transaction擁有該row的鎖。
如果transaction很大，可能會由于rollback segment達到其最大的extents，或是表空間中已經沒有可用于extend的空間給rollback segment了，而導致transaction的失敗。
* 在查詢操作遇到ORA-01555: snapshot too old (rollback segment too small)的錯誤時，說明此操作需要為了保持一致讀的鏡像數據塊被其他transaction覆蓋了。對此的修復只有增大rollback segments。
5、自動管理undo表空間模式
從9i開始，也已通過將UNDO_MANAGEMENT設置為auto將DB設置為自動管理undo表空間的模式（AUM），如果設置為manual則仍 使用手工的管理（RBU）。當在一個transaction中，第一個DML操作被執行，transaction將被分配到當前undo tablespace中的一個rollback segment上。可以通過參數UNDO_RETENTION設置存放在AUM中的undo信息的數量。
1）AUM的tablespace：
具體創建undo tablespace的方法：create database是使用undo tablespace子句，此時會創建一個名為SYS_UNDOTBS的undo tablespace，在$ORACLE_HOME/dbs下將會生成DBU1<SID>.dbf的文件，并且autoextend=on； 另外可以使用create undo tablespace創建。
2）對于AUM的表空間，可做下面的操作：
alter tablespace tspname
• ADD DATAFILE
• RENAME
• DATAFILE [ONLINE|OFFLINE]
• BEGIN BACKUP
• ENDBACKUP
DBA仍可切換當前使用的undo tablespace，只有一個undo tablespace可以設置為active。
eg：ALTER SYSTEM SET UNDO_TABLESPACE=UNDOTBS2;
當該指令發出，所有新的transaction將被指向新的undo tablespace，當前正在運行的transaction將繼續沿用舊的undo tablespace，直到結束。
DBA只能通過drop tablespace命令刪除當前非active的undo tablespace，并且其不包含任何未提交的transaction的rollback data。
3）對于自動管理undo tablespace的參數設置：
* UNDO_MANAGEMENT：指明是AUTO或MANUAL
* UNDO_TABLESPACE：指明當前active的undo tablespace。如果在創建是沒有undo tablespace可用，則會使用system表空間作為rollback segment的分配空間。
* UNDO_SUPPRESS_ERRORS：此參數主要用于使用SET TRANSACTION USE ROLLBACK命令下
* UNDO_RETENTION：設置存放在AUM中的undo信息的數量。其單位是秒，默認值是900
關于undo retention所需的空間的計算：
undo space = （UNDO_RETENTION * (undo blocks per second*db_block_size) ) + DB_BLOCK_SIZE
可以使用下面的sql進行計算，并設置undo tablespace的大小：
SELECT (RD*(UPS*OVERHEAD) + OVERHEAD) AS “bytes”
FROM (SELECT value AS RD FROM v$parameter where name = ‘undo_retention’),
(SELECT (SUM(UNDOBLKS)/SUM(((end_time-begin_time)*86400))) as UPS FORM v$undostat),
(SELECT value AS Overhead FROM v$parameter where name=’db_block_size’);
4）對自動管理undo tablespace的監控：
通過查看V$UNDOSTAT視圖可以完成監控的任務。字段UNDOBLKS顯示了undo blocks的分配數量。