1. UNDOとは？
UNDOとは、Oracleデータベースが変更操作を元に戻すために使用する仕組みの一部です。データベース内でのデータ変更操作（INSERT、UPDATE、DELETEなど）が行われる際、その変更を元に戻すための情報が記録される領域を「UNDO領域」と言います。これにより、トランザクションがコミットされる前に、ユーザーは変更を取り消すことができます。
また、UNDOは、クエリの一貫性を保つためにも重要です。複数のユーザーが同時にデータベースにアクセスしている場合、他のユーザーがコミットしていない変更を見ることなく、安定したデータを取得することができます。これを「読み取り一貫性」と呼びます。
2. UNDOの役割
UNDOの主な役割は以下の通りです。
2.1 ロールバック
トランザクションがまだコミットされていない場合、その操作を元に戻すことができます。たとえば、データベース内で誤ってデータを更新してしまったとき、そのトランザクションをロールバックすることで、変更を取り消すことが可能です。
2.2 読み取り一貫性の提供
UNDOは、複数のユーザーが同時にデータにアクセスしている際に、正確なデータを提供するために重要です。他のトランザクションが進行中であっても、ユーザーはコミット済みのデータだけを見ることができ、クエリが一貫した結果を返します。
2.3 クラッシュリカバリ
システム障害が発生した場合、データベースはUNDO情報を使用して、コミットされていない変更を自動的に取り消します。これにより、データの整合性が保たれます。
3. UNDOの動作原理
Oracleデータベースでは、各トランザクションがデータを変更するときに、その変更前のデータがUNDOセグメントに保存されます。この情報は、トランザクションがコミットされるか、ロールバックされるまで保持されます。
3.1 UNDOセグメント
UNDOセグメントは、データベースが変更操作の取り消し情報を保存する特定の領域です。各トランザクションが開始されると、システムは自動的にUNDOセグメントを割り当て、その中に変更前のデータを記録します。トランザクションが終了すると、UNDOセグメントは再利用可能になります。
3.2 自動UNDO管理（AUM）
Oracleデータベースの最新バージョンでは、自動UNDO管理（AUM）が導入されており、データベースが自動的にUNDO領域を管理します。これにより、管理者はUNDOテーブルスペースのサイズや管理に頭を悩ませる必要が少なくなります。AUMでは、データベースが適切なサイズのUNDOセグメントを動的に作成し、トランザクションが必要とするUNDO情報を効率的に保存します。
4. UNDOの設定
4.1 UNDOテーブルスペース
UNDO情報は、専用のUNDOテーブルスペースに保存されます。このテーブルスペースは、トランザクションの規模やシステムの利用状況に応じて適切なサイズに設定される必要があります。通常、DBAはこのUNDOテーブルスペースのサイズを定期的に監視し、必要に応じて拡張や縮小を行います。
4.2 UNDO_RETENTIONの設定
Oracleでは、UNDO_RETENTIONという初期化パラメータを使用して、UNDOデータが保持される時間を指定できます。この時間が長ければ長いほど、過去のトランザクションを元に戻すことが可能になりますが、UNDOテーブルスペースの使用量が増加します。一般的には、システムの要件やクエリの頻度に応じて、この値を適切に調整することが推奨されます。ALTER SYSTEM SET UNDO_RETENTION = 900;
上記のSQL文では、UNDOデータを900秒（15分）間保持する設定を行っています。
5. UNDOに関連する問題と解決策
5.1 UNDOテーブルスペースの不足
UNDOテーブルスペースが不足すると、トランザクションが失敗したり、クエリが一貫性を持って実行できなくなることがあります。これを避けるためには、定期的にUNDOテーブルスペースの使用状況を監視し、必要に応じてサイズを拡張することが重要です。
UNDOテーブルスペースのサイズは以下のSQL文で確認できます。SELECT tablespace_name, SUM(bytes)/1024/1024 AS MB FROM dba_data_files WHERE tablespace_name = 'UNDOTBS1' GROUP BY tablespace_name;
SQL> SELECT tablespace_name, SUM(bytes)/1024/1024 AS MB FROM dba_data_files WHERE tablespace_name = 'UNDOTBS1' GROUP BY tablespace_name;
TABLESPACE_NAME MB
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UNDOTBS1 725
5.2 スナップショットが古すぎる
長時間実行されるクエリでは、過去のUNDO情報が削除されてしまい、「スナップショットが古すぎる」というエラーが発生することがあります。この問題を回避するためには、UNDO_RETENTIONパラメータを調整し、クエリが実行されている間にUNDO情報が消去されないようにする必要があります。
6. UNDOのベストプラクティス
- 適切なUNDOテーブルスペースのサイズを維持する
トランザクションの規模やシステムの負荷に応じて、UNDOテーブルスペースのサイズを適切に設定することが重要です。過小設定はエラーの原因となり、過大設定はリソースの無駄遣いを招く可能性があります。 - UNDO_RETENTIONを調整する
システムの利用状況やクエリの実行時間に応じて、UNDO_RETENTIONを適切に設定しましょう。一般的には、トランザクションの実行時間が長い場合は、この値を大きく設定します。 - 自動UNDO管理（AUM）を活用する
AUMを有効にすることで、データベースがUNDOセグメントを自動的に管理します。これにより、管理の負担が軽減され、効率的なリソースの使用が可能になります。
7. まとめ
UNDOは、Oracleデータベースの重要な仕組みであり、データの整合性やトランザクションの安全な実行に貢献しています。UNDO領域の適切な管理と設定は、データベースのパフォーマンスと安定性を維持する上で欠かせません。この記事では、UNDOの基本的な役割や設定方法、問題の解決策について説明しました。初心者の方でも、この記事を参考にしてUNDOの仕組みを理解し、効率的にデータベースを運用できるようになることを願っています。
[参考]
データベース管理者ガイド – 16 UNDOの管理
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