Oracle RMAN Block Compression Oracle块压缩技术
<h1>Oracle RMAN Block Compression 介绍</h1>
<p>在使用 RMAN 将数据库备份为 backup sets 时，<strong>必然使用</strong>块压缩技术其中的一种；
RMAN 的 block compression 区别于 binary compression。binary compression 指的是 RMAN 备份时开启的压缩参数实现对备份数据的压缩，而 block compression 是为了备份时跳过不需要备份的数据块技术。
> Oracle RMAN Block Compression 与 Binary Compression 的区别：</p>
<ul>
<li>前者主要使用于备份是跳过数据块的检测，且块压缩方式无法人为修改，Oracle 会根据满足的条件自行选择；</li>
<li>后者用于备份数据的压缩，节省备份存储空间。对应 RMAN 配置中的 backup to compressed backupset 配置，其也对应于 AnyBackup Oracle 定时备份任务中的“数据库高级压缩”选项，可以人为选择开启或者关闭。该选项开启后会影响备份性能，故若需考虑性能，不建议开启该参数。</li>
</ul>
<p>两种块压缩技术分别是：</p>
<h2>Unused Block Compression，即未使用块压缩，在备份时会跳过当前不存在数据的数据块。</h2>
<p>在满足如下条件时，Oracle 会自动使用未使用块压缩方式：
1）数据库的 COMPATIBLE 参数为 10.2 或更高版本；
2）数据库当前没有担保还原点；
--引申：restore point 分为 normal restore point 和 guaranteed restore point，该技术为数据库闪回技术，需手动创建还原点，如：create restore point POINT_NAME guarantee flashback databse;
3）数据文件使用本地管理方式；
--引申：表空间管理分为字典管理（Dictionary-Management Tablespace）和本地管理（Locally Managed Tablespace）；9i R2后默认使用本地管理，性能更优。
4）数据库使用 full 或 level 0 将数据文件备份到备份片；
5）备份集备份到disk,或者使用 Oracle Secure Backup 软件进行备份；并且，Unused Block Compression 只支持备份集备份到 disk,或者使用 Oracle Secure Backup 软件进行备份。</p>
<h2>Null Block Compression，即空块压缩，在备份时跳过从未写入数据的块。</h2>
<p>在满足如下条件时，Oracle 会自动使用空块压缩方式：
1）level 0 的备份
2）以备份集形式的备份，包括第三方软件备份。</p>
<h2>两种压缩技术的差别</h2>
<p>两种块压缩技术针对跳过的数据块存在差异：当前非空的数据块和从未使用的数据块。
假设一个 Oracle 数据库刚部署完成，经过业务运行一段时间的增删查改之后，变化如下：
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=7feed103e0790a7ebacc5a605be93c55&amp;file=file.png" alt="" />
那么，本例中采用 Unused Block Compression 技术的备份，备份的数据块个数为 7 个；而采用 Null Block Compression 技术的备份，备份的数据块个数为 12 个。
即，<strong>采用 Null Block Compression 技术的备份任务备份的数据量 ≥ 采用 Unused Block Compression 技术的备份任务。</strong></p>
<h2>对AnyBackup的影响</h2>
<p>AnyBackup （或其他第三方采用SBT通道进行备份的软件）在对数据库进行定时备份时，必然使用 Null Block Compression 空块压缩技术。
Q：那么使用这种方式会存在哪些场景的问题，或者说不同表现？
A：基于块压缩技术的差异，有出现如下场景问题：
1）数据文件很大（dba_data_files），实际数据很小（dba_segments），备份性能对比本地 RMAN 备份性能更差。
2）备份数据量大于数据库实际数据量（dba_segments）+归档日志大小；对比本地 RMAN 备份数据量更大。
结合第一章节介绍的 Oracle block compression 技术，可得知原因：
场景1：第三方非 disk 通道备份时，采用 Null Block Compression 技术，由于数据文件很大，扫描数据块需要一定的耗时，对比本地备份，由于使用的块压缩技术不一样，备份的数据量更多，进而导致备份任务整体耗时比本地备份时间更长，从而表现为“性能更差”。
场景2：Oracle 数据库实际数据量 dba_segments 中仅统计当前已有数据的块，而 Null Block Compression 不会跳过那些历史写入了数据当前为空的数据块的备份，从而出现备份的数据量会比实际数据量+归档日志更大的情况。该场景通常出现于 Oracle 数据库做了大批量数据清理之后的环境。</p>
<h3>场景模拟实测</h3>
<p>如，上述描述的场景2实测如下：
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=05c56aee875b933f56b394f95b580ed0&amp;file=file.png" alt="" />
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=dce9b1e3989b56e105de62694697e1b1&amp;file=file.png" alt="" /></p>
<h3>结论：</h3>
<p>基于快压缩技术备份跳过的数据块存在区别，会导致 AnyBackup 定时备份 Oracle 数据库的数据量比 RMAN 本地备份数据量更大，比 dba_segments + 归档日志数据量更大；耗时比本地 RMAN 备份耗时更长。</p>
<h2>附录</h2>
<p>查看备份的情况，可以查看 V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS 视图，结果显示如下：
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=e7b82a7d4e63e5fee29dbcc780a06cee&amp;file=file.png" alt="" />
正常情况下，不管用什么备份，input都会大于等于output，这是正常的
output可能受备份片打包、压缩等处理，数据会变小
input的大小和数据库的快压缩方式以及数据块是否被使用过有关系</p>