DB-hub Technology Oracle 教程 Control File
Oracle 教程 Control File
1.控制文件说明
控制文件（control file）是一个二进制文件，供数据库启动及正常工作时使用。在数据库运行过程中，控制文件会频繁地被Oracle修改，因此数据库处于开启（open）状态时控制文件必须可写。如果控制文件因故不能访问，数据库 也将无法正常工作。
每个控制文件（control file）只能供一个Oracle数据库使用。
初始化大小由CREATE DATABASE指定。
控制文件在mount阶段被读取，open阶段会一直更新。
一个控制文件只能属于一个数据库。
一个控制文件只能连接一个数据库，控制文件的大小建议不要超过100M。
数据库启动时会比较控制文件与联机日志文件中的检查点ckpt，即起始scn号，如果相等则正常启动，否则需要介质恢复。
1.1.控制文件的内容
控制文件（control file）中包含了其所属数据库的信息，实例（instance）在启动，及正常工作期间都需要存取这些信息。控制文件的内容只能由Oracle修改，数据库管理员或用户都不应编辑控制文件。
控制文件（control file）中主要包含以下内容：
– 数据库名（database name）
– 数据库创建时的时间戳（timestamp）
– 属于此数据库的数据文件（datafile）及重做日志文件（redo log file）的名称与存储位置
– 表空间（tablespace）信息
– 脱机（offline）的数据文件
– 日志历史信息
– 归档日志（archived log）信息
– 备份集（backup set）与备份块（backup piece）信息
– 数据文件与重做日志的备份信息
– 数据文件复制信息
– 当前的日志序列号（log sequence number）
– 检查点（checkpoint）信息
数据库名（database name）和数据库创建时间戳（timestamp）都来源于数据库创建过程。数据库名既可以来自 DB_NAME 初始化参数中的设定值，也可以来自 CREATE DATABASE 语句中的指定值。
每当添加，重命名，或移除数据库中的数据文件（datafile）及重做日志文件（redo log file）时，控制文件（control file）就会被更新以反映这些数据库物理结构变化。进行这些记录的目的是：
– Oracle可以籍此在数据库启动（startup）时识别打开的数据文件和重做日志文件
– Oracle可以籍此在恢复数据库时识别当前可用及需要恢复的文件
因此，用户每次更改数据库的物理结构后（使用 ALTER DATABASE 语句），一定要及时备份控制文件（control file）。
控制文件（control file）还被用于保存检查点（checkpoint）信息。每隔三秒钟，检查点进程（checkpoint process，CKPT）将会在控制文件中记录重做日志（redo log）检查点位置（checkpoint position）信息。当数据库恢复时，重做日志中此点之前的重做条目（redo entry）都无需恢复，因为这些数据已经被写入数据文件（datafile）中了。
使用STRINGS命令来查看控制文件中的内容：
SQL> host strings /oradata/data/OTTER_PR/control01.ctl
}|{z
OTTER
>OTTER
>OTTER
OTTER
OTTER
>x;M
>x;M
/oradata/data/OTTER_PR/redo03.log
/oradata/data/OTTER_PR/redo02.log
/oradata/data/OTTER_PR/redo01.log
/oradata/data/OTTER_PR/users01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/undotbs01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/system01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/sysaux01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/temp01.dbf
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd8bz25p_.flb
oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd8bz43j_.flb
/oradata/data/OTTER_PR/standby_redo04.log
/oradata/data/OTTER_PR/standby_redo05.log
/oradata/data/OTTER_PR/standby_redo06.log
/oradata/data/OTTER_PR/standby_redo07.log
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd93soms_.flb
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd9kwgvc_.flb
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdb438nq_.flb
oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdcb480f_.flb
oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdcrj784_.flb
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdlsbz87_.flb
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hqwgc5k0_.flb
/oradata/data/OTTER_PR/redo03.log
/oradata/data/OTTER_PR/redo02.log
/oradata/data/OTTER_PR/redo01.log
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/oradata/data/OTTER_PR/undotbs01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/system01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/sysaux01.dbf
/oradata/data/OTTER_PR/temp01.dbf
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd8bz25p_.flb
oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd8bz43j_.flb
/oradata/data/OTTER_PR/standby_redo04.log
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/oradata/data/OTTER_PR/standby_redo06.log
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/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hd9kwgvc_.flb
/oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdb438nq_.flb
oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdcb480f_.flb
oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hdcrj784_.flb
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oradata/fra/OTTER_PR/flashback/o1_mf_hqwgc5k0_.flb
SYSAUX
SYSTEM
UNDOTBS1
USERS
TEMP
SYSAUX
SYSTEM
UNDOTBS1
USERS
TEMP
>k@
>QF
>7G
>AG
>7,/
>dC8
>)h9
b!>a
>mG=
>1'>
>H&@
>oDB
>o}G
>x;M
>k@
>QF
>7G
>AG
>7,/
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>1'>
>H&@
>oDB
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>x;M
>k@
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>k@
>QF
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>QF
>7G
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>7G
>AG
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>AG
OTTER_DR
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OTTER_DR
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OTTER_DR
OTTER_DR
>k@
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>k@
>QF
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>QF
>7G
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>7G
>AG
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>AG
OTTER_DR
>AG
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OTTER_DR
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OTTER_DR
OTTER_DR
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> u%
OTTER_PR
OTTER_PR
OTTER_PR
OTTER_PR
OTTER_PR
OTTER_PR
OTTER_PR
>x;M
OTTER_PR
OTTER_DR
>x;M
OTTER_PR
OTTER_DR
>HwI
>HwI
2020-05-19T15:07:35
RMAN
2020-05-19T15:07:35
Duplicate Db FROM ACTIVE USING B
2020-05-19T15:07:35
backup
2020-05-19T15:07:35
restore
2020-05-19T15:07:35
restore
2020-05-19T15:07:35
restore
2020-05-19T15:07:35
restore
2020-05-19T15:07:35
recover
2020-05-19T15:07:35
verifying files for recovery
2020-05-19T15:07:35
incremental backup restore
2020-05-19T15:07:35
starting media recovery
2020-05-19T15:07:35
restoring and applying logs
2020-05-19T15:07:35
delete
2020-05-19T22:50:12
RMAN
2020-05-19T22:50:12
Duplicate Db FROM ACTIVE USING B
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backup
2020-05-19T22:50:12
restore
2020-05-19T22:50:12
restore
2020-05-19T22:50:12
restore
2020-05-19T22:50:12
restore
2020-05-19T22:50:12
recover
2020-05-19T22:50:12
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2020-05-19T22:50:12
starting media recovery
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restoring and applying logs
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delete
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RMAN
2020-05-19T15:07:35
Duplicate Db FROM ACTIVE USING B
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restore
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recover
2020-05-19T15:07:35
verifying files for recovery
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incremental backup restore
2020-05-19T15:07:35
starting media recovery
2020-05-19T15:07:35
restoring and applying logs
2020-05-19T15:07:35
delete
2020-05-19T22:50:12
RMAN
2020-05-19T22:50:12
Duplicate Db FROM ACTIVE USING B
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restore
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recover
2020-05-19T22:50:12
verifying files for recovery
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starting media recovery
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delete
OTTER
UNNAMED_INSTANCE_2
UNNAMED_INSTANCE_3
UNNAMED_INSTANCE_4
UNNAMED_INSTANCE_5
UNNAMED_INSTANCE_6
UNNAMED_INSTANCE_7
UNNAMED_INSTANCE_8
OTTER
UNNAMED_INSTANCE_2
UNNAMED_INSTANCE_3
UNNAMED_INSTANCE_4
UNNAMED_INSTANCE_5
UNNAMED_INSTANCE_6
UNNAMED_INSTANCE_7
UNNAMED_INSTANCE_8
ACM unit testing operation
LSB Database Guard
Supplemental Log Data DDL
LSB Role Change Support
RFS block and kill across RAC
RAC-wide SGA
PDB Supplemental Log Data DDL
DBMS_ROLLING management
PL/SQL quiesce support
Stop logical across RAC
GoldenGate Downstream Capture
ACM unit testing operation
LSB Database Guard
Supplemental Log Data DDL
LSB Role Change Support
RFS block and kill across RAC
RAC-wide SGA
PDB Supplemental Log Data DDL
DBMS_ROLLING management
PL/SQL quiesce support
Stop logical across RAC
GoldenGate Downstream Capture
/oradata/fra/OTTER_PR/archivelog/2020_05_20/o1_mf_1_6_hdcr58dt_.arc
OTTER_DR
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OTTER_DR
/oradata/fra/OTTER_PR/archivelog/2020_05_20/o1_mf_1_8_hdcr7mg9_.arc
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>7,/
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/oradata/fra/OTTER_PR/archivelog/2020_05_23/o1_mf_1_24_hdm7f9g5_.arc
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/oradata/fra/OTTER_PR/archivelog/2020_05_23/o1_mf_1_25_hdmoh774_.arc
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>x;M
/oradata/fra/OTTER_PR/archivelog/2020_11_18/o1_mf_1_77_hvc1jo9j_.arc
1.2.控制文件的存储位置
在参数文件中可以查看其位置，个数等信息。控制文件通常分散存储，多路复用。
1.3.控制文件的相关视图
VCONTROLFILE –列出实例中所有控制文件的名字及状态信息
VCONTROLFILE_RECORD_SECTION –列出控制文件中记录的部分信息
select * from vcontrolfile;
STATUS NAME IS_ BLOCK_SIZE FILE_SIZE_BLKS CON_ID
------- -------------------------------------------------- --- ---------- -------------- ----------
/oradata/data/OTTER_PR/control01.ctl NO 16384 656 0
/oradata/data/OTTER_PR/control02.ctl NO 16384 656 0
select name,type,value from vparameter where name like '%control%';
NAME TYPE VALUE
------------------------------ ---------- --------------------------------------------------
control_files 2 /oradata/data/OTTER_PR/control01.ctl, /oradata/dat
a/OTTER_PR/control02.ctl
control_file_record_keep_time 3 7
control_management_pack_access 2 DIAGNOSTIC+TUNING
select * from v$controlfile_record_section;
TYPE RECORD_SIZE RECORDS_TOTAL RECORDS_USED FIRST_INDEX LAST_INDEX LAST_RECID CON_ID
---------------------------- ----------- ------------- ------------ ----------- ---------- ---------- ----------
DATABASE 316 1 1 0 0 0 0
CKPT PROGRESS 8180 11 0 0 0 0 0
REDO THREAD 256 8 1 0 0 0 0
REDO LOG 72 16 7 0 0 21 0
DATAFILE 520 100 7 0 0 28 0
FILENAME 524 2298 21 0 0 0 0
TABLESPACE 180 100 5 0 0 1 0
TEMPORARY FILENAME 56 100 1 0 0 1 0
RMAN CONFIGURATION 1108 50 0 0 0 0 0
LOG HISTORY 56 292 113 1 113 113 0
OFFLINE RANGE 200 163 0 0 0 0 0
ARCHIVED LOG 584 151 140 1 140 140 0
BACKUP SET 96 170 4 1 4 4 0
BACKUP PIECE 780 209 4 1 4 4 0
BACKUP DATAFILE 200 245 4 1 4 4 0
BACKUP REDOLOG 76 215 0 0 0 0 0
DATAFILE COPY 736 200 0 0 0 0 0
BACKUP CORRUPTION 44 371 0 0 0 0 0
COPY CORRUPTION 40 409 0 0 0 0 0
DELETED OBJECT 20 818 0 0 0 0 0
PROXY COPY 928 246 0 0 0 0 0
BACKUP SPFILE 124 131 4 1 4 4 0
DATABASE INCARNATION 56 292 4 1 4 4 0
FLASHBACK LOG 84 2048 9 0 0 0 0
RECOVERY DESTINATION 180 1 1 0 0 0 0
INSTANCE SPACE RESERVATION 28 1055 1 0 0 0 0
REMOVABLE RECOVERY FILES 32 1000 0 0 0 0 0
RMAN STATUS 116 141 26 1 26 26 0
THREAD INSTANCE NAME MAPPING 80 8 8 0 0 0 0
MTTR 100 8 1 0 0 0 0
DATAFILE HISTORY 568 57 0 0 0 0 0
STANDBY DATABASE MATRIX 400 128 128 0 0 0 0
GUARANTEED RESTORE POINT 256 2048 0 0 0 0 0
RESTORE POINT 256 2108 0 0 0 0 0
DATABASE BLOCK CORRUPTION 80 8384 0 0 0 0 0
ACM OPERATION 104 64 11 0 0 0 0
FOREIGN ARCHIVED LOG 604 1002 0 0 0 0 0
PDB RECORD 780 10 0 0 0 0 0
AUXILIARY DATAFILE COPY 584 128 0 0 0 0 0
MULTI INSTANCE REDO APPLY 556 1 0 0 0 0 0
PDBINC RECORD 144 113 0 0 0 0 0
TABLESPACE KEY HISTORY 108 151 0 0 0 0 0
42 rows selected.
1.4.备份控制文件到文本文件
SQL> alter database backup controlfile to trace as '/tmp/ctl_SID.ctl';
1.5.查看控制文件中的具体内容
SQL> alter session set events 'immediate trace name CONTROLF level 12';
SQL> show parameter user_dump;
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
user_dump_dest string /oracle/app/oracle/product/12.
2.0.3/rdbms/log
level1 块头的内容
level2 数据文件内容
levle12 所有内容
1.6.修改控制文件
alter system set control_files = '/oradata/data/OTTER_PR/control01.ctl','/oradata/data/OTTER_PR/control02.ctl' scop = spfile;
1.7.控制文件问题
1.7.1.启动时出现版本不一致的问题
用版本号高的控制文件覆盖版本号低的控制文件
SQL>host cp /oradata/data/OTTER_PR/control02.ctl /oradata/data/OTTER_PR/control01.ctl
1.7.2.控制文件丢失
查看PFile文件中的设置
归档模式下
当归档日志全的时候,先做全备,然后使用备份的控制文件恢复即可
当归档日志不全的时候,先做全备,然后建立新的控制文件即可
非归档模式下
先做全备,然后建立新的控制文件即可
重建控制文件需要考虑的是
– 各个日志文件的大小及位置
– 各个数据文件的位置
– 设置正确的字符集
cat /u01/app/oracle/oradata/rectl.sql
CREATE CONTROLFILE REUSE DATABASE "orcl" NOARCHIVELOG NORESETLOGS
MAXLOGFILES 16
MAXLOGMEMBERS 3
MAXDATAFILES 20
MAXINSTANCES 8
MAXLOGHISTORY 3
LOGFILE
GROUP 1(
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log'
) SIZE 50M,
GROUP 2(
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo2.log',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log'
) SIZE 50M,
GROUP 3(
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo3.log',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log'
) SIZE 100M
DATAFILE
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/tbs1_2.dbf',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/tbs1_1.dbf',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/example01.dbf',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/users01.dbf',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/sysaux01.dbf',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/system01.dbf',
'/u01/app/oracle/oradata/orcl/undotbs01.dbf'
CHARACTER SET WE8ISO8859P1
1.8.控制文件的备份
alter database backup controlfile to '<dir>'; --热备份控制文件
alter database backup controlfile to trace as '<dir>' ;--用于重建控制文件
RMAN
backup current controlfile;
backup database include current controlfile;
configure controlfile autobackup on; --设置为自动备份
2.多重控制文件
如同重做日志文件（redo log file）一样，Oracle也可以为一个数据库同时维护多个完全相同的控制文件（control file）。通过在不同磁盘上为一个数据库存储多重控制文件（multiple control file），可以有效地避免控制文件的单点脆弱性（single point of failure）。当一个包含控制文件的磁盘发生故障时，如果Oracle试图访问这个控制文件就会导致当前的实例（instance）出现故障。但如果其他磁盘中存在此控制文件的备份，实例可以被立即重新启动而无需进行数据库恢复。
如果一个数据库的所有控制文件永久丢失了，那么实例将中止且需要进行介质恢复（media recovery）。如果没有当前控制文件（control file）的副本而必须使用较早的备份，那么介质恢复过程将会比较复杂。因此Oracle强烈建议用户遵循以下规则：
- 在每个数据库中使用多重控制文件（multiple control file）
- 将控制文件的副本存储在不同的物理磁盘上
- 使用操作系统的镜像功能（operating system mirroring）
- 监控备份工作
3.control_file_record_keep_time
参数类型: 整型
默认值: 7天
可使用alter system修改
取值范围: 0到365天
基本参数: 否
指定控制文件中的可再重用的记录( reusable record )保留的最低天数。如果一个记录需要在reusable section 中添加，而最老的记录还在该参数范围内则record section 会扩展。如果该参数为0，则不会扩展。若 reusable records 数量超过UB4MAXVAL 值，虽然没达到最低时间也会被覆盖。UB4MAXVAL 在directory目录中的oratypes.h header file中。
这个参数只应用于控制文件中可循环利用的部分，如归档日志文件，各种备份记录。不应用于诸如数据文件，表空间，重做线程等，这些内容只有当其从对应的表空间中删除后才能重用。
Oracle基于RMAN的备份方式，可分为以catalog 和nocatalog的两种方式进行备份管理。其中，catalog的方式需要一个catalog目录数据库，这个数据库一般运行在另外一台服务器上，这种方式可以用于用户有多个Oracle数据库的环境，同时对数据库的备份恢复信息也可以长久的保存，也就是RMAN把对数据库A的备份恢复记录保留在catalog目录数据库中。
而基于nocatalog的备份管理方式，是将RMAN的备份信息放在控制文件中，由于控制文件的大小不能无限增大，所以在控制文件中只能保留一段时间的备份与恢复信息，而这个时间的控制，由这个参数控制control_file_record_keep_time，show parameter 可以查看这个参数的值，默认为7天。
可重用的部分包括如下几种类型可以通过查询视图v$contofile_record_section得到
ARCHIVED LOG
BACKUP CORRUPTION
BACKUP DATAFILE
BACKUP PIECE
BACKUP REDO LOG
BACKUP SET
COPY CORRUPTION
DATAFILE COPY
DELETED OBJECT
LOGHISTORY
OFFLINERANGE
MAXLOGHISTORY参数，其意义在于限制控制文件里和通过v$log_history视图的归档日志文件数目。归档日志最多维持在MAXLOGHISTORY所设置的数目。如果超过这个数目，将从头覆盖以前的归档日志文件项。
当归档日志数目超过MAXLOGHISTORY所设定的值时，v$log_history中的所有项都将被覆盖。
当创建控制文件时，MAXLOGHISTORY的决定为归档日志信息分配多大的空间。MAXLOGHISTORY并不动态增加。当日志归档时，该归档文件的信息将被更新到控制文件。只有在如下情况下，才覆盖原来的项：
– 控制文件中该区域所有项都被使用并且有一项超出了control_file_record_keep_time设定的时间
– 当使用RMAN目录时，control_file_record_keep_time保存的时间不能比同步目录的时间间隔短。换句话说，如果每天备份一次，那么controlfile_record_keep_time不能少于1。
在Oracle 7中，将新归档日志记录记录到v$log_history中。当达到MAXLOGHISTORY的极限时，插入新记录，同时覆盖最老的记录。在8.0版本 后，v$log_history视图被v$archived_log取代了，并且maxloghistory不限制能够插入到v$archived_log中的记录数。
为什么我在创建控制文件时指定的MAXLOGHISTORY没有起作用？
创建控制文件时，设定MAXLOGHISTORY参数为100，控制文件的Log History区域将创建227个记录。这是一个可预料到的结果。
创建控制文件时，每个部分分配规定的大小和空间。每个部分的空间分配不是依据记录数，而是根据Oracle的块。控制文件中，每个部分的单条记录大小是固定的，都是36字节。因此，100个记录（MAXLOGHISTORY）需要3600个字节。依据Oracle的块大小（控制文件中设置的db_lock_size），控制文件块大小也是DB_BLOCK_SIZE参数。特定数目的块将为Log History部分分配。例如，如果DB_BLOCK_SIZE为8192，那么一个块就足够了。在这个块中，我们有8192/36，大约227个记录。 如果DB_BLOCK_SIZE 为2048，那么将分配2个快，但是只创建113个记录。