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1 第 1 章 认 证 目 标 解 释 Oracle 的 备 份 和 恢 复 解 决 方 案

2 2 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 ASM(Automatic Storage Management, 自 动 存 储 管 理 ) 是 一 项 十 分 重 要 的 Oracle 数 据 库 技 术, 它 适 用 于 各 种 环 境, 甚 至 适 用 于 仅 有 一 个 数 据 库 和 一 个 数 据 库 实 例 的 环 境 ASM 是 所 有 健 壮 而 完 善 的 备 份 解 决 方 案 的 关 键 所 在 通 过 集 成 服 务 器 文 件 系 统 和 Oracle 数 据 库 文 件 专 用 的 卷 管 理 器, 磁 盘 管 理 和 调 整 成 为 一 项 轻 松 愉 悦 的 任 务 :ASM 会 对 每 个 文 件 对 象 实 施 条 带 化 和 镜 像 化 处 理 来 优 化 性 能 此 外, 可 在 卷 联 机 时 完 成 几 乎 所 有 ASM 卷 管 理 任 务, 例 如 在 用 户 访 问 某 个 卷 时, 将 此 卷 扩 展 或 移 至 另 一 磁 盘 上, 而 这 几 乎 不 影 响 性 能 ASM 群 集 的 多 路 复 用 功 能 通 常 比 手 动 将 重 要 文 件 和 备 份 保 存 在 不 同 物 理 磁 盘 的 做 法 更 高 效, 并 且 最 大 限 度 地 减 少 了 丢 失 数 据 的 可 能 性 还 可 使 用 一 个 ASM 实 例 及 对 应 的 磁 盘 组 服 务 多 个 数 据 库 实 例, 以 尽 量 压 缩 磁 盘 硬 件 方 面 的 投 资 在 详 细 阐 释 ASM 的 工 作 原 理 以 及 如 何 在 你 的 环 境 中 使 用 ASM 前, 本 章 讨 论 了 可 用 的 Oracle 备 份 解 决 方 案, 然 后 简 要 介 绍 了 Oracle Database 体 系 结 构, 包 括 实 例 内 存 结 构 逻 辑 数 据 库 结 构 和 物 理 数 据 库 结 构 为 了 全 面 了 解 和 领 会 ASM 的 工 作 原 理, 以 及 ASM 对 于 广 泛 的 Oracle 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 有 怎 样 的 贡 献, 需 要 透 彻 了 解 Oracle Database 体 系 结 构 1.1 解 释 Oracle 的 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 在 具 体 了 解 ASM 以 及 各 种 备 份 和 恢 复 场 景 之 前, 需 要 透 彻 地 了 解 Oracle Database 及 其 相 关 联 的 内 存 和 进 程 结 构 本 节 首 先 介 绍 Oracle 物 理 存 储 结 构, 包 括 数 据 文 件 控 制 文 件 重 做 日 志 文 件 和 归 档 重 做 日 志 文 件, 以 及 运 行 Oracle Database 需 要 的 非 数 据 库 文 件, 如 初 始 化 文 件 和 日 志 文 件 本 节 接 着 介 绍 Oracle 实 例 中 的 重 要 内 存 结 构, 以 及 物 理 存 储 结 构 与 内 存 结 构 之 间 的 关 系 最 后 将 介 绍 Oracle Database 12c 中 官 方 推 荐 的 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 Oracle 逻 辑 存 储 结 构 Oracle Database 中 的 数 据 文 件 被 组 合 成 一 个 或 多 个 表 空 间 数 据 文 件 是 物 理 结 构, 可 进 而 分 成 区 间 和 块 一 个 表 空 间 有 点 像 一 组 数 据 文 件 的 逻 辑 包 装 器 表 空 间 包 含 粒 度 更 小 的 逻 辑 数 据 库 结 构, 如 表 和 索 引 使 用 的 另 一 个 术 语 是 段, 在 Oracle Database 中, 此 术 语 用 来 描 述 表 或 索 引 占 用 的 物 理 空 间 Oracle Database 的 条 块 划 分 方 式 允 许 更 高 效 地 控 制 磁 盘 空 间 的 使 用 图 1-1 显 示 数 据 库 中 逻 辑 存 储 结 构 之 间 的 关 系 1. 表 空 间 Oracle 表 空 间 由 一 个 或 多 个 数 据 文 件 组 成 ; 数 据 文 件 必 须 正 好 是 一 个 表 空 间 的 一 部 分 Oracle Database 12c 的 安 装 会 至 少 创 建 两 个 表 空 间 :SYSTEM 和 SYSAUX 表 空 间 Oracle Database 12c 的 默 认 安 装 创 建 6 个 表 空 间 Oracle Database 12c( 以 及 自 Oracle Database 10g 以 来 的 数 据 库 ) 允 许 创 建 名 为 大 文 件 表 空 间 的 特 殊 类 型 的 表 空 间, 此 表 空 间 的 大 小 可 达 128TB 使 用 大 文 件 后, 表 空 间 管 理 对 于 数 据 库 管 理 员 (DBA) 完 全 透 明 ; 也 就 是 说,DBA 可 将 表 空 间 作 为 一 个 单 元 进 行 管 理, 而 无 须 考 虑 底 层 数 据 文 件 的 大 小 和 结 构

3 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 3 数 据 库 SYSTEM 表 空 间 USERS 表 空 间 SYSAUX 表 空 间 段 区 间 1 表 空 间 段 1 段 2 区 间 2 段 3 段 4 段 5 段 6 块 图 1-1 逻 辑 存 储 结 构 使 用 Oracle 管 理 文 件 (Oracle Managed Files,OMF), 管 理 表 空 间 数 据 文 件 将 变 得 更 容 易 有 了 OMF,DBA 在 文 件 系 统 中 指 定 保 存 数 据 文 件 控 制 文 件 和 重 做 日 志 文 件 的 一 个 或 多 个 位 置,Oracle 会 自 动 处 理 这 些 文 件 的 命 名 和 管 理 如 果 表 空 间 是 临 时 的, 只 是 表 明 表 空 间 中 保 存 的 段 是 临 时 的, 而 表 空 间 本 身 是 永 久 的 可 将 临 时 表 空 间 用 于 排 序 操 作 和 仅 在 用 户 会 话 期 间 存 在 的 表, 为 这 些 操 作 类 型 专 门 指 定 表 空 间 有 助 于 减 少 临 时 段 和 另 一 个 表 空 间 中 存 储 的 永 久 段 ( 如 表 ) 的 I/O 争 用 表 空 间 可 以 是 字 典 管 理 的 表 空 间 或 本 地 管 理 的 表 空 间 在 字 典 管 理 的 表 空 间 中, 会 将 区 间 管 理 记 录 在 数 据 字 典 表 中 因 此, 即 使 所 有 应 用 程 序 表 在 USERS 表 空 间 中, 仍 然 是 访 问 SYSTEM 表 空 间 来 管 理 应 用 程 序 表 上 的 数 据 操 作 语 言 (Data Manipulation Language,DML) 由 于 所 有 用 户 和 应 用 程 序 必 须 使 用 SYSTEM 表 空 间 来 管 理 区 间, 对 于 密 集 执 行 写 操 作 的 应 用 程 序 而 言, 这 成 为 一 个 潜 在 的 瓶 颈 而 在 本 地 管 理 的 表 空 间 中,Oracle 在 表 空 间 的 每 个 数 据 文 件 的 头 中 维 护 一 个 位 图 来 跟 踪 空 间 可 用 性 只 在 数 据 字 典 中 管 理 配 额, 这 极 大 地 降 低 了 数 据 字 典 表 的 争 用 率 从 Oracle 9i 开 始, 如 果 在 本 地 管 理 SYSTEM 表 空 间, 那 么, 如 果 要 在 其 他 所 有 表 空 间 上 同 时 执 行 读 写 操 作, 则 必 须 在 本 地 管 理 这 些 表 空 间 在 本 地 管 理 SYSTEM 表 空 间 的 情 况 下, 数 据 库 中 字 典 管 理 的 表 空 间 必 须 是 只 读 的 2. 块 数 据 库 块 是 Oracle 中 的 最 小 存 储 单 元 块 的 大 小 是 数 据 库 给 定 表 空 间 中 的 特 定 存 储 字 节 数 为 提 高 磁 盘 I/O 性 能 的 效 率,Oracle 块 的 大 小 通 常 是 操 作 系 统 块 大 小 的 倍 数 默 认 块 大 小 由 Oracle 初 始 化 参 数 DB_BLOCK_SIZE 指 定 大 多 数 操 作 系 统 允 许 在 数 据 库 的 其 他 表 空 间 中 定 义 另 外 4 种 块 大 小 一 些 高 端 操 作 系 统 允 许 使 用 5 种 块 大 小 SYSTEM SYSAUX 和 任 何 临

4 4 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 时 表 空 间 中 的 块 大 小 必 须 是 DB_BLOCK_SIZE 3. 区 间 区 间 是 下 一 个 级 别 的 数 据 库 逻 辑 分 组 一 个 区 间 由 一 个 或 多 个 数 据 库 块 组 成 扩 大 数 据 库 对 象 时, 为 对 象 添 加 的 空 间 作 为 区 间 进 行 分 配 Oracle 在 数 据 文 件 级 别 管 理 区 间 4. 段 下 一 个 逻 辑 分 组 级 别 是 段 段 是 一 组 区 间, 这 些 区 间 形 成 Oracle 视 为 一 个 单 元 的 数 据 库 对 象, 如 表 或 索 引 因 此, 段 通 常 是 数 据 库 最 终 用 户 将 要 处 理 的 最 小 存 储 单 元 Oracle 数 据 库 中 的 4 种 段 类 型 是 : 数 据 段 索 引 段 临 时 段 和 撤 消 段 数 据 库 中 的 每 个 表 保 存 在 单 个 数 据 段 中, 一 个 数 据 段 由 一 个 或 多 个 区 间 组 成 ; 对 于 分 区 表 或 群 集 表,Oracle 会 为 表 分 配 多 个 段 数 据 段 包 括 LOB(large object, 大 对 象 ) 段, 此 段 存 储 表 段 中 的 LOB 定 位 器 列 引 用 的 LOB 数 据 ( 如 果 未 将 LOB 以 内 联 方 式 存 储 在 表 中 ) 每 个 索 引 存 储 在 自 己 的 索 引 段 中 与 分 区 表 一 样, 分 区 索 引 的 每 个 分 区 存 储 在 专 门 的 段 中 这 种 类 别 包 括 LOB 索 引 段 表 的 非 LOB 列 表 的 LOB 列 和 LOB 的 相 关 索 引 均 可 以 保 存 在 不 同 的 表 空 间 ( 不 同 的 段 ) 中 以 提 高 性 能 如 果 用 户 的 SQL 语 句 需 要 磁 盘 空 间 来 完 成 操 作, 例 如 内 存 中 容 纳 不 下 的 排 序 操 作,Oracle 会 分 配 临 时 段 仅 在 执 行 SQL 语 句 期 间 存 在 临 时 段 从 Oracle 10g 开 始, 只 有 SYSTEM 表 空 间 中 存 在 手 动 回 滚 段, 但 DBA 通 常 不 必 维 护 SYSTEM 回 滚 段 在 前 面 的 Oracle 版 本 中, 会 创 建 回 滚 段, 以 便 在 回 滚 事 务 时 保 存 数 据 库 DML 操 作 的 旧 值, 并 维 护 旧 映 像 数 据, 以 便 为 其 他 访 问 此 表 的 用 户 提 供 表 数 据 的 读 一 致 性 视 图 在 恢 复 数 据 库 期 间, 为 回 滚 在 数 据 库 实 例 崩 溃 或 异 常 终 止 时 处 于 活 动 状 态 的 未 提 交 事 务, 也 会 使 用 回 滚 段 在 Oracle 10g 到 12c 中, 自 动 撤 消 管 理 (Automatic Undo Management) 处 理 撤 消 表 空 间 中 的 回 滚 段 的 自 动 分 配 和 管 理 在 撤 消 表 空 间 中, 撤 消 段 的 结 构 与 回 滚 段 类 似, 只 是 这 些 段 的 管 理 细 节 由 Oracle 控 制, 而 非 由 DBA 管 理 ( 这 样 做 效 率 通 常 不 高 ) 从 Oracle9i 开 始 使 用 自 动 撤 消 管 理, 但 在 Oracle 10g 中 仍 然 可 以 使 用 手 动 管 理 的 回 滚 段 但 是, 从 Oracle 10g 开 始 不 赞 成 使 用 此 手 动 功 能 在 Oracle Database 12c 中, 会 默 认 启 用 自 动 撤 消 管 理 ; 另 外, 提 供 了 PL/SQL(Procedural Language/Structured Query Language, 过 程 语 言 / 结 构 化 查 询 语 言 ) 过 程 来 帮 助 调 整 UNDO 表 空 间 的 大 小 提 示 : 如 果 开 始 使 用 Oracle Database 12c, 你 真 正 需 要 了 解 的 是 : 手 动 回 滚 是 多 余 的, 在 未 来 版 本 中 会 予 以 取 消 另 外, 自 动 撤 消 管 理 是 Oracle Database 12c 的 一 项 标 准 功 能 Oracle 物 理 存 储 结 构 Oracle Database 使 用 磁 盘 上 的 多 个 物 理 存 储 结 构 来 保 存 和 管 理 用 户 事 务 的 数 据 其 中 一 些 存 储 结 构, 如 数 据 文 件 重 做 日 志 文 件 和 归 档 重 做 日 志 文 件 保 存 真 正 的 用 户 数 据 而 其 他 一 些 结 构, 如 控 制 文 件, 则 维 护 数 据 库 对 象 的 状 态 基 于 文 本 的 警 报 和 跟 踪 文 件 包 含 数 据 库 中 的 例

5 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 5 行 事 件 和 错 误 条 件 的 记 录 信 息 图 1-2 显 示 这 些 物 理 结 构 与 逻 辑 存 储 结 构 之 间 的 关 系 数 据 库 文 件 是 控 制 文 件 数 据 文 件 或 者 联 机 重 做 日 志 文 件 其 他 对 于 数 据 库 的 成 功 运 行 并 不 重 要 的 文 件 包 括 参 数 文 件 口 令 文 件 备 份 文 件 归 档 重 做 日 志 文 件 跟 踪 文 件 和 警 报 日 志 文 件 实 例 内 存 结 构 后 台 进 程 物 理 数 据 库 结 构 数 据 库 数 据 文 件 控 制 文 件 重 做 日 志 文 件 归 档 重 做 日 志 文 件 数 据 文 件 1 数 据 文 件 2 数 据 文 件 3 数 据 文 件 4 数 据 库 逻 辑 数 据 库 结 构 SYSTEM 表 空 间 USERS 表 空 间 SYSAUX 表 空 间 图 1-2 Oracle 物 理 存 储 结 构 1. 数 据 文 件 Oracle Database 至 少 必 须 包 含 一 个 数 据 文 件 一 个 Oracle 数 据 文 件 对 应 于 磁 盘 上 的 一 个 物 理 操 作 系 统 文 件 Oracle Database 中 的 每 个 数 据 文 件 正 好 是 一 个 表 空 间 的 成 员 但 是, 一 个 表 空 间 可 以 包 含 多 个 数 据 文 件 大 文 件 表 空 间 是 例 外 情 况, 这 个 表 空 间 正 好 包 含 一 个 数 据 文 件 如 果 DBA 使 用 AUTOEXTEND 参 数 创 建 数 据 文 件, 那 么 在 空 间 不 足 的 情 况 下,Oracle 数 据 文 件 可 以 自 动 扩 展 另 外, 使 用 ALTER DATABASE DATAFILE 命 令, 可 以 手 动 扩 展 事 件 文 件 DBA 还 可 以 使 用 MAXSIZE 参 数 来 限 制 给 定 数 据 文 件 的 扩 展 量 在 任 意 一 种 情 况 下, 数 据 文 件 的 大 小 最 终 都 会 受 到 其 所 在 的 磁 盘 容 量 大 小 的 限 制 数 据 文 件 是 数 据 库 中 所 有 数 据 的 最 终 栖 息 之 地 数 据 文 件 中 频 繁 访 问 的 块 都 会 缓 存 到 内 存 中 同 样, 新 数 据 块 并 非 直 接 写 入 数 据 文 件, 而 是 根 据 数 据 库 写 入 器 进 程 的 激 活 时 间 写 入 到 数 据 文 件 中 在 用 户 的 事 务 完 成 前, 会 将 事 务 的 更 改 写 入 重 做 日 志 文 件

6 6 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 2. 重 做 日 志 文 件 每 次 在 表 索 引 或 其 他 Oracle 对 象 中 添 加 删 除 或 更 改 数 据 时, 都 会 将 一 个 条 目 写 入 当 前 的 重 做 日 志 文 件 中 由 于 Oracle 以 循 环 方 式 重 用 重 做 日 志 文 件,Oracle 数 据 库 至 少 必 须 有 两 个 重 做 日 志 文 件 在 一 个 重 做 日 志 文 件 填 满 重 做 日 志 条 目 时, 如 果 实 例 恢 复 仍 需 要 使 用 此 当 前 日 志 文 件, 就 将 此 文 件 标 记 为 ACTIVE; 如 果 实 例 恢 复 不 需 要 此 文 件, 就 将 其 标 记 为 INACTIVE 接 着 会 按 顺 序 从 头 使 用 下 一 个 日 志 文 件, 并 将 此 文 件 标 记 为 CURRENT 在 理 想 状 况 下, 永 远 都 不 会 使 用 重 做 日 志 文 件 中 的 信 息 但 是, 如 果 发 生 了 停 电 故 障 或 其 他 一 些 服 务 器 故 障, 从 而 导 致 Oracle 实 例 失 败, 那 么 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 中 的 新 数 据 块 或 更 新 的 数 据 块 可 能 尚 未 写 入 到 数 据 文 件 中 重 新 启 动 Oracle 实 例 时, 会 在 前 滚 操 作 中 将 重 做 日 志 文 件 中 的 条 目 应 用 于 数 据 库 数 据 文 件, 以 便 将 数 据 库 的 状 态 恢 复 到 发 生 故 障 时 的 状 态 为 了 能 够 在 一 个 重 做 日 志 组 的 一 个 重 做 日 志 文 件 丢 失 时 执 行 恢 复, 可 以 在 不 同 的 物 理 磁 盘 上 保 存 重 做 日 志 文 件 的 多 个 副 本 你 将 在 本 章 后 面 了 解 到, 可 以 实 现 重 做 日 志 文 件 归 档 日 志 文 件 和 控 制 文 件 的 多 路 复 用, 以 便 确 保 Oracle 数 据 库 的 可 用 性 和 数 据 完 整 性 简 而 言 之, 多 路 复 用 的 意 思 是 拥 有 多 个 结 构 副 本, 以 便 提 高 性 能 和 可 用 性 3. 控 制 文 件 Oracle Database 至 少 有 一 个 控 制 文 件, 此 文 件 维 护 数 据 库 的 元 数 据 元 数 据 是 数 据 库 本 身 的 物 理 结 构 的 数 据 除 其 他 外, 控 制 文 件 还 包 含 数 据 库 名 称 创 建 数 据 库 的 时 间, 以 及 所 有 数 据 文 件 和 重 做 日 志 文 件 的 名 称 和 地 址 另 外, 控 制 文 件 维 护 恢 复 管 理 器 (Recovery Manager, RMAN) 使 用 的 信 息, 如 持 久 性 RMAN 设 置 以 及 数 据 库 上 已 经 执 行 的 备 份 类 型 每 当 数 据 库 结 构 发 生 任 何 改 动 时, 更 改 信 息 会 立 即 在 控 制 文 件 中 反 映 出 来 由 于 控 制 文 件 对 数 据 库 的 运 行 如 此 重 要, 因 此 也 可 以 对 控 制 文 件 进 行 多 路 复 用 ( 可 以 复 制 一 个 或 多 个 控 制 文 件 ) 但 是, 无 论 有 多 少 个 控 制 文 件 的 副 本 与 一 个 实 例 相 关, 都 只 有 一 个 控 制 文 件 主 要 用 于 检 索 数 据 库 元 数 据 ALTER DATABASE BACKUP CONTROLFILE TO TRACE 命 令 是 另 一 种 备 份 控 制 文 件 的 方 式 它 生 成 SQL 脚 本, 如 果 由 于 发 生 了 灾 难 性 故 障 造 成 控 制 文 件 的 所 有 多 路 复 用 二 进 制 版 本 丢 失, 则 可 以 使 用 此 脚 本 来 重 新 创 建 数 据 库 控 制 文 件 还 可 以 使 用 此 跟 踪 文 件 在 以 下 情 况 下 重 新 创 建 控 制 文 件 : 需 要 重 命 名 数 据 库, 或 更 改 各 种 数 据 库 限 制 ( 如 果 不 重 新 创 建 整 个 数 据 库, 不 能 以 其 他 方 式 更 改 ) 4. 归 档 日 志 文 件 Oracle Database 可 按 以 下 两 种 模 式 运 行 :ARCHIVELOG 或 NOARCHIVELOG 模 式 如 果 数 据 库 处 于 NOARCHIVELOG 模 式, 则 循 环 重 用 重 做 日 志 文 件 ( 又 称 联 机 重 做 日 志 文 件 ) 将 意 味 着, 在 出 现 硬 盘 故 障 或 其 他 与 介 质 相 关 的 故 障 时, 重 做 条 目 ( 以 前 事 务 的 内 容 ) 不 再 可 用 以 NOARCHIVELOG 模 式 运 行 可 以 在 实 例 发 生 故 障 或 系 统 崩 溃 时 保 护 数 据 库 的 完 整 性, 因 为 只 能 在 联 机 重 做 日 志 文 件 中 使 用 已 经 提 交 但 尚 未 写 入 数 据 文 件 的 所 有 事 务 因 此, 崩 溃 恢 复 的 范 围 仅 限 于 联 机 重 做 日 志 中 的 当 前 条 目 如 果 在 最 早 的 重 做 日 志 文 件 之 前 数 据 文 件 最 近 一 次 备 份 发 生 故 障, 将 无 法 恢 复 数 据 库 与 此 相 反,ARCHIVELOG 模 式 将 填 满 的 重 做 日 志 文 件 发 送 到 一 个 或 多 个 指 定 目 标, 可 以

7 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 7 在 数 据 库 介 质 发 生 故 障 时, 在 任 何 特 定 的 时 间 点 使 用 备 份 文 件 重 新 构 造 数 据 库 例 如, 如 果 包 含 数 据 文 件 的 硬 盘 发 生 崩 溃, 有 了 最 新 的 备 份 数 据 文 件 重 做 日 志 文 件 和 归 档 日 志 文 件 ( 在 备 份 后 生 成 ), 则 可 将 数 据 库 的 内 容 恢 复 到 崩 溃 前 的 一 个 时 间 点 为 填 满 的 重 做 日 志 文 件 使 用 多 个 归 档 日 志 目 标 对 于 Oracle 中 名 为 Oracle Data Guard( 以 前 称 为 Oracle Standby Database) 的 高 可 用 性 功 能 至 关 重 要 5. 初 始 化 参 数 文 件 启 动 数 据 库 实 例 时, 会 为 Oracle 实 例 分 配 内 存, 并 会 打 开 两 类 初 始 化 参 数 文 件 中 的 一 个 : 基 于 文 本 的 文 件 init<sid>.ora( 通 常 称 为 init.ora 或 PFILE) 或 服 务 器 参 数 文 件 (SPFILE) 实 例 首 先 在 操 作 系 统 的 默 认 位 置 ( 例 如,Unix 上 的 $ORACLE_HOME/dbs) 查 找 SPFILE 文 件 spfile<sid>.ora 或 spfile.ora 如 果 这 些 文 件 都 不 存 在, 实 例 会 查 找 名 为 init<sid>.ora 的 PFILE 另 外,STARTUP 命 令 可 显 式 指 定 在 启 动 Oracle 时 使 用 的 PFILE 无 论 采 用 哪 种 格 式, 初 始 化 参 数 文 件 都 指 定 跟 踪 文 件 控 制 文 件 和 填 满 的 重 做 日 志 文 件 等 的 位 置 它 们 还 设 置 系 统 全 局 区 域 (System Global Area,SGA) 中 各 种 结 构 的 大 小, 以 及 允 许 多 少 用 户 同 时 连 接 到 数 据 库 一 直 到 Oracle Database 9i, 只 能 使 用 init.ora 文 件 来 指 定 实 例 的 初 始 化 参 数 虽 然 可 以 使 用 文 本 编 辑 器 方 便 地 进 行 编 辑, 但 是 此 文 件 存 在 一 些 缺 点 如 果 在 命 令 行 使 用 ALTER SYSTEM 命 令 更 改 动 态 系 统 参 数,DBA 必 须 记 住 更 改 init.ora 文 件, 以 便 下 次 重 新 启 动 实 例 时 新 参 数 值 可 以 生 效 SPFILE 使 DBA 可 以 更 方 便 高 效 地 管 理 参 数 如 果 运 行 的 实 例 正 在 使 用 SPFILE, 那 么, 如 果 任 何 ALTER SYSTEM 命 令 更 改 初 始 化 参 数, 将 自 动 更 改 SPFILE 中 的 初 始 化 参 数 ( 可 以 仅 针 对 运 行 的 实 例, 也 可 能 针 对 两 者 ) 无 须 编 辑 SPFILE 文 件, 甚 至 也 无 法 对 其 进 行 编 辑 ( 否 则 会 损 坏 SPFILE) 虽 然 本 质 上 无 法 对 参 数 文 件 或 SPFILE 进 行 镜 像 操 作, 但 可 将 SPFILE 备 份 为 init.ora 文 件 应 该 使 用 传 统 的 操 作 系 统 命 令 备 份 Oracle 实 例 的 init.ora 和 SPFILE( 对 于 SPFILE, 可 以 使 用 恢 复 管 理 器 ) 使 用 DBCA(Database Configuration Assistant, 数 据 库 配 置 助 手 ) 工 具 来 创 建 数 据 库 时, 会 默 认 创 建 SPFILE 6. 警 报 和 跟 踪 日 志 文 件 出 现 故 障 时,Oracle 可 以 而 且 经 常 会 将 消 息 写 到 警 报 日 志 文 件, 对 于 后 台 进 程 或 用 户 会 话, 则 会 写 入 跟 踪 日 志 文 件 警 报 日 志 文 件 位 于 BACKGROUND_DUMP_DEST 初 始 化 参 数 指 定 的 目 录 中, 包 含 最 重 要 的 例 行 状 态 消 息 以 及 重 要 错 误 条 件 在 启 动 或 关 闭 数 据 库 时, 会 将 消 息 以 及 一 系 列 未 采 用 默 认 值 的 初 始 化 参 数 记 录 到 警 报 日 志 中 还 会 记 录 DBA 发 送 的 任 何 ALTER DATABASE 或 ALTER SYSTEM 命 令 此 处 还 会 记 录 涉 及 表 空 间 及 其 数 据 文 件 的 操 作, 例 如, 添 加 表 空 间 删 除 表 空 间 以 及 将 数 据 文 件 添 加 到 表 空 间 中 错 误 条 件, 例 如 表 空 间 的 空 间 不 足 或 重 做 日 志 文 件 受 损 等 ( 这 些 都 是 重 要 条 件 ) 也 会 记 录 在 此 处 Oracle 实 例 后 台 进 程 的 跟 踪 文 件 也 位 于 BACKGROUND_DUMP_DEST 中 例 如, PMON(process monitor, 进 程 监 视 器 ) 和 SMON(system monitor, 系 统 监 视 器 ) 的 跟 踪 文 件 包 含 错

8 8 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 误 发 生 时 间 的 条 目, 或 SMON 需 要 执 行 实 例 恢 复 操 作 的 时 间 的 条 目 QMON(queue monitor, 队 列 监 视 器 ) 的 跟 踪 文 件 包 含 何 时 产 生 新 进 程 的 消 息 也 为 各 个 用 户 会 话 或 数 据 库 连 接 创 建 跟 踪 文 件, 这 些 跟 踪 文 件 位 于 初 始 化 参 数 USER_ DUMP_DEST 指 定 的 目 录 中 在 两 种 情 况 下 为 用 户 进 程 创 建 跟 踪 文 件 : 由 于 权 限 问 题, 用 户 会 话 发 生 了 一 些 类 型 的 错 误 或 用 户 进 程 的 运 行 空 间 不 足 也 可 以 使 用 以 下 的 命 令 显 式 创 建 跟 踪 文 件, 以 帮 助 诊 断 问 题 : ALTER SESSION SET SQL_TRACE=TRUE; 为 用 户 执 行 的 每 条 SQL 语 句 生 成 跟 踪 信 息, 在 调 整 用 户 的 SQL 语 句 时, 跟 踪 信 息 会 起 到 帮 助 作 用 可 以 随 时 删 除 或 重 命 名 警 报 日 志 文 件 ; 下 次 生 成 警 报 日 志 消 息 时 会 重 新 创 建 此 文 件 DBA 经 常 通 过 操 作 系 统 机 制 (Oracle Database 内 部 调 度 机 制 ) 或 Oracle Enterprise Manager 的 调 度 程 序, 设 置 一 项 日 常 批 处 理 作 业, 在 日 常 工 作 中 重 命 名 和 归 档 警 报 日 志 从 Oracle Database 11g 第 1 版 开 始, 实 例 的 诊 断 信 息 被 集 中 到 初 始 化 参 数 DIAGNOSTIC_ DEST 指 定 的 单 个 目 录 中, 并 且 忽 略 USER_DUMP_DEST 和 BACKGROUND_DUMP_DEST 7. 备 份 文 件 可 以 从 多 个 来 源, 例 如 操 作 系 统 复 制 命 令 或 Oracle RMAN 生 成 备 份 文 件 如 果 DBA 执 行 冷 备 份, 那 么 备 份 文 件 只 是 数 据 文 件 重 做 日 志 文 件 控 制 文 件 和 归 档 重 做 日 志 文 件 等 的 操 作 系 统 副 本 除 了 数 据 文 件 的 逐 位 映 像 副 本 (RMAN 的 默 认 操 作 ) 外,RMAN 可 以 生 成 数 据 文 件 控 制 文 件 归 档 重 做 日 志 文 件 和 特 殊 格 式 的 SPFILE 的 完 整 和 增 量 备 份, 称 为 备 份 集, 备 份 集 仅 供 RMAN 读 取 RMAN 备 份 集 备 份 通 常 比 原 始 的 数 据 文 件 小, 因 为 RMAN 不 备 份 未 使 用 过 的 块 RMAN 是 管 理 备 份 和 恢 复 的 标 准, 但 在 RMAN 备 份 处 理 会 对 性 能 产 生 不 利 影 响 的 情 况 下 除 外 Oracle 内 存 结 构 Oracle 使 用 服 务 器 的 物 理 内 存 来 保 存 Oracle 实 例 的 很 多 信 息 :Oracle 可 执 行 代 码 本 身 会 话 信 息 与 数 据 库 关 联 的 各 个 进 程 以 及 进 程 之 间 共 享 的 信 息 ( 例 如 数 据 库 对 象 上 的 锁 ) 另 外, 内 存 结 构 包 含 用 户 和 数 据 字 典 SQL 语 句, 以 及 最 终 永 久 存 储 在 磁 盘 上 的 缓 存 信 息, 如 数 据 库 段 中 的 数 据 块 以 及 有 关 数 据 库 中 已 完 成 事 务 的 信 息 为 Oracle 实 例 分 配 的 数 据 区 域 称 为 系 统 全 局 区 (System Global Area,SGA) Oracle 可 执 行 文 件 位 于 软 件 代 码 区 域 另 外, 称 为 程 序 全 局 区 (Program Global Area,PGA) 的 区 域 专 供 每 个 服 务 器 和 后 台 进 程 使 用 ; 为 每 个 用 户 会 话 或 服 务 器 进 程 分 配 一 个 PGA 图 1-3 显 示 这 些 Oracle 内 存 结 构 之 间 的 关 系 1. 系 统 全 局 区 SGA 是 Oracle 实 例 的 一 组 共 享 内 存 结 构, 由 数 据 库 实 例 的 多 位 用 户 共 享 启 动 Oracle 实 例 时, 会 根 据 初 始 化 参 数 文 件 中 指 定 的 值 或 Oracle 软 件 中 的 硬 编 码 为 SGA 分 配 内 存 用 于 控 制 SGA 各 个 部 分 大 小 的 很 多 参 数 是 动 态 的 ( 可 在 实 例 运 行 时 立 即 改 变 ); 但 是, 如 果 指 定 SGA_MAX_SIZE 参 数, 所 有 SGA 区 域 的 总 大 小 就 不 得 超 过 SGA_MAX_SIZE 的 值 如 果 未

9 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 9 指 定 SGA_MAX_SIZE, 但 指 定 了 SGA_TARGET 参 数,Oracle 会 自 动 调 整 SGA 组 件 的 大 小, 以 便 分 配 的 内 存 总 量 等 于 SGA_TARGET SGA_TARGET 是 一 个 动 态 参 数, 可 在 实 例 运 行 时 更 改 Oracle 11g 中 引 入 的 新 参 数 MEMORY_TARGET 在 SGA 和 PGA 之 间 平 衡 Oracle 的 所 有 可 用 内 存, 以 便 优 化 性 能 SGA 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 ( 默 认 大 小 ) KEEP 缓 冲 区 池 RECYCLE 缓 冲 区 池 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 ( 大 小 nk) 共 享 池 保 留 的 池 库 缓 存 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 ( 大 小 nk) 数 据 字 典 缓 存 共 享 的 SQL 区 域 共 享 内 存 大 池 Java 池 流 池 控 制 结 构 PL/SQL 过 程 和 包 重 做 日 志 缓 冲 区 缓 存 固 定 的 SGA 软 件 代 码 区 PGA 非 共 享 内 存 栈 空 间 会 话 信 息 排 序 散 列 归 并 区 域 图 1-3 Oracle 逻 辑 内 存 结 构 SGA 中 的 内 存 按 粒 度 单 元 分 配 粒 度 可 以 是 4MB 或 16MB, 具 体 取 决 于 SGA 的 总 大 小 如 果 SGA 小 于 等 于 128MB, 则 粒 度 是 4MB; 否 则 粒 度 是 16MB 随 后 几 节 将 介 绍 Oracle 如 何 使 用 SGA 中 的 每 个 部 分 的 要 点 缓 冲 区 缓 存 (Buffer Cache) 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 保 存 最 近 从 磁 盘 读 取 的 用 于 满 足 SELECT 语 句 要 求 的 数 据 块, 或 包 含 已 修 改 块 ( 已 经 从 DML 语 句 更 改 或 添 加 ) 的 数 据 块 从 Oracle Database 9i 开 始,SGA 中 保 存 这 些 数 据 块 的 内 存 区 域 是 动 态 的 这 是 一 件 好 事, 假 如 数 据 库 的 多 个 表 空 间 的 块 大 小 不 是 默 认 块 大 小 Oracle 允 许 表 空 间 最 多 使 用 5 种 不 同 的 块 大 小 ( 一 种 块 大 小 是 默 认 的, 其 余 类 型 的 最 多 有 4 种 ) 每 个 块 大 小 都 需 要 自 己 的 缓 冲 区 缓 存 如 果 一 天 或 一 周 中 处 理 和 事 务 需 求 发 生 了 变 化, 将 可 以 动 态 更 改 DB_CACHE_SIZE 和 DB_nK_CACHE_SIZE 的 值 而 无 须 重 新 启 动 实 例, 以 便 提 高 使 用 给 定 块 大 小 的 表 空 间 的 性 能 Oracle 可 以 使 用 其 他 两 种 块 大 小 与 默 认 块 大 小 (DB_CACHE_SIZE) 相 同 的 缓 存 :KEEP 缓 冲 区 池 和 RECYCLE 缓 冲 区 池 从 Oracle Database 9i 开 始, 这 两 个 池 都 独 立 于 SGA 中 的 其 他 缓 存 分 配 内 存 创 建 表 时, 可 以 通 过 在 STORAGE 子 句 中 使 用 BUFFER_POOL_KEEP 或 BUFFER_POOL_ RECYCLE 子 句, 来 指 定 表 的 数 据 块 将 要 驻 留 的 池 对 于 整 天 频 繁 使 用 的 表, 有 利 的 做 法 是 将

10 10 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 表 放 在 KEEP 缓 冲 区 池 中, 以 尽 量 减 少 检 索 表 中 的 块 需 要 的 I/O 数 量 共 享 池 (Shared Pool) 共 享 池 包 含 两 个 主 要 的 子 缓 存 : 库 缓 存 和 数 据 字 典 缓 存 共 享 池 的 大 小 由 SHARED_POOL_SIZE 初 始 化 参 数 确 定 只 要 SGA 总 大 小 小 于 SGA_MAX_SIZE 或 SGA_TARGET, 这 便 是 另 一 种 可 以 调 整 大 小 的 动 态 参 数 库 缓 存 保 存 有 关 针 对 数 据 库 运 行 的 SQL 和 PL/SQL 语 句 的 信 息 库 缓 存 由 所 有 用 户 共 享, 所 以 不 同 数 据 库 用 户 可 能 共 享 同 一 SQL 语 句 SQL 语 句 及 其 执 行 计 划 存 储 在 库 缓 存 中 当 同 一 用 户 或 另 一 用 户 第 二 次 运 行 同 一 SQL 语 句 时, 由 于 已 经 计 算 出 执 行 计 划, 查 询 或 DML 语 句 的 执 行 效 率 将 会 提 高 如 果 库 缓 存 过 小, 则 可 以 将 频 繁 使 用 的 执 行 计 划 转 出 缓 存, 只 需 频 繁 地 将 SQL 语 句 重 新 加 载 到 库 缓 存 中 数 据 字 典 是 数 据 库 表 的 集 合, 归 SYS 和 SYSTEM 模 式 所 有, 其 中 包 含 有 关 数 据 库 数 据 库 结 构 以 及 数 据 库 用 户 权 限 和 角 色 的 元 数 据 数 据 字 典 缓 存 保 存 第 一 次 将 数 据 字 典 表 读 入 缓 冲 区 缓 存 后 数 据 字 典 表 的 列 的 子 集 连 续 使 用 数 据 字 典 中 的 表 的 数 据 块, 以 便 帮 助 处 理 用 户 查 询 和 其 他 DML 命 令 如 果 数 据 字 典 缓 存 过 小, 在 请 求 数 据 字 典 中 的 信 息 时, 会 引 发 附 加 的 I/O 操 作 ; 这 些 与 I/O 相 关 的 数 据 字 典 请 求 称 为 递 归 调 用, 可 通 过 正 确 设 置 数 据 字 典 缓 存 的 大 小 来 避 免 递 归 调 用 重 做 日 志 缓 冲 区 重 做 日 志 缓 冲 区 包 含 数 据 文 件 中 的 数 据 块 的 最 新 更 改 信 息 如 果 重 做 日 志 缓 冲 区 的 满 度 达 到 1/3( 或 每 隔 3 秒 ),Oracle 会 将 重 做 日 志 记 录 写 入 重 做 日 志 文 件 中 另 外, 从 Oracle Database 10g 开 始, 如 果 已 将 1MB 重 做 信 息 存 储 在 重 做 日 志 缓 冲 区 中,Log Writer( 日 志 写 入 器,LGWR) 进 程 会 将 重 做 日 志 记 录 写 入 重 做 日 志 文 件 中 一 旦 将 重 做 日 志 缓 冲 区 中 的 条 目 写 入 重 做 日 志 文 件, 那 么, 如 果 在 将 更 改 后 的 数 据 块 从 缓 冲 区 缓 存 写 入 数 据 文 件 前 实 例 发 生 了 崩 溃, 这 些 条 目 对 恢 复 数 据 库 会 起 到 至 关 重 要 的 作 用 在 将 重 做 日 志 条 目 成 功 写 入 重 做 日 志 文 件 后, 才 认 为 用 户 提 交 的 事 务 是 完 整 的 大 池 (Large Pool) 大 池 是 SGA 中 的 可 选 区 域 它 用 于 与 多 个 数 据 库 交 互 的 事 务 执 行 并 行 查 询 的 进 程 的 消 息 缓 冲 区, 以 及 RMAN 并 行 备 份 和 还 原 操 作 顾 名 思 义, 大 池 使 需 要 每 次 分 配 大 内 存 块 的 操 作 可 以 使 用 大 内 存 块 初 始 化 参 数 LARGE_POOL_SIZE 控 制 大 池 的 大 小, 该 参 数 是 一 个 动 态 参 数 Java 池 (Java Pool) Oracle JVM(Java Virtual Machine,Java 虚 拟 机 ) 为 用 户 会 话 中 的 所 有 Java 代 码 和 数 据 使 用 Java 池 在 Java 池 中 存 储 Java 代 码 和 数 据 与 在 共 享 池 中 缓 存 SQL 和 PL/SQL 代 码 是 相 似 的 流 池 (Streams Pool) 从 Oracle 10g 开 始, 通 过 初 始 化 参 数 STREAMS_ POOL_SIZE 来 设 置 其 大 小 流 池 保 存 数 据 和 控 制 结 构, 以 便 支 持 Oracle Enterprise Edition 的 Oracle 流 功 能 Oracle 流 管 理 分 布 式 环 境 中 数 据 和 事 件 的 共 享 如 果 未 初 始 化 STREAMS_ POOL_SIZE 初 始 化 参 数 或 将 其 设 置 为 0, 则 从 共 享 池 分 配 流 操 作 使 用 的 内 存, 内 存 占 用 量 最 多 可 达 共 享 池 的 10% 2. 程 序 全 局 区 PGA(Program Global Area, 程 序 全 局 区 ) 专 门 用 于 一 组 相 互 联 系 的 进 程, 是 自 行 分 配 动 态 部 分 的 内 存 区 域 PGA 的 配 置 取 决 于 Oracle 数 据 库 的 连 接 配 置 : 共 享 服 务 器 或 专 用 服 务 器 在 共 享 服 务 器 配 置 中, 多 个 用 户 共 享 与 数 据 库 的 连 接, 此 时, 对 服 务 器 的 内 存 使 用 量 降 至

11 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 11 最 低, 但 用 户 请 求 的 响 应 时 间 可 能 受 到 影 响 在 共 享 服 务 器 环 境 中,SGA( 而 非 PGA) 保 存 用 户 的 持 久 会 话 信 息 如 果 同 时 有 大 量 用 户 连 接 到 数 据 库, 请 求 频 率 不 高 或 时 间 短, 那 么 共 享 服 务 器 环 境 就 是 理 想 环 境 在 专 用 服 务 器 环 境 中, 每 个 用 户 进 程 独 自 连 接 到 数 据 库,PGA 中 包 含 此 配 置 的 会 话 内 存 PGA 中 还 包 含 一 个 排 序 区 域, 如 果 用 户 请 求 需 要 排 序 位 图 归 并 或 散 列 连 接 操 作, 将 使 用 此 区 域 从 Oracle Database 9i 开 始,PGA_AGGREGATE_TARGET 参 数 连 同 WORKAREA_SIZE_ POLICY 初 始 化 参 数 一 起 允 许 DBA 选 择 所 有 工 作 区 的 总 大 小, 并 使 Oracle 在 所 有 用 户 进 程 间 分 配 和 管 理 内 存, 以 此 来 简 化 系 统 管 理 工 作 如 本 章 前 面 所 述,MEMORY_TARGET 参 数 从 总 体 上 管 理 PGA 和 SGA 内 存 以 便 优 化 性 能, 该 参 数 可 以 帮 助 从 总 体 上 管 理 PGA 和 SGA 的 大 小 调 整 简 而 言 之,PGA 在 Oracle 9i 中 实 现 了 自 动 化, 而 SGA 在 10g 中 实 现 了 自 动 化 从 Oracle 11g 起,SGA 和 PGA 作 为 一 个 整 体 实 现 了 自 动 化 即 使 经 验 丰 富 的 DBA 也 会 发 现, 使 用 自 动 化 的 内 存 结 构, 可 以 更 有 效 地 管 理 内 存 分 配 3. 软 件 代 码 区 软 件 代 码 区 存 储 作 为 Oracle 实 例 一 部 分 运 行 的 Oracle 可 执 行 文 件 这 些 代 码 区 域 本 质 是 静 态 的, 只 有 在 安 装 新 软 件 版 本 时 才 会 发 生 变 化 Oracle 软 件 代 码 区 通 常 位 于 享 有 特 权 的 内 存 区, 此 内 存 区 与 其 他 用 户 程 序 分 开 放 置 Oracle 软 件 代 码 完 全 是 只 读 的, 可 按 共 享 或 不 共 享 形 式 进 行 安 装 如 果 以 共 享 形 式 安 装 Oracle 软 件 代 码, 当 多 个 Oracle 实 例 在 同 一 软 件 版 本 级 别 和 相 同 服 务 器 上 运 行 时, 可 以 节 省 内 存 4. 后 台 进 程 启 动 Oracle 实 例 时, 会 启 动 多 个 后 台 进 程 后 台 进 程 是 一 个 用 于 执 行 特 定 任 务 的 可 执 行 代 码 块 图 1-4 显 示 后 台 进 程 数 据 库 和 Oracle SGA 之 间 的 关 系 与 前 台 进 程 ( 如 SQL*Plus 会 话 或 Web 浏 览 器 ) 形 成 对 照, 后 台 进 程 在 后 台 运 行 SGA 与 后 台 进 程 共 同 构 成 了 Oracle 实 例 SMON 如 果 由 于 断 电 或 CPU 故 障 导 致 系 统 崩 溃 或 实 例 故 障, 那 么 SMON(system monitor, 系 统 监 视 器 ) 进 程 通 过 将 联 机 重 做 日 志 文 件 中 的 条 目 应 用 于 数 据 文 件, 在 崩 溃 后 执 行 恢 复 另 外, 在 重 新 启 动 系 统 时, 会 清 除 所 有 表 空 间 中 的 临 时 段 如 果 表 空 间 由 字 典 管 理, 则 SMON 的 一 个 例 行 任 务 是 定 期 组 合 表 空 间 中 的 可 用 空 间 ( 在 Oracle Database 或 12c 数 据 库 中, 这 种 情 况 很 少 出 现 或 根 本 不 存 在 ) PMON 如 果 用 户 连 接 断 开 或 用 户 进 程 失 败, 那 么 PMON(process monitor, 进 程 监 视 器 ) 将 执 行 清 理 工 作 它 清 除 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 以 及 用 户 连 接 曾 使 用 的 其 他 任 何 资 源 例 如, 假 如 一 个 用 户 会 话 正 在 更 新 一 个 表 中 的 一 些 行, 在 一 行 或 多 行 上 设 置 了 锁 用 户 桌 面 突 然 断 电, 在 工 作 站 断 电 时 SQL*Plus 会 话 消 失 PMON 会 在 数 毫 秒 内 检 测 到 连 接 不 再 存 在, 并 执 行 以 下 任 务 : 回 滚 断 电 时 正 在 进 行 的 事 务 在 缓 冲 区 缓 存 中 将 事 务 的 块 标 记 为 可 用 从 表 中 受 影 响 的 行 上 删 除 锁 从 一 系 列 活 动 进 程 中 删 除 断 开 连 接 的 进 程 的 进 程 ID

12 12 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 系 统 全 局 区 数 据 库 缓 冲 区 缓 存 重 做 日 志 缓 冲 区 用 户 进 程 用 户 进 程 共 享 服 务 器 进 程 专 用 服 务 器 进 程 脱 机 存 储 设 备 图 例 : 恢 复 进 程 进 程 监 视 器 系 统 监 视 器 检 查 点 归 档 进 程 数 据 库 写 入 器 日 志 写 入 器 调 度 程 序 进 程 用 户 进 程 重 做 日 志 文 件 控 制 文 件 数 据 文 件 图 1-4 Oracle 后 台 进 程 PMON 通 过 提 供 有 关 传 入 连 接 请 求 的 实 例 的 状 态 信 息 与 侦 听 器 进 行 交 互 DBWn 早 期 Oracle 版 本 的 数 据 库 写 入 器 (database writer,dbwr) 进 程 将 缓 冲 区 缓 存 中 的 新 数 据 块 或 更 改 过 的 数 据 块 ( 称 为 脏 块 ) 写 入 数 据 文 件 中 使 用 LRU(Least Recently Used, 最 近 最 少 使 用 ) 算 法,DBWn 首 先 写 入 时 间 最 早 活 动 性 最 差 的 块 结 果, 最 常 请 求 的 块 ( 即 使 是 脏 块 ) 会 在 内 存 中 最 多 可 以 启 动 100 个 DBWn 进 程,DBW0 到 DBW9 DBWa 到 DBWz, 以 及 BW36 到 BW99 DBWn 进 程 的 数 量 由 DB_WRITER_PROCESSES 参 数 控 制 LGWR LGWR(Log Writer, 日 志 写 入 器 ) 负 责 管 理 重 做 日 志 缓 冲 区 在 DML 活 动 频 繁 的 实 例 中,LGWR 是 活 动 最 密 集 的 进 程 之 一 在 LGWR 将 重 做 信 息 ( 包 括 提 交 记 录 ) 成 功 写 入 重 做 日 志 文 件 后, 才 认 为 事 务 已 经 完 成 另 外, 在 LGWR 写 入 重 做 信 息 后,DBWn 才 能 将 缓 冲 区 缓 存 中 的 脏 缓 冲 区 写 入 数 据 文 件 中 如 果 将 重 做 日 志 文 件 分 组, 而 且 一 个 组 中 的 多 路 复 用 重 做 日 志 文 件 受 损,LGWR 会 写 入 到 组 中 的 其 余 成 员 中, 并 在 警 报 日 志 文 件 中 记 录 错 误 如 果 组 中 所 有 成 员 均 不 可 用, 将 造 成 LGWR 进 程 失 败, 在 更 正 问 题 前, 整 个 实 例 将 挂 起 ARCn 如 果 数 据 库 处 于 ARCHIVELOG 模 式, 那 么, 归 档 程 序 进 程 (archiver process,arcn) 会 在 重 做 日 志 填 满 然 后 开 始 将 重 做 信 息 顺 序 填 充 到 下 一 个 重 做 日 志 中 时, 将 重 做 日 志 复 制 到 一 个 或 多 个 目 标 目 录 设 备 或 网 络 位 置 理 想 情 况 下, 归 档 进 程 会 在 归 档 下 一 个 填 满 的 重 做 日 志 前 完 成 否 则 会 发 生 严 重 的 性 能 问 题 : 在 条 目 写 入 重 做 日 志 文 件 前, 用 户 无 法 完 成 事 务, 而 重 做 日 志 文 件 无 法 接 受 新 条 目, 因 为 正 在 将 其 写 入 到 归 档 位 置 至 少 可 以 采 用 3 种 可 能 解 决 该 问 题 的 方 案 : 增 加 重 做 日 志 文 件 的 大 小 增 加 重 做 日 志 组 的 数 量 和 增 加 ARCn 进 程 的 数 量 通 过

13 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 13 增 加 LOG_ARCHIVE_MAX_PROCESSES 初 始 化 参 数 的 值, 可 以 为 每 个 实 例 启 动 更 多 ARCn 进 程, 启 动 的 ARCn 进 程 的 最 大 数 量 是 10 个 CKPT 检 查 点 (checkpoint process,ckpt) 进 程 有 助 于 减 少 恢 复 实 例 的 用 时 执 行 检 查 点 期 间,CKPT 更 新 控 制 文 件 和 数 据 文 件 的 头, 以 便 反 映 最 后 的 成 功 系 统 更 改 编 号 (System Change Number,SCN) 每 次 填 满 一 个 重 做 日 志 文 件,Oracle 开 始 循 环 填 充 下 一 个 日 志 文 件 时, 会 自 动 执 行 检 查 点 操 作 DBWn 进 程 不 时 写 入 脏 缓 冲 区, 以 便 前 移 作 为 恢 复 实 例 开 始 位 置 的 检 查 点, 减 少 平 均 恢 复 时 间 (Mean Time to Recovery,MTTR) RECO 恢 复 程 序 进 程 (recoverer process,reco) 处 理 分 布 式 事 务 ( 更 改 多 个 数 据 库 的 表 ) 的 故 障 如 果 CCTR(contact center, 联 系 中 心 ) 数 据 库 中 的 一 个 表 以 及 WHSE( 数 据 仓 库 ) 数 据 库 中 的 一 个 表 都 发 生 了 变 化, 而 且 数 据 库 之 间 的 网 络 连 接 在 更 新 WHSE 数 据 库 的 表 之 前 出 现 故 障, 那 么,RECO 将 回 滚 此 失 败 的 事 务 描 述 ASM ASM 是 一 个 多 路 复 用 解 决 方 案, 它 通 过 将 数 据 文 件 控 制 文 件 和 重 做 日 志 文 件 分 布 在 多 个 可 用 的 磁 盘 上 来 自 动 布 置 这 些 文 件 在 将 新 磁 盘 添 加 到 ASM 群 集 中 时, 将 自 动 在 所 有 磁 盘 卷 上 重 新 分 布 数 据 库 文 件 来 提 高 性 能 ASM 群 集 的 多 路 复 用 功 能 最 大 限 度 地 减 少 了 丢 失 数 据 的 可 能 性, 通 常 比 手 工 方 案 ( 将 重 要 文 件 和 备 份 文 件 放 在 不 同 的 物 理 磁 盘 上 ) 更 高 效 ASM 磁 盘 的 一 个 重 要 组 件 是 磁 盘 组, 磁 盘 组 是 多 个 磁 盘 的 集 合, 由 ASM 作 为 一 个 单 元 进 行 管 理 在 创 建 新 的 表 空 间 或 其 他 数 据 库 结 构 ( 如 控 制 文 件 或 重 做 日 志 文 件 ) 时, 可 将 磁 盘 组 ( 而 不 是 操 作 系 统 文 件 ) 指 定 为 数 据 库 结 构 的 存 储 区 域 ASM 具 有 OMF 的 易 用 性, 并 将 OMF 与 镜 像 和 条 带 化 功 能 组 合 在 一 起 以 提 供 可 靠 的 文 件 系 统 和 逻 辑 卷 管 理 器,ASM 甚 至 可 以 在 Oracle RAC(Real Application Cluster, 真 实 应 用 程 序 群 集 ) 中 支 持 多 个 节 点 有 了 ASM, 将 无 须 购 买 第 三 方 逻 辑 卷 管 理 器 ASM 不 仅 通 过 将 数 据 库 对 象 自 动 分 布 在 多 个 设 备 上 来 提 高 性 能, 还 由 于 允 许 在 不 关 闭 数 据 库 的 情 况 下 将 新 磁 盘 设 备 添 加 到 数 据 库 而 拥 有 提 高 可 用 性 的 能 力 ; 几 乎 不 需 要 干 预,ASM 就 可 以 自 动 地 重 新 分 布 文 件 以 达 到 平 衡 目 的 以 下 各 节 介 绍 ASM 体 系 结 构, 讨 论 如 何 创 建 特 殊 类 型 的 Oracle 实 例 来 支 持 ASM, 以 及 如 何 启 动 和 关 闭 ASM 实 例 ASM 体 系 结 构 ASM 将 数 据 文 件 和 其 他 数 据 库 结 构 分 成 区 间, 将 区 间 分 配 到 磁 盘 组 中 的 所 有 磁 盘 上 来 提 高 性 能 和 可 靠 性 并 非 是 镜 像 整 个 磁 盘 卷,ASM 会 镜 像 数 据 库 对 象 以 提 供 根 据 类 型 镜 像 和 条 带 化 数 据 库 对 象 的 灵 活 性 如 果 底 层 磁 盘 硬 件 已 经 启 用 了 RAID, 或 是 存 储 区 域 网 络 (storage area network,san) 的 一 部 分, 或 是 网 络 附 加 存 储 (network-attached storage,nas) 设 备 的 一 部 分, 就 会 根 据 情 况 完 全 不 条 带 化 对 象 ASM 的 另 一 项 重 要 功 能 是 自 动 重 新 平 衡 如 果 需 要 增 加 磁 盘 空 间, 可 以 将 其 他 磁 盘 设 备 添 加 到 磁 盘 组 中,ASM 会 将 相 称 的 文 件 数 量 从 一 个 或 多 个 现 有 磁 盘 移 到 新 磁 盘 上, 来 维 护 整 个 I/O 在 所 有 磁 盘 上 的 平 衡 这 一 切 操 作 在 后 台 进 行, 而 磁 盘 文 件 中 包 含 的 数 据 库 对 象 依 然 联 机, 可 供 用 户 使 用 如 果 重 新 平 衡 操 作 期 间 对 I/O 子 系 统 影 响 颇 大, 可 以 使 用 初 始 化 参 数 来 降

14 14 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 低 重 新 平 衡 的 速 度 ASM 要 求 使 用 特 殊 类 型 的 Oracle 实 例 来 提 供 传 统 Oracle 实 例 和 文 件 系 统 之 间 的 接 口 ; ASM 软 件 组 件 随 Oracle 数 据 库 软 件 提 供, 在 选 择 整 个 数 据 库 的 存 储 类 型 和 创 建 数 据 库 时, 始 终 可 以 选 择 该 组 件 使 用 ASM 时, 也 可 以 将 ASM 磁 盘 组 与 手 动 Oracle 数 据 文 件 管 理 技 术 结 合 使 用 例 如, ASM 存 储 中 可 能 有 所 有 的 表 空 间, 但 有 在 一 个 服 务 器 的 文 件 系 统 上 创 建 的 表 空 间, 以 便 能 更 方 便 地 将 其 传 输 到 另 一 个 数 据 库 中 无 论 如 何,ASM 的 易 用 性 和 性 能 为 最 终 使 用 ASM 磁 盘 组 来 满 足 所 有 存 储 需 求 提 供 了 强 有 力 的 依 据 Oracle Database 10g 中 引 入 的 两 个 Oracle 后 台 进 程 支 持 ASM 实 例 : 重 新 平 衡 程 序 (rebalancer, RBAL) 和 ARBn RBAL 协 调 磁 盘 组 的 磁 盘 活 动, 在 添 加 或 卸 下 磁 盘 时 执 行 重 新 平 衡 操 作 ARBn 中 的 n 可 以 是 数 字 0 到 9, 该 进 程 在 磁 盘 组 中 的 磁 盘 之 间 执 行 实 际 区 间 移 动 从 Oracle Database 10g 开 始, 对 于 使 用 ASM 磁 盘 的 RDBMS 实 例, 有 两 个 新 的 后 台 进 程 : ASMB 和 RBAL ASMB 执 行 数 据 库 和 ASM 实 例 间 的 通 信, 而 RBAL 代 表 数 据 库 打 开 和 关 闭 磁 盘 组 中 的 磁 盘 这 是 与 ASM 实 例 中 的 RBAL 相 同 的 进 程, 它 们 执 行 相 关 ( 但 不 同 ) 的 功 能 换 言 之, 进 程 行 为 因 实 例 类 型 而 异 练 习 1-1 查 找 ASM 和 RDBMS 实 例 中 与 ASM 相 关 的 新 进 程 在 本 练 习 中, 你 将 在 Linux 服 务 器 上 确 定 RDBMS 实 例 和 ASM 实 例 的 新 后 台 进 程 在 Linux 上, 每 个 Oracle 进 程 都 有 自 己 的 线 程 可 以 联 合 Oracle 动 态 性 能 视 图 V$BGPROCESS 和 V$SESSION, 也 可 以 使 用 Linux ps ef 命 令, 并 搜 索 包 含 ASM 或 RDBMS 实 例 名 的 命 令 名 (1) 查 询 /etc/oratab 来 了 解 ASM 和 RDBMS 实 例 的 名 称 : [oracle@oel63 ~]$ tail /etc/oratab # # Multiple entries with the same $ORACLE_SID are not allowed. # # +ASM:/u01/app/product/12.1.0/grid:N: # line added by Agent complref:/u01/app/oracle/product/12.1.0/dbhome_1:n: # line added by Agent cdb01:/u01/app/oracle/product/12.1.0/dbhome_1:n: # line added by Agent [oracle@oel63 ~]$ (2) 为 RDBMS 实 例 设 置 ORACLE_SID 环 境 变 量, 在 本 例 中 是 complref: [oracle@dw ~]$ export ORACLE_SID=complref (3) 连 接 到 RDBMS 实 例, 并 查 询 V$SESSION 和 V$BGPROCESS 以 获 得 一 系 列 正 在 运 行 的 进 程 : [oracle@dw ~]$ sqlplus / as sysdba SQL*Plus: Release Production on Sun Feb 2 22:40:

15 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 15 Copyright (c) 1982, 2013, Oracle. All rights reserved. Connected to: Oracle Database 12c Enterprise Edition Release bit Production With the Partitioning, Automatic Storage Management, OLAP, Advanced Analytics and Real Application Testing options SQL> select sid, serial#, process, name, description 2> from v$session join v$bgprocess using(paddr); SID SERIAL# PROCESS NAME DESCRIPTION PMON process cleanup VKTM Virtual Keeper of TiMe process GEN0 generic MMAN Memory Manager DBW0 db writer process TMON Transport Monitor LGWR Redo etc CKPT checkpoint FBDA Flashback Data Archiver Process SMON System Monitor Process SMCO Space Manager Process RBAL ASM Rebalance master ASMB ASM Background MARK mark AU for resync coordinator MMON Manageability Monitor Process MMNL Manageability Monitor Process 2 24 rows selected. SQL> 注 意 列 表 底 部 的 RBAL 和 ASMB 进 程 (4) 可 以 使 用 PID 列 来 确 定 Linux 进 程 号, 并 直 接 查 询 此 Linux 进 程 : SQL>!ps -f -p 2928 UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD oracle :31? 00:00:00 ora_rbal_complref SQL> (5) 接 下 来, 通 过 为 ASM 实 例 (+ASM) 设 置 ORACLE_SID 环 境 变 量 来 检 查 ASM 后 台 进 程 : [oracle@oel63 ~]$. oraenv ORACLE_SID = [+ASM]? +ASM (6) 连 接 到 ASM 实 例, 查 询 V$SESSION 和 V$BGPROCESS 来 获 得 一 系 列 正 在 运 行 的 进 程 : [oracle@dw ~]$ sqlplus / as sysasm... SQL> select sid, serial#, process, name, description 2> from v$session join v$bgprocess using(paddr);

16 16 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 SID SERIAL# PROCESS NAME DESCRIPTION PMON process cleanup VKTM Virtual Keeper of TiMe process CKPT checkpoint GMON diskgroup monitor GEN0 generic PSP0 process spawner MMON Manageability Monitor Process LGWR Redo etc MMAN Memory Manager DBW0 db writer process RBAL ASM Rebalance master MMNL Manageability Monitor Process SMON System Monitor Process DIA0 diagnosibility process DIAG diagnosibility process LREG Listener Registration ASMB ASM Background 17 rows selected. SQL> 注 意 列 表 中 的 新 进 程 RBAL 和 ASMB ARBn 进 程 将 在 启 动 重 新 平 衡 操 作 时 启 动 数 据 库 故 障 和 备 份 解 决 方 案 数 据 库 难 免 会 出 现 某 种 故 障, 导 致 实 例 失 败, 这 可 能 是 网 络 故 障 用 户 错 误 磁 盘 驱 动 器 故 障 或 者 内 存 损 坏 应 对 这 种 几 乎 无 法 避 免 的 场 景, 最 好 的 方 法 是 准 备 一 个 备 份 和 恢 复 计 划 并 且 应 该 定 期 测 试 这 个 备 份 和 恢 复 计 划, 以 确 保 当 需 要 用 到 恢 复 技 术 时, 它 们 能 够 成 功 要 想 创 建 成 功 的 备 份 和 恢 复 策 略, 首 先 必 须 理 解 故 障 的 类 型, 以 及 Oracle 如 何 响 应 每 种 类 型 : 一 些 故 障 不 需 要 用 户 立 即 干 预, 一 些 则 需 要 使 用 哪 种 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 要 取 决 于 多 种 因 素, 包 含 从 故 障 恢 复 的 时 间 以 及 想 要 分 配 给 该 解 决 方 案 多 少 资 源 对 恢 复 基 础 设 施 的 投 入 与 数 据 库 有 一 天 一 个 小 时 或 一 分 钟 不 可 用 时 造 成 的 生 产 率 或 收 入 损 失 成 比 例 故 障 分 类 故 障 或 错 误 的 类 型 分 为 两 大 类 : 物 理 上 的 和 逻 辑 上 的 物 理 错 误 通 常 是 硬 件 错 误, 或 者 使 用 数 据 库 的 应 用 程 序 的 软 件 错 误, 而 逻 辑 错 误 则 通 常 发 生 在 终 端 用 户 ( 数 据 库 用 户 或 管 理 员 ) 下 面 列 出 了 故 障 的 分 类 : 语 句 故 障 : 由 于 权 限 语 法 或 资 源 限 制, 用 户 的 SELECT 或 DML 语 句 失 败 用 户 错 误 : 用 户 误 删 了 一 个 表 或 者 表 中 错 误 的 行 用 户 进 程 故 障 : 由 于 客 户 端 断 开 连 接 或 者 意 外 关 闭, 数 据 库 的 连 接 失 败 网 络 故 障 : 顾 名 思 义, 由 于 网 络 硬 件 或 协 议 错 误, 客 户 端 和 服 务 器 ( 数 据 库 ) 之 间 的 连 接 失 败 了 实 例 故 障 : 由 于 bug 操 作 系 统 错 误 内 存 损 坏 甚 至 服 务 器 掉 电, 数 据 库 实 例 崩 溃 介 质 故 障 : 发 生 了 磁 盘 驱 动 器 物 理 错 误 或 者 控 制 器 硬 件 故 障

17 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 17 这 里 按 照 从 最 轻 微 最 容 易 恢 复 到 最 严 重 最 难 恢 复 的 顺 序 列 出 了 故 障 分 类 具 体 来 说, 语 句 故 障 是 最 容 易 恢 复 的, 因 为 它 们 几 乎 总 是 由 用 户 管 理 : 重 写 SELECT 或 INSERT 语 句, 使 其 不 会 出 现 语 法 错 误! 如 果 不 小 心 删 除 了 一 个 重 要 的 表, 那 么 根 据 被 删 除 的 表 是 否 仍 在 回 收 站 中, 以 及 DBA 是 否 允 许 用 户 使 用 各 种 闪 回 功 能, 该 表 可 由 用 户 或 数 据 库 管 理 员 恢 复 从 网 络 实 例 或 介 质 故 障 恢 复 则 必 须 执 行 多 种 动 作, 但 是 具 体 是 什 么 动 作 则 要 取 决 于 丢 失 的 数 据 的 重 要 性 和 严 重 性 备 份 和 恢 复 策 略 需 要 考 虑 到 所 有 的 故 障, 即 使 其 中 一 些 故 障 要 比 其 他 故 障 更 容 易 恢 复 例 如, 由 于 掉 电 而 发 生 的 实 例 故 障 只 要 联 机 重 做 日 志 文 件 完 整 且 是 多 路 复 用 的, 那 么 恢 复 已 提 交 的 事 务 相 对 简 单, 可 自 动 完 成 Oracle 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 恢 复 时 间 目 标 (recovery time objective,rto) 是 一 个 目 标, 在 此 目 标 时 间 内 必 须 完 成 恢 复 操 作, 以 满 足 客 户 的 服 务 水 平 协 议 (service level agreement,sla) RTO 的 不 同, 决 定 了 需 要 应 用 不 同 的 Oracle 工 具 和 技 术 : 几 天 或 几 小 时 : 如 果 由 于 自 然 灾 害 或 磁 盘 故 障, 整 个 数 据 库 都 丢 失, 那 么 RMAN( 也 可 以 使 用 Oracle 安 全 备 份 ) 可 以 在 几 天 或 几 小 时 内 恢 复 数 据 库 几 小 时 或 几 分 钟 : 当 数 据 库 仍 对 其 他 用 户 可 用 时, 用 户 或 DBA 均 可 使 用 各 种 闪 回 技 术 来 恢 复 数 据 库 对 象 虽 然 需 要 临 时 关 闭 数 据 库, 但 是 通 过 使 用 闪 回 数 据 库,DBA 可 将 整 个 数 据 库 回 滚 到 当 天 早 些 时 候 或 者 几 周 以 前, 不 过 这 要 取 决 于 快 速 恢 复 区 可 用 的 存 储 以 及 定 义 的 还 原 点 几 分 钟 或 几 秒 : 如 果 数 据 库 必 须 连 续 可 用, 关 闭 时 间 不 能 超 过 几 分 钟, 那 么 Data Guard 或 Active Data Guard 等 Oracle 解 决 方 案 可 故 障 转 移 到 一 个 备 份 数 据 库, 而 不 需 要 DBA 干 预 ( 或 者 只 需 要 少 量 干 预 ) 恢 复 分 析 : 无 论 故 障 类 型 和 RTO 是 什 么,Oracle 数 据 恢 复 顾 问 (Data Recovery Advisor) 能 够 方 便 而 快 速 地 确 定 故 障 的 类 型, 以 及 从 特 定 类 型 的 故 障 恢 复 时 可 用 的 最 快 方 法 恢 复 管 理 器 恢 复 管 理 器 是 用 来 在 表 级 别 (Oracle Database 12c 新 增 功 能 ) 数 据 文 件 级 别 表 空 间 级 别 以 及 数 据 库 级 别 备 份 还 原 和 恢 复 数 据 库 的 主 要 工 具 除 了 备 份 和 恢 复,RMAN 还 有 许 多 用 途, 包 括 将 数 据 库 克 隆 或 复 制 到 另 一 个 位 置 RMAN 有 一 个 关 键 组 件, 称 为 快 速 恢 复 区 (fast recovery area,fra), 它 是 保 存 备 份 和 恢 复 对 象 的 一 个 特 殊 位 置, 第 2 章 中 将 详 细 介 绍 理 想 情 况 下, 这 个 区 域 是 ASM 中 的 一 个 磁 盘 组, 但 是 也 可 以 位 于 操 作 系 统 的 文 件 系 统 中 无 论 在 什 么 位 置, 它 都 是 存 储 所 有 备 份 和 恢 复 对 象 的 一 个 集 中 区 域 FRA 的 管 理 基 于 大 小 和 恢 复 目 标, 而 恢 复 目 标 可 能 指 定 了 恢 复 窗 口 或 者 需 要 保 留 的 备 份 数 Oracle 安 全 备 份 Oracle 安 全 备 份 (Oracle Secure Backup,OSB) 与 RMAN 结 合 使 用 时, 能 够 将 FRA 中 的 RMAN 备 份 复 制 到 磁 带 设 备 或 者 云 存 储 中, 以 避 免 在 数 据 中 心 发 生 灾 难 性 故 障 时 导 致 数 据 丢 失 OSB 还 在 操 作 系 统 级 别 提 供 了 一 个 RMAN 扩 展, 用 来 备 份 Linux 服 务 器 以 及 任 何 连 接 的 存 储, 例 如 NAS 设 备 中 的 存 储 Oracle Data Guard Oracle Data Guard 是 Oracle 的 高 可 用 性 (high-availability,ha) 解 决 方 案 之 一, 用 于 在 主 数 据 库 发 生 故 障 时 确 保 接 近 实 时 的 可 用 性, 或 者 防 止 数 据 库 损 坏 备 用 数 据 库 收 到 主 数 据 库 的 归 档 重 做 日 志 文 件, 并 维 护 主 数 据 库 的 一 个 副 本, 除 了 用 于 灾 难 恢 复, 还 可

18 18 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 以 把 该 副 本 用 在 其 他 许 多 场 景 中 例 如, 在 计 划 维 护 窗 口 中, 向 主 数 据 库 的 服 务 器 添 加 新 的 磁 盘 阵 列 时, 可 把 备 用 数 据 库 切 换 为 主 数 据 库 在 OLTP 环 境 中, 当 执 行 报 表 功 能 时, 可 以 让 备 用 数 据 库 临 时 担 任 主 数 据 库 的 只 读 副 本, 从 而 释 放 主 数 据 库 上 的 资 源, 来 实 现 更 快 的 响 应 这 种 配 置 是 一 种 特 殊 类 型 的 Data Guard 配 置, 称 为 Active Data Guard 一 个 主 数 据 库 可 以 更 新 多 达 30 个 备 用 数 据 库 ( 如 果 算 上 LOG_ARCHIVE_DEST_n 参 数 定 义 的 本 地 归 档 重 做 日 志 目 标, 则 是 31 个 ) 可 以 实 时 更 新 一 个 备 用 数 据 库, 而 在 30 分 钟 或 更 晚 时 间 以 后 更 新 另 一 个 备 用 数 据 库, 以 防 止 主 数 据 库 上 的 逻 辑 错 误 传 播 出 去 还 有 一 种 备 用 数 据 库 称 为 逻 辑 备 用 数 据 库 逻 辑 备 用 数 据 库 并 不 会 连 续 地 将 归 档 重 做 日 志 文 件 应 用 到 主 数 据 库 的 物 理 副 本 上, 而 是 只 收 到 提 交 到 主 数 据 库 的 DML SQL 语 句 因 此, 备 用 数 据 库 在 逻 辑 上 与 主 数 据 库 相 同, 但 是 其 物 理 结 构 与 主 数 据 库 的 物 理 结 构 几 乎 肯 定 不 会 相 同 1.2 本 章 小 结 本 章 开 头 简 要 介 绍 Oracle 数 据 库 体 系 结 构 虽 然 前 一 门 课 程 中 已 经 讲 述 了 其 中 的 一 些 内 容, 但 通 过 阅 读 本 章, 你 可 以 温 故 知 新, 更 好 地 完 成 日 常 的 数 据 库 管 理 工 作 更 重 要 的 是, 要 了 解 ASM 磁 盘 组 存 储 和 管 理 Oracle 表 空 间 的 方 式, 先 要 了 解 基 本 的 Oracle 表 空 间 基 础 结 构 知 识 此 外, 了 解 基 本 Oracle 后 台 进 程 体 系 结 构 正 好 与 ASM 和 RDBMS 实 例 中 使 用 的 ASM 相 关 后 台 进 程 吻 合 Oracle 提 供 了 许 多 备 份 和 恢 复 工 具 来 满 足 任 意 恢 复 时 间 目 标, 可 能 是 几 天 几 小 时 或 几 分 钟 这 些 工 具 以 恢 复 管 理 器 为 中 心, 并 包 括 快 速 恢 复 区 和 RMAN 的 扩 展, 例 如 Oracle 安 全 备 份 Oracle Data Guard 通 过 将 物 理 的 ( 归 档 重 做 日 志 文 件 ) 或 逻 辑 的 (SQL DML 语 句 ) 更 新 发 送 到 一 个 或 多 个 备 用 数 据 库 ( 可 用 于 故 障 转 移 或 报 表 请 求 的 卸 载 ), 实 现 了 连 续 保 护 主 数 据 库 1.3 本 章 知 识 点 回 顾 解 释 Oracle 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 Oracle 数 据 库 逻 辑 结 构 包 括 表 空 间 段 区 间 和 块 ( 按 粒 度 等 级 排 列 ) 数 据 库 必 须 至 少 包 含 一 个 SYSTEM 和 一 个 SYSAUX 表 空 间 Oracle 数 据 库 物 理 结 构 包 括 数 据 文 件 重 做 日 志 文 件 控 制 文 件 归 档 日 志 文 件 初 始 化 参 数 文 件 警 报 / 跟 踪 文 件 和 备 份 文 件 Oracle 内 存 结 构 包 括 系 统 全 局 区 (SGA) 程 序 全 局 区 (PGA) 和 软 件 代 码 区 主 要 Oracle 后 台 进 程 包 括 SMON PMON DBWn LGWR ARCn CKPT 和 RECO 支 持 ASM 实 例 的 后 台 进 程 是 RBAL 和 ARBn; 使 用 ASM 磁 盘 的 RDBMS 包 含 ASMB 和 RBAL 后 台 进 程 ASM 需 要 一 个 专 门 用 于 管 理 共 享 磁 盘 的 实 例, 即 ASM 实 例 在 针 对 ASM 磁 盘 组 添 加 或 删 除 磁 盘 时, 会 自 动 地 在 后 台 重 新 平 衡 ASM 磁 盘 组 中 的 磁 盘

19 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 19 ASM 实 例 的 RBAL 后 台 进 程 协 调 磁 盘 组 的 磁 盘 活 动 ARBn 进 程 在 磁 盘 组 的 磁 盘 之 间 执 行 实 际 的 区 间 移 动 操 作 RDBMS 实 例 中 的 ASMB 后 台 进 程 执 行 数 据 库 与 ASM 实 例 之 间 的 通 信 ;RBAL 后 台 进 程 为 RDBMS 实 例 执 行 打 开 和 关 闭 磁 盘 组 中 的 磁 盘 的 操 作 ASM 实 例 有 一 个 初 始 化 参 数 文 件 和 一 个 密 码 文 件, 但 由 于 ASM 实 例 不 存 在 数 据 文 件, 所 以 不 存 在 数 据 字 典 ;ASM 实 例 的 所 有 连 接 使 用 操 作 系 统 身 份 验 证 ASM 实 例 的 新 SYSASM 权 限 促 进 了 ASM 实 例 的 存 储 管 理 与 数 据 库 管 理 的 分 离 恢 复 管 理 器 提 供 了 一 个 灵 活 的 工 具 集 合, 用 于 备 份 和 恢 复 数 据 库, 以 及 克 隆 数 据 库 Oracle 安 全 备 份 可 将 RMAN 备 份 本 地 文 件 系 统 和 对 象 从 NAS 设 备 复 制 到 磁 带 或 云 备 份 Oracle Data Guard 可 将 连 续 更 改 从 主 数 据 库 发 送 到 多 达 30 个 位 置 ( 备 用 数 据 库 ) 和 一 个 本 地 目 标 备 用 数 据 库 可 以 是 物 理 的, 也 可 以 是 逻 辑 的 Active Data Guard( 物 理 的 ) 数 据 库 通 过 归 档 重 做 日 志 文 件 维 护, 而 逻 辑 备 用 数 据 库 则 使 用 SQL DML 语 句 可 在 只 读 模 式 下 使 用 Active Data Guard 来 支 持 报 表 需 求, 以 释 放 主 数 据 库 上 的 资 源 1.4 自 测 题 以 下 练 习 题 将 测 试 你 对 本 章 学 习 内 容 的 理 解 程 度 正 确 答 案 可 能 不 止 一 个 请 认 真 分 析 所 有 选 项, 并 为 每 个 问 题 选 择 所 有 正 确 答 案 解 释 Oracle 数 据 库 的 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 1. 在 Oracle Database 12c 安 装 中, 下 面 的 哪 些 表 空 间 是 必 需 的 ( 选 择 所 有 正 确 的 答 案 )? A. USERS B. SYSTEM C. SYSAUX D. TEMP E. UNDOTBS1 F. RMAN 2. 在 Oracle 数 据 库 实 例 中, 最 多 有 几 个 数 据 库 写 入 器 进 程 (DBWn)? A. 1 B. 100 C. 20 D. 无, 只 有 ASM 实 例 中 才 有 数 据 库 写 入 器 进 程 3. 下 面 的 哪 些 后 台 进 程 同 时 存 在 于 ASM 实 例 和 RDBMS 实 例 中, 并 且 同 时 支 持 ASM 磁 盘 组 ( 选 择 所 有 正 确 的 答 案 )? A. ASMB B. RBAL C. ARBn

20 20 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 D. LGWR E. ARCn 4. ASM 执 行 哪 个 级 别 的 镜 像 操 作? A. 数 据 库 对 象 级 别 B. 表 空 间 级 别 C. 磁 盘 卷 级 别 D. ASM 不 支 持 镜 像 操 作, 它 仅 支 持 具 备 RAID 功 能 的 磁 盘 硬 件 5. ASM 实 例 的 SPFILE( 或 init.ora 文 件 ) 中 的 INSTANCE_TYPE 的 值 是 多 少? A. RDBMS B. ASM C. +ASM D. NOMOUNT E. 不 存 在 INSTANCE_TYPE 这 样 一 个 初 始 化 参 数 6. 以 SYSOPER 身 份 通 过 连 接 的 RDBMS 实 例 连 接 到 ASM 实 例, 并 运 行 以 下 命 令 : SQL> shutdown immediate 会 发 生 什 么 情 况? A. 立 即 关 闭 ASM 实 例, 使 用 ABORT 选 项 关 闭 所 有 已 经 连 接 的 RDBMS 实 例 B. 立 即 关 闭 ASM 实 例, 使 用 IMMEDIATE 选 项 关 闭 所 有 已 经 连 接 的 RDBMS 实 例 C. 会 忽 略 此 命 令, 原 因 在 于 SYSOPER 角 色 无 权 启 动 或 关 闭 ASM 实 例 D. 由 于 至 少 有 一 个 已 经 连 接 的 RDBMS 实 例, 所 以 不 会 关 闭 ASM 实 例 7. ASM 实 例 的 初 始 化 参 数 ASM_DISKGROUPS 的 值 是 DATA RECOV 和 DATA2 启 动 ASM 实 例 时 会 出 现 什 么 情 况 ( 选 择 一 个 最 佳 答 案 )? A. 发 出 ALTER DISKGROUP MOUNT 命 令 前 什 么 都 不 会 发 生 B. ASM 实 例 自 动 安 装 磁 盘 组, 可 以 手 动 安 装 未 在 列 表 中 列 出 的 任 何 磁 盘 组 C. ASM_DISKGROUPS 仅 对 RDBMS 实 例 有 效 D. DATA RECOV 和 DATA2 磁 盘 设 备 可 用 于 创 建 新 磁 盘 组 8. 在 下 面 的 参 数 中, 哪 些 是 ASM 实 例 的 必 需 参 数 ( 选 择 所 有 正 确 的 答 案 )? A. INSTANCE_NAME B. INSTANCE_TYPE C. ASM_DISKGROUPS D. ASM_POWER_LIMIT E. ASM_PREFERRED_READ_FAILURE_GROUPS 9. 下 面 的 哪 些 故 障 是 用 户 错 误 ( 选 择 所 有 正 确 的 答 案 )? A. 实 习 生 获 得 了 数 据 库 上 的 一 个 用 户 账 户, 试 图 在 HR.EMPLOYEES 表 中 更 新 自 己 的 工 资 B. 由 于 掉 电, 夜 间 执 行 报 表 批 处 理 时 报 表 服 务 器 关 闭, 无 法 生 成 大 部 分 日 常 报 表 C. 一 些 用 户 认 为 数 据 库 被 升 级 到 Oracle Database 12c, 并 尝 试 创 建 一 个 表, 表 中 的 一 个 VARCHAR2 列 包 含 超 过 4000 个 字 符 D. 一 个 数 据 库 用 户 正 在 对 数 据 仓 库 运 行 一 个 SELECT 语 句, 但 是 Linux 管 理 员 不 小 心

21 第 1 章 数 据 库 备 份 解 决 方 案 和 ASM 21 关 闭 了 属 于 该 数 据 库 用 户 的 一 个 操 作 系 统 进 程 E. 一 个 数 据 仓 库 程 序 员 走 进 服 务 器 室, 取 下 了 主 数 据 库 服 务 器 的 网 卡 10. 当 主 数 据 库 内 的 所 有 磁 盘 都 发 生 故 障 时, 哪 些 Oracle 高 可 用 性 技 术 最 适 合 进 行 接 近 实 时 的 故 障 转 移? A. 逻 辑 备 用 数 据 库 B. Oracle Active Data Guard 只 读 访 问 C. Oracle 闪 回 数 据 库 D. Oracle Active Data Guard 物 理 备 用 数 据 库 1.5 自 测 题 答 案 解 释 Oracle 备 份 和 恢 复 解 决 方 案 1. 正 确 答 案 是 B 和 C SYSTEM 和 SYSAUX 表 空 间 是 必 需 的 A D E 和 F 是 错 误 的 虽 然 要 将 应 用 程 序 表 放 在 其 表 空 间 中,USERS 表 空 间 是 十 分 可 取 的, 但 此 表 空 间 不 是 必 需 的 TEMP USERS 和 UNDOTBS1 在 Oracle Database 11g 的 默 认 安 装 中 创 建 在 Oracle Database 11g 安 装 中, 不 创 建 RMAN 表 空 间, 此 表 空 间 也 不 是 必 需 的 2. 正 确 答 案 是 B 数 据 库 写 入 器 进 程 是 DBW0 到 DBW9, 如 有 必 要, 也 可 以 是 DBWa 到 DBWj 和 BW36 到 BW99( 适 用 于 大 多 数 操 作 系 统 平 台 ) A C 和 D 是 错 误 的 数 据 库 写 入 器 仅 存 在 于 RDBMS 实 例 中 3. 正 确 答 案 是 B 只 有 RBAL 进 程 同 时 存 在 于 ASM 和 RDBMS 实 例 中 以 执 行 ASM 操 作 RBAL 协 调 ASM 实 例 的 磁 盘 组 的 磁 盘 活 动 RBAL 代 表 数 据 库 打 开 和 关 闭 RDBMS 实 例 的 磁 盘 组 中 的 磁 盘 A C D E 是 错 误 的 A 是 错 误 的, 因 为 ASMB 仅 存 在 于 使 用 ASM 磁 盘 的 RDBMS 实 例 中 C 是 错 误 的, 因 为 ARBn 只 存 在 于 ASM 实 例 中, 并 在 磁 盘 组 的 磁 盘 之 间 移 动 区 间 D 是 错 误 的, 因 为 LGWR 仅 存 在 于 RDBMS 实 例 中, 与 ASM 无 关 ; 它 将 重 做 信 息 写 入 联 机 重 做 日 志 文 件 E 是 错 误 的, 因 为 ARCn 仅 存 在 于 RDBMS 实 例 中, 与 ASM 无 关 ; 如 果 数 据 库 处 于 ARCHIVELOG 模 式, 那 么 它 将 联 机 重 做 日 志 文 件 写 入 归 档 重 做 日 志 文 件 4. 正 确 答 案 是 A ASM 仅 镜 像 数 据 库 对 象 B C 和 D 是 错 误 的 ASM 镜 像 数 据 库 对 象 的 目 的 是 根 据 类 型 灵 活 地 镜 像 化 或 条 带 化 每 个 数 据 库 对 象 如 果 RAID 硬 件 或 操 作 系 统 已 经 镜 像 了 给 定 对 象 的 底 层 对 象, 则 ASM 无 须 镜 像 此 对 象 5. 正 确 答 案 是 B 正 如 你 可 能 期 望 的, 对 ASM 实 例 而 言,INSTANCE_TYPE 的 值 是 ASM A C D 和 E 是 错 误 的 A 仅 适 用 于 RDBMS( 数 据 库 ) 实 例 C 是 ASM 实 例 的 DB_UNIQUE_NAME 的 值 D 是 STARTUP 命 令 的 选 项 而 E 错 误 的 原 因 是, 有 一 个 初 始 化 参 数 INSTANCE_TYPE, 其 默 认 值 为 RDBMS 6. 正 确 答 案 是 D 在 使 用 IMMEDIATE 选 项 关 闭 ASM 实 例 前, 必 须 关 闭 所 有 连 接 的 RDBMS 实 例 如 果 使 用 ABORT 选 项 停 止 ASM 实 例, 则 必 须 停 止 所 有 已 经 连 接 的 RDBMS 实 例 A B C 是 错 误 的 A 是 错 误 的, 因 为 只 有 使 用 ABORT 选 项 关 闭 ASM 实 例 或 ASM 实

22 22 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 例 崩 溃 时, 才 使 用 ABORT 关 闭 RDBMS 实 例 B 是 错 误 的, 因 为 必 须 首 先 显 式 关 闭 已 经 连 接 的 RDBMS 实 例 C 是 错 误 的, 因 为 SYSOPER 虽 不 及 SYSDBA 或 SYSASM 权 限 大, 但 有 权 启 动 和 关 闭 ASM 实 例 7. 正 确 答 案 是 B ASM 实 例 会 自 动 安 装 指 定 的 磁 盘 组, 可 以 手 动 安 装 未 在 列 表 中 列 出 的 任 何 磁 盘 组 A C D 是 错 误 的 A 是 错 误 的, 因 为 ASM_DISKGROUPS 有 助 于 在 启 动 时 自 动 安 装 指 定 的 磁 盘 组 C 是 错 误 的, 因 为 ASM_DISKGROUPS 仅 适 用 于 ASM 实 例 D 是 错 误 的, 因 为 ASM_DISKGROUPS 参 数 包 含 现 有 的 磁 盘 组, 而 不 包 含 磁 盘 组 的 原 始 设 备 8. 正 确 答 案 是 B 只 有 INSTANCE_TYPE 参 数 是 必 需 的, 其 值 必 须 是 ASM A C D 和 E 是 错 误 的 ASM_DISKGROUPS 可 为 空, 但 必 须 在 启 动 ASM 实 例 后 手 动 安 装 磁 盘 组 如 果 未 设 置 ASM_POWER_LIMIT, 则 ASM_POWER_LIMIT 的 默 认 值 是 1; ASM_PREFERRED_ READ_FAILURE_GROUPS 是 Oracle Database 11g 引 入 的 新 参 数, 它 指 定 与 实 例 的 节 点 最 接 近 的 首 选 故 障 组, 以 便 提 高 群 集 ASM 环 境 中 的 性 能 9. 正 确 答 案 是 A 和 C 用 户 错 误 通 常 是 SQL 语 法 的 逻 辑 错 误 数 据 库 对 象 上 的 权 限 错 误, 以 及 试 图 使 用 数 据 库 的 当 前 版 本 所 不 具 备 的 功 能 B D 和 E 是 错 误 的 B 是 一 个 进 程 故 障, 因 为 客 户 端 ( 在 本 例 中 是 批 处 理 报 表 生 成 器 ) 发 生 故 障, 断 开 了 与 数 据 库 的 连 接 D 是 一 个 用 户 进 程 故 障, 只 是 发 生 故 障 的 原 因 是 操 作 系 统 管 理 员 错 误 关 闭 了 进 程 如 果 操 作 系 统 管 理 员 关 闭 了 一 个 全 局 数 据 库 进 程, 那 么 该 故 障 很 可 能 被 认 为 是 一 个 实 例 故 障 E 是 硬 件 或 网 络 故 障, 而 不 是 用 户 故 障 用 户 很 可 能 要 在 其 他 地 方 找 工 作 了 10. 正 确 答 案 是 D Oracle Active Data Guard 物 理 备 用 数 据 库 将 归 档 重 做 日 志 文 件 连 续 应 用 到 一 个 或 多 个 ( 多 达 30 个 ) 远 程 位 置 ( 备 用 位 置 ), 并 可 被 配 置 为 在 主 数 据 库 发 生 灾 难 性 故 障 时, 几 乎 立 即 接 管 主 数 据 库 的 角 色 任 何 备 用 位 置 都 可 以 被 配 置 为 在 预 定 义 的 延 迟 后 应 用 归 档 重 做 日 志, 以 避 免 数 据 库 发 生 潜 在 的 逻 辑 损 坏, 即 使 主 数 据 库 上 没 有 发 生 灾 难 性 故 障 A B 和 C 是 错 误 的 A 适 合 读 写 访 问 报 表 写 入 器 或 开 发 器, 但 它 不 是 主 数 据 库 的 精 确 物 理 副 本 B 是 错 误 的, 因 为 使 用 Active Data Guard 数 据 库 来 服 务 只 读 查 询 并 不 是 提 供 了 灾 难 性 故 障 后 的 故 障 转 移, 而 是 使 主 数 据 库 可 以 卸 载 部 分 或 全 部 报 表 负 载, 以 减 轻 主 数 据 库 的 压 力 C 是 恢 复 数 据 库 表 空 间 或 单 独 数 据 库 对 象 到 前 一 个 状 态 的 可 行 选 项, 但 是 不 提 供 主 数 据 库 故 障 的 实 时 故 障 转 移