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

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 1.1.1 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

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 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 1.1.2 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

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 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

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 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 1.1.3 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

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 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

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 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

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 1.1.4 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 1.1.5 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 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 12.1.0.1.0 Production on Sun Feb 2 22:40:52 2014

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 12.1.0.1.0-64bit 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 ---------- ---------- --------- ------ ----------------------------------- 237 1 2886 PMON process cleanup 1 1 2893 VKTM Virtual Keeper of TiMe process 119 1 2897 GEN0 generic0... 238 1 2899 MMAN Memory Manager 358 1 2912 DBW0 db writer process 0 127 3 3005 TMON Transport Monitor 3 1 2914 LGWR Redo etc. 121 1 2916 CKPT checkpoint 6 7 3011 FBDA Flashback Data Archiver Process 4 1 2922 SMON System Monitor Process 362 1 3009 SMCO Space Manager Process... 360 1 2928 RBAL ASM Rebalance master 5 1 2930 ASMB ASM Background 124 1 2942 MARK mark AU for resync coordinator 123 1 2932 MMON Manageability Monitor Process 242 1 2934 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 2928 1 0 21:31? 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 OCP 认 证 考 试 指 南 (1Z0-063) Oracle Database 12c 高 级 管 理 SID SERIAL# PROCESS NAME DESCRIPTION ---------- ------- -------- ----- ------------------------------ 283 1 2810 PMON process cleanup 1 1 2814 VKTM Virtual Keeper of TiMe process 3 1 2832 CKPT checkpoint 4 1 2840 GMON diskgroup monitor 142 1 2818 GEN0 generic0 425 1 2812 PSP0 process spawner 0 145 1 2842 MMON Manageability Monitor Process 427 1 2830 LGWR Redo etc. 284 1 2820 MMAN Memory Manager 285 1 2828 DBW0 db writer process 0 428 1 2838 RBAL ASM Rebalance master 287 1 2844 MMNL Manageability Monitor Process 2 144 1 2834 SMON System Monitor Process 143 1 2826 DIA0 diagnosibility process 0 2 1 2824 DIAG diagnosibility process 286 1 2836 LREG Listener Registration 147 1 2868 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 1.1.6 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

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 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

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 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

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 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