Oracle数据库的备份及恢复策略研究

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　　引言

　　随着信息系统在各种商务中重要性的不断增强，维护系统数据的可用性已成为当前一个十分重要的课题。为了有效地保持健康的信息系统，必须采取一定的措施防止在由介质、系统、软件和其它事件导致重要数据库文件损坏的情况下影响RDBMS（关系数据库管理系统），进而影响信息系统的正常运行。

　　数据库备份、恢复的基本规则

　　1、多工联机重作日志文件

　　每个数据库实例都有其自己的联机重作日志组，在操作数据库时，Oracle首先将数据库的全部改变保存在重作日志缓冲区中，随后日志记录器进程（LGWR）将数据从系统共用区SGA（System Global Area）的重作日志缓冲区写入联机重作日志文件，在磁盘崩溃或实例失败时，可以通过与之相关的联机重作日志来保护数据库，将损失降至最低，但Oracle在默认的方式下只创建一组重作日志文件（每一组只有一个项目文件），为了减少丢失这些重要的重作日志文件的危险，因此需要对其进行镜像拷贝。

　　在Oracle级多工联机重作日志文件，即增加多个文件到每个组以便镜像数据，这样I/O故障或写丢失只损坏一个拷贝，从而保证了LGWR后台进程至少能够向一个成员写入信息，数据库仍然可以继续运行。同时应保证日志组的成员不应驻存在同一物理设备上，因为这将削弱日志文件的作用。

　　2、镜像拷贝控制文件

　　控制文件描述通用的数据库结构，它存储了大量数据库状态信息，包括物理结构和联机重作日志文件在当时的名称、位置、状态。控制文件在数据库启动时被Oracle实例读取，保持打开并随着操作而文件内容更新，直到实例关闭为止。在它打开的过程中能够同步需要恢复的信息，包括检查点信息，因此若损坏或丢失了控制文件，Oracle将不能继续，因此应在系统中保持控制文件的多个拷贝，且这些拷贝应置于安装于不同磁盘控制器下的不同磁盘设备中。

　　由于Oracle没有提供对控制文件多工的完整支持，因此应在对控制文件使用操作系统或硬件镜像，即在修改初始化文件的control_files参数后重新启动数据库前，应将控制文件复制到定义的新位置，否则数据库启动时将会出错。

　　3、激活归档进程

　　当数据库运行于NOARCHIVELOG模式下时，只能在完全关闭数据库后进行数据库的一致备份，并且同时禁用了联机重作日志的存档，这样在Oracle实例失败时只能将数据库修复到最近的完整数据库备份时的那一点上，不能在失效点处对实例进行恢复。而在ARCHIVELOG模式下，数据库不仅可以进行一致备份，还可以在数据库打开的情况下进行联机备份。通过数据库的备份和联机与存档的重作日志文件，用户可以恢复所有已提交的事务，并允许将数据库恢复到指定的、SCN或日志系列号处，增大了恢复的灵活性，减少了故障时的数据丢失。因此数据库应运行于ARCHIVELOG模式。

　　在ARCHIVELOG模式下为了防止文件损坏和介质故障，应把日志归档到不同的磁盘上，这可以通过在初始化文件中为归档重作日志指定多个实现。

　　4、数据库实施较大改变时备份

　　因为控制文件中保存了数据库的模式结构信息，因此在对数据库进行较大改变（包括改变表结构，增加、删除日志文件或数据文件等）时应立即备份控制文件及相应的数据文件。

　　5、使用RESETLOGS选项打开数据库后进行备份

　　在以RESETLOGS选项打开数据库后，应对整个数据库进行脱机或联机的备份，否则将不能恢复重置日志后的改变。

　　当以RESETLOGS选项打开数据库时，Oracle将抛弃恢复中没有应用的重复信息，并确保永远不再运用，同时还将初始化控制文件中关于联机日志和重作线程的信息、清除联机日志中的内容。因此，RESETLOGS前的归档日志的序列号将与RESETLOGS后的Oracle控制文件的要求值不相符（备份文件中的检查点比控制文件中的检查点旧），即在恢复中不能应用以前的归档日志文件，从而导致RESETLOGS操作之前的备份在新形体中无用。

　　6、避免备份联机重作日志文件

　　由于文中提出了多工联机重作日志文件且数据库运行于ARCHIVELOG模式，ARCH进程能够将联机重作日志归档，因此不必对其进行备份。若用备份的联机重作日志文件重建它，可能会引起日志文件序列号的混乱，从而破坏数据库，得到适得其反的结果。

　　7、重置联机日志

　　在进行了不完全恢复或用备份控制文件进行恢复后，应重置联机日志。

　　为了确保数据库的一致性，必须保证在恢复后所有数据文件都恢复到同一个时间点，但不完全恢复可能导致数据文件中具有一个与其它文件不同的检查点，导致数据库的一致性受到破坏。同样，备份的控制文件中保存的SCN和计数器与当前日志文件中的值可能不同，从而也破坏了数据库的一致性，因此应在进行完上述两项操作后重置联机日志。

　　8、数据库的逻辑备份

　　以上所述备份都为物理备份，是实际物理数据库文件从一处拷贝到另一处的备份，除此之外还可使用Oracle提供的导出实用程序进行数据库的逻辑备份。Oracle同时还提供了相应的导入实用程序重建逻辑备份中保存的信息。

　　逻辑备份只拷贝数据库中的数据，而不记录数据位置的备份过程。它利用SQL语句，从数据库中导出数据到一个存放在合适位置的外部文件中，同时并可检测到数据块的损坏，因此可用其作为物理备份的补充。

　　备份策略

　　考虑到如今大部分信息系统每周的业务是24×7操作，因此采用联机备份，否则可每隔一定时间进行一次脱机备份。

　　应用上述规则，可得出下述典型的备份策略：

　　①镜像拷贝重作日志文件；

　　②镜像拷贝控制文件；

　　③激活归档进程，即以ARCHIVELOG模式操作数据库；

　　④每天进行数据库的部分联机备份（每天进行数据库的完全热备份将无畏地增加数据库的负担且没有必要，同时也增加了数据库恢复时的灵活性）；

　　⑤每隔一周或几周进行一次数据库的逻辑备份。

　　实际项目应用

　　当数据库中的文件达到一定数量后，DBA可能记不住该备份的文件的名或位置，因此，若能使备份过程自动化可有效地减轻DBA的负担，同时不会遗漏应备份的文件，应用自动批处理文件及脚本文件可实现备份、恢复的自动化。下面简介了在实际项目开发中应用本文所提出的自动备份、恢复策略，通过实际应用，证明了该策略的正确性和可行性。

　　（1）下述脚本实现联机重作日志的多工：

connect 账户名/密码
alter database ktgis add logfile member 日志文件的存储位置 to group 联机日志组号;
shutdown immediate
startup pfile=初始化文件的存放位置 exclusive mount; 装载数据库且不打开
alter database archivelog; 激活归档进程
alter database open;
exit

　　（2）下列VB代码自动建立联机备份的批处理文件及相应的脚本文件。

Set adoTmp = objConnect.Execute("select tablespace_name from sys.dba_data_files") '得到数据库中的表空间名
Dim lnum1 As Long
Dim lnum2 As Long
lNum = FreeFile
Open 自动备份批处理文件路径 For Binary As lNum
lnum1 = FreeFile
Open "onlinebegin.sql" For Binary As lnum2 onlinebegin.sql为设置表空间进入热备份模式的脚本文件文件名
lnum2 = FreeFile
Open "onlineend.sql" For Binary As lnum2 onlinebegin.sql为结束表空间热备份模式的脚本文件文件名
strTmp = " connect 账户名/密码" & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum1, , strTmp
strTmp = "shutdown immediate" & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum1, , strTmp
strTmp = "startup pfile=初始化文件的存放位置exclusive mount; " & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum1, , strTmp
strTmp = "alter database archivelog; " & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum1, , strTmp
strTmp = "alter database open; " & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum1, , strTmp
strTmp = " connect 账户名/密码" & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum2, , strTmp
strTmp = Oracle服务管理器路径 & " @" & " onlinebegin.sql " & Chr(13) & Chr(10) 在服务管理器中执行脚本文件onlinebegin.sql
Put lNum, , strTmp
Do While Not adoTmp.EOF
Set adoTmp1 = objConnect.Execute("select file_name from sys.dba_data_files where tablespace_name='" & adoTmp.Fields(0) & "'") 得到当前表空间所对应的所有数据文件名，通过循环即可得到所有表空间所对应数据文件名，若只备份指定的表空间，可指定表空间名从而得到其对应的物理数据文件
strTmp = "alter tablespace " & adoTmp.Fields(0) & " begin backup;" & Chr(13) & Chr(10) 将表空间置于热备份模式
Put lnum1, , strTmp
strTmp = Oracle的ocopy.exe工具全路径 " & adoTmp1.Fields(0) & " " & 备份文件存放路径 & Chr(13) & Chr(10)
Put lNum, , strTmp
strTmp = "alter tablespace " & adoTmp.Fields(0) & " end backup;" & Chr(13) & Chr(10) 表空间恢复正常模式
Put lnum2, , strTmp
adoTmp.MoveNext
Loop
strTmp = Oracle服务管理器路径 & " @" & " onlineend.sql" & Chr(13) & Chr(10) 在服务管理器中执行脚本文件onlineend.sql
Put lNum, , strTmp
strTmp = "exit" & Chr(13) & Chr(10) 退出服务管理器
Put lnum1, , strTmp
strTmp = "alter system switch logfile;" & Chr(13) & Chr(10) 强制日志，使Oracle创建一个归档日志文件
Put lnum2, , strTmp
strTmp = "exit" & Chr(13) & Chr(10)
Put lnum2, , strTmp
Close
Set adoTmp = Nothing
Set adoTmp1 = Nothing

　　运行得到的自动批处理文件，即可自动进行数据库的联机备份。

　　（3）在从备份中恢复数据文件后，执行下列脚本将数据库的恢复程序。

connect账户名/密码
shutdown abort
startup mount pfile=初始化文件的存放位置; 装载数据库
set autorecovery on; 打开自动恢复
recover database;
alter database open; 打开数据库

　　结束语

　　数据库灾难后恢复的可靠性正越来越多地受到人们的关注，本文根据个人在实际项目开发过程中的经验及恢复时的灵活性对Oracle数据库的备份及恢复进行了探讨，并提出了典型的备份策略，用户可以根据自己的实际情况及数据库结构在此基础上灵活应用。