Administracja serwerem bazy danych Oracle 11g Zarządzanie kopiami bezpieczeństwa i odtwarzaniem Wykład nr 5

<Insert Picture Here>

Administracja serwerem bazy danych Oracle 11gZarządzanie kopiami bezpieczeństwa i odtwarzaniem

Wykład nr 5

Michał Szkopiński

Copyright © 2007, Oracle. All rights reserved.14 - 2

Agenda

• Zadania administratora i rodzaje awarii• Mechanizmy ochrony instancji bazy przed awarią• Przygotowanie bazy do wykonywania kopii

bezpieczeństwa i odtwarzania• Wykonywanie kopii bezpieczeństwa• Odtwarzanie po awarii dysków


Zadania administratora DBA

• Do głównych zadań DBA należy:– Przygotowanie bazy do wykonywania kopii

bezpieczeństwa– Odtwarzanie w razie awarii– Zapewnienie maksymalnego czasu między awariami

(MTBF)– Zapewnienie minimalnego czasu odtwarzania (MTTR)– Minimalizacja utraty danych


Rodzaje błędów i awarii

• Poprawne operacje DML i DDL zakończone niepowodzeniem

• Awaria procesu użytkownika• Awaria sieci• Błąd człowieka• Awaria instancji• Awaria nośników danych


Poprawne polecenie DDL i DML zakończone błędem

• Niepoprawne dane w poleceniach DML (I,U)• Próba wykonania operacji bez odpowiednich

uprawnień• Brak miejsca (osiągnięty limit dla bazy lub

użytkownika)• Błąd logiczny w aplikacji


Awaria procesu użytkownika

• Nieoczekiwane rozłączenie sesji użytkownika• W wyniku awarii proces użytkownika• W wyniku nagłego rozłączenia przez użytkownika• W wyniku „zabicia” sesji przez administratora• W wyniku problemów z siecią


Awaria sieci

• Awaria karty sieciowej serwera/klienta• Awaria łącza• Awaria procesu LISTENER-a


Błąd człowieka

• Błędnie wykonane polecenia DML i DDL• Błednie zdefiniowana klauzla WHERE• Usunięcie tabeli poleceniem DROP

• Odzyskiwanie przez użycie technologii Flashback:• Podgląd danych jakie były w przeszłości• Przywrócenie danych sprzed błędu• Odtworzenie tabel z kosza• Porównanie różnych wersji tych samych rekordów

w różnych punktach w czasie


Awaria instancji

• Brak prądu• Awaria sprzętu (CPU, RAM)• Awaria jednego z procesów serwera• SHUTDOWN ABORT


Awaria nośników danych

• Awaria dysku• Awaria kontrolera dysku• Utrata jednego z plików bazy danych• Błąd odczytu/zapisu do pliku bazy danych• Tylko tutaj przydadzą się kopie

bezpieczeństwa czyli tzw. backup


Mechanizmy ochrony instancji bazy przed awarią


Mechanizmy ochrony instancjiProces Checkpoint (CKPT)

CKPT jest odpowiedzialny za:• Sygnalizowanie DBWn o zdarzeniu

checkpoint• Aktualizacji nagłówków plików danych

z informacją o checkpoint-ach• Aktualizacji pliku kontrolnego z

informacją o checkpoint-ach

SGA

Databasebuffer cache

Checkpoint

CKPT

Data files

Control files

Database Writer

DBWn


Mechanizmy ochrony instancji : Pliki Redo Log i proces LogWriter

Pliki Redo log:• Przechowują zmiany

przeprowadzane w transakcjach

• Są zorganizowane w grupy nadpisywane cyklicznie

LogWriter zapisuje kiedy:• Commit• Bufor Redo zapisany w 1/3• Co 3 sekundy• Przed każdym zapisem

DBWn

Redo loggroup 1

Redo loggroup 3

Redo loggroup 2

SGA

Redo log buffer

LogWriter

LGWR


Mechanizmy ochrony instancji : Proces Archiver (ARCn)

Archiver (ARCn): • Jest opcjonalnym procesem

działającym w instancji• Automatycznie archiwizuje

pliki redo logów, ale tylko kiedy baza działa w trybie ARCHIVELOG

• Zachowuje wszystkie zmiany dokonywane w bazie Redo log

files

SGA

Redo log buffer

LogWriter

LGWR

Archiver

ARCn

Copies of Redo log

files


Odtwarzanie po awarii instancjiJest to automatyczny proces wykonywany przez SMON:• Inicjowany przy próbie otwarcia bazy danych w

momencie kiedy pliki bazy nie są ze sobą zsynchronizowane

• Używa informacji w plikach Redo do synchronizacji plików danych

• Zawiera dwie operacje:– „Dokręcanie w przód” (Rolling forward):

— Pliki danych są doprowadzane do momentu tuż przed awarią– „Odkręcanie w tył” (Rolling back):

— Zmiany dokonane, ale nie zatwierdzone są wycofywane przy użyciu segmentów Undo .


Fazy odtwarzania instancji po awarii

1. Brak synchronizacji plików danych2. Dokręcanie w przód (redo)3. Zatwierdzone i niezatwierdzone

dane w plikach danych4. Otwarcie bazy danych5. Odkręcanie w tył (undo)6. Tylko zatwierdzone dane w plikach

danych

Undo

Instance

Backgroundprocesses

SGA

Database

Data filesRedo log

groupControl

files

SCN: 99

SCN:129

SCN:140

SCN:143SCN:

102-143

SCN:143SCN:

74-101


Checkpoint i Redo Logi

• Otwarzanie po awarii instancji następuje z redo logów• Od pozycji oznaczonej ostatnim Checkpoint-em do

końca redo loga• Te bloki, które nie zostały zapisane do plików danych

muszą być aplikowane z redo logów

Koniec Redo logaOstatni Checkpoint

Transakcje

Odtwarzanie instancji


Ustalanie czasu odtwarzania po awarii instancji• Parametr FAST_START_MTTR_TARGET• Ustala oczekiwany czas odtwarzania po awari instancji • Domyślna wartość: 0 (mechanizm wyłączony).• Maksymalna wartość: 3,600 sekund (1h).• MTTR wpływa na częstotliwość CHECKPOINT-ów i

sugeruje rozmiar redo logówSELECT TARGET_MTTR, ESTIMATED_MTTR, CKPT_BLOCK_WRITES, OPTIMAL_LOGFILE_SIZE FROM V$INSTANCE_RECOVERY;

TARGET_MTTR ESTIMATED_MTTR CKPT_BLOCK_WRITES OPTIMAL_LOGFILE_SIZE----------- -------------- ------------------------------------- 37 22 209187

256 [MB]


Przygotowanie do wykonywania kopii bezpieczeństwa


Zapewnienie maksymalnej dostępności i możliwości odtwarzania• Wykonywać regularne kopie bezpieczeństwa• Zwielokrotnić plik kontrolny

– min 3 kopie na różnych dyskach podłączone do różnych kontrolerów

– Parametr CONTROL_FILES• Zwielokrotnić pliki redo logów

– Co najmniej 2 kopie w tej samej grupie redo logów– V$LOG, V$LOGFILE– ALTER DATABASE ADD LOGFILE MEMBER...

• Włączyć tryb ARCHIVELOG– Archiwizacja redo logów do archive logów– ALTER DATABASE ARCHIVELOG;


Przygotowanie do wykonywania kopii bezpieczeństwa i odtwarzania (1)Flash recovery area:• Katalog na dysku gdzie składowane będą

wszystkie kopie bezpieczeństwa • Lokalizacja określona przez parametr: DB_RECOVERY_FILE_DEST

• Rozmiar przestrzeni określony parameterem: DB_RECOVERY_FILE_DEST_SIZE

• Przestrzeń zarządzana automatycznie w zależności od polityki retencji


Przygotowanie do wykonywania kopii bezpieczeństwa i odtwarzania (2)

Archive Logs• Określenie konwencji nazewniczej dla Archove Logów

– LOG_ARCHIVE_FORMAT np: %t_%s_%r.dbf• Określenie lokalizacji archive logów

– Domyślna wartość to: USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST• Przełączyć bazę danych w tryb ARCHIVELOG

Online redo log files Archive log files


Przygotowanie do wykonywania kopii bezpieczeństwa i odtwarzania (3)Tryb ARCHIVELOG1. Uruchomić SQLPLUS jako SYS2. Wystartować bazę w trybie MOUNT

• STARTUP MOUNT;3. Przełączyć bazę w tryb ARCHIVELOG

• ALTER DATABASE ARCHIVELOG;4. Otworzyć bazę danych

• ALTER DATABASE OPEN;5. Tylko w tym trybie mamy dostę do wszystkich opcji

wykonywania kopii bezpieczeństwa i odtwarzania!


Kopie bezpieczeństwa - Backup

Kopie bezpieczeństwa - narzędzia

• Kopie bezpieczeństwa wykonuje się za pomocą:• Recovery Manager (RMAN)• Oracle Secure Backup (dodatek do RMAN-a)• Ręcznie

Image copies

Backup pieces

Backup data

Data files

Flash recovery area

Target database

Redundant archive log

files

Archive log files


RMAN i Oracle Secure Backup

• RMAN i Oracle Secure Backup zapewniają pełne wsparcie wykonywania kopii bezpieczeństwa w:– Centralizowanym środowisku macierzy dyskowych i

bibliotek taśmowych– Środowisku sieciowym– Kompresji i szyfrowania

• Zapewnia pojedyncze narzędzie do zarządzania kopiami bezpieczeństwa i odtwarzaniem

• Wykonuje kopie bezpieczeństwa– Plików danych– Logów archiwalnych– Pliku kontrolnego i pliku parametrów


Ręczne wykonywanie kopii bezpieczeństwa• Proces w pełni sterowany i kontrolowany przez

DBA:• Wymaga ręcznego śledzenia zapotrzebowania na

backup• Wymaga napisania odpowiednich skryptów• Wymaga przestawienia przestrzeni tabel w

odpowiedni status • Bazuje na operacjach kopiowania plików w

systemie operacyjnym


Rodzaje kopii bezpieczeństwa (1)

Ze względu na zawartość: • Całej bazy danych (Whole)

– Wszystkie pliki przestrzeni tabel (data files)– Logi archiwalne (archive logs)– Plik kontrolny (control file)– plik parametrów (spfile)

• Częściowy – wybrane pliki (Partial)– Pojedyncze pliki w przestrzeniach tabel– Tylko wybrane przestrzenie tabel


Ze względu na tryb• Pełny (Full)

– wszystkie bloki danych w wybranych plikach• Przyrostowy (Incremental):

– Poziom 0 – czyli pełny backup wszystkich bloków danych– Poziom 1 – czyli przyrostowy:

— Kumulacyjny (Cumulative) Zmiany dokonane od ostatniego backupu pełnego na poziomie 0

— Różnicowy (Differential) Zmiany dokonane od backupu przyrostowego z poziomu 1)



Ze względu na stan bazy danych• Offline

• „Zimny backup”• Wykonywany kiedy baza jest zamknięta• Wszystkie pliki danych zostały zsynchronizowane

podczas zamykania• SHUTDOW NORMAL, TRANSACTIONL, IMMEDIATE

• Online• „Gorący backup”• Wykonywany podczas normalnej pracy bazy danych• Ręcznie: ALTER TABLESPACE BEGIN BACKUP• RMAN



Składowanie kopii bezpieczeństwa

Kopie bezpieczeństwa mogą być składowane jako:• Dokładne kopie plików bazy danych – Image Copies• „Zestawy backup-owe” - Backup Sets

Data file #2

Data file #3

Data file #4

Data file #5

Data file #1

Data file #6Image copies

(Zduplikowane pliki w systemie operacyjnym)

Backup set(Pliki binarne,

skompresowane w specyficznym formacie)

Data file #1 Data file #2Data file #3 Data file #4Data file #5 Data file #6


Scenariusze backupowania (1)Przyrostowe, różnicowe


Scenariusze backupowania (2)Przyrostowe, kumulacyjne


Scenariusze backupowania (3)Przyrostowe, kumulacyjno – różnicowe


Konfigurowanie RMAN-a$ rman target /

RMAN> CONFIGURE DEFAULT DEVICE TYPE TO DISK;

RMAN> CONFIGURE DEVICE TYPE DISK BACKUP TYPE TO BACKUPSET;RMAN> CONFIGURE DEVICE TYPE DISK BACKUP TYPE TO COPY;

RMAN> CONFIGURE CONTROLFILE AUTOBACKUP ON;

RMAN> CONFIGURE RETENTION POLICY TO RECOVERY WINDOW OF 7 DAYS;RMAN> CONFIGURE RETENTION POLICY TO REDUNDANCY 1;

RMAN> CONFIGURE BACKUP OPTIMIZATION ON;RMAN> SHOW ALL;

SQL> ALTER SYSTEM SET DB_CREATE_FILE_DEST = ‘\u01\...’;SQL> ALTER DATABSE ENABLE BLOCK CHANGE TRACKING;


Polecenia RMAN-a (1) $ rman target /

RMAN> BACKUP DATABASE PLUS ARCHIVELOG DELETE INPUT;

RMAN> BACKUP INCREMENTAL LEVEL 0 DATABASE PLUS ARCH...RMAN> BACKUP INCREMENTAL LEVEL 1 DATABASE;RMAN> BACKUP INCREMENTAL LEVEL 1 CUMULATIVE DATABASE; RMAN> BACKUP TABLESPACE USERS, TOOLS;RMAN> BACKUP DATAFILE 1,2,3,4;


Polecenia RMAN-a (2)

$ rman target /

RMAN> LIST BACKUP [SUMMARY];RMAN> LIST COPY;RMAN> LIST BACKUPSET n

RMAN> REPORT OBSOLETE;RMAN> DELETE OBSOLETE;

RMAN> CROSSCHECK BACKUP;RMAN> DELETE EXPIRED BACKUP;

RMAN> DELETE BACKUPPIECE n;RMAN> DELETE BACKUP TAG=‘...’;RMAN> DELETE BACKUP;


Automatyzacja wykonywania kopii bezp.


Monitorowanie przestrzeni Flash Recovery Area


Odtwarzanie po awarii dysków


Otwieranie bazy danych - przypomnienie

Żeby otworzyć bazę danych:• Wszystkie pliki kontrolne muszą być dostępne i

zsynchronizowane• Pliki przestrzeni tabel muszą być dostępne i

zsynchronizowane• Przynajmniej jedna kopia redo logów w grupie

musi być dostępna do zapisu

SHUTDOWN

NOMOUNT

MOUNT

OPENSTARTUP


Utrzymanie działające i otwartej bazy danychInstancja przestanie normanie pracować jeśli: • Zostanie utracony choć jeden plik kontrolny• Pliki przestrzeni tabel SYSTEM i UNDO przestaną

być dostępne• Cała grupa redo logów przestanie być dostępna

• W przypadku utraty pliku zwykłej przestrzeni tabel baza będzie normalnie pracować z wyjątkiem operacji na tej przestrzeni!


Utrata jednego pliku kontrolnego

W przypadku utraty jednego z 2 lub 3 kopii pliku kontrolnego należy:1. Wymusić zamknięcie bazy danych (jeśli jest otwarta).

a) SHUTDOWN ABORT2. Przywrócić utracony plik z pozostałych kopii w:

a) To samo miejsce jeśli możliweb) W nowe miejsce i zaaktualizować plik parametrów

PFILE3. Otworzyć instancję

Pliki kontrolne


W przypadku utraty wszystkich plików kontrolnych• Należy przywrócić plik kontrolny z kopii

bezpieczeństwa– RMAN> RESTORE CONTROLFILE FROM AUTOBACKUP;

• Wykonać odtwarzanie całej bazy danych z kopii bezpieczeństwa

• Otworzyć bazę z opcją RESETLOGS• Baza zostaje odtworzona nie do momentu sprzed

awarii ale do ostatniego backupu i dostępnych archive logów

Utrata wszystkich plików kontrolnych

Pliki kontrolne


Utrata wszystkich plików kontrolnych

Pliki kontrolne

RecoveryManager(RMAN) Flash Recovery

Area

Database

Controlfile

RMAN> STARTUP NOMOUNT;RMAN> RESTORE CONTROLFILE FROM AUTOBACKUP;RMAN> ALTER DATABASE MOUNT;RMAN> RECOVER DATABASE;RMAN> ALTER DATABASE OPEN RESETLOGS;


Utrata redo logów (1)

W zależności od scenariusza:1. Utrata jednej tylko kopii pliku w grupie redo

– Pracuje normalnie– Informuje o utracie jednego pliku w Alert logu– Odtwarzamy utracony plik przez utworzenie nowego

— Alter database clear logfile group 1;

Redo logGrupa 2

Redo logGrupa 1

Redo logGrupa 3


Utrata wszystkich plików w grupie redo1. Grupa redo nie jest CURRENT i została zarchiwizowana

• ALTER DATABASE CLEAR LOGFILE GROUP <group#>;2. Grupa redo nie jest CURRENT i nie została zarchiwizowana

• RECOVER DATABASE USING BACKUP CONTROLFILE UNTIL CANCEL;

• ALTER DATABASE OPEN RESETLOGS;3. Grupa redo jest CURRENT, ale baza została czysto zamknięta

• ALTER DATABASE OPEN RESETLOGS;4. Grupa redo jest CURRENT, ale baza nie została czysto zamknięta

• RESTORE DATABASE;• RECOVER DATABASE USING BACKUP CONTROLFILE UNTIL

CANCEL;• ALTER DATABASE OPEN RESETLOGS;

Utrata redo logów (2)Redo logGrupa 2

Redo logGrupa 1

Redo logGrupa 3


Utrata pliku zwykłej przestrzeni tabel w trybie ARCHIVELOGJeśli utracono pliki zwykłej przestrzeni tabel, a więc nie SYSTEM i UNDO to:1. Należy odtworzyć utracony plik z kopii bezpieczeństwa

RUN { SET NEWNAME FOR DATAFILE 3 to ‘NEW LOC’; RESTORE DATAFILE 3; SWITCH DATAFILE 3; RECOVER DATAFILE 3;

}

Users


Utrata pliku zwykłej przestrzeni tabel w trybie NOARCHIVELOG

Jeśli utracono pliki zwykłej przestrzeni tabel, a więc nie SYSTEM i UNDO to:1. Należy odtworzyć całą bazę danych z ostatniej kopii

bezpieczeństwa2. Stan bazy będzie z momentu wykonywania kopii

bezpieczeństwa3. Użytkownicy muszą ponownie wprowadzić swoje dane!

User User UserUser User


Utrata pliku przestrzeni tabel SYSTEM w trybie ARCHIVELOGJeśli utracono plik przestrzeni tabel SYSTEM lub UNDO:1. Instancja zamknie się automatycznie lub przestanie

reagować. Należy wtedy wymusić zamknięcie – SHUTDOWN ABORT.

2. Zamontować bazę– STARUP MOUNT

3. Przywrócić utracony plikRUN {

SET NEWNAME FOR DATAFILE 1 to ‘NEW LOC’; RESTORE DATAFILE 1; SWITCH DATAFILE 1; RECOVER DATAFILE 1; }

4. Otworzyć baze danych– ALTER DATABASE OPEN; Users

Dziękuję za uwagę i zapraszam na ćwiczenia

Documents

Administracja serwerem bazy danych Oracle 11g Zarządzanie kopiami bezpieczeństwa i odtwarzaniem Wykład nr 5