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RMAN 故障排除与调优指南
1. 备份存储选择
相较于磁盘，磁带的速度较慢。因此，建议配置快速恢复区（FRA），最好将其配置在 ASM 磁盘组上，并将其作为备份的首选目标。
2. 监控 RMAN 会话和操作
RMAN 通过通道执行任务，这些通道在数据库中维护会话，就像其他普通用户会话一样。可以使用标准数据库视图
V$SESSION
和
V$PROCESS
来跟踪 RMAN 的工作。
- 查找通道的系统 ID（SID） ：最简单的方法是查看 RMAN 提示。例如，备份命令的部分输出如下：
allocated channel: ORA_DISK_1
channel ORA_DISK_1: SID=55 device type=DISK
可以看到，通道的 SID 以及它将使用的设备类型都包含在输出中。
- 单会话 RMAN 通道跟踪 ：如果使用单个 RMAN 会话，可以使用以下查询跟踪其使用的通道详细信息：
SQL> SELECT s.sid,p.spid,s.client_info
2 FROM V$process p, V$session s
3 WHERE p.addr=s.paddr AND client_info like '%rman%';
输出示例：
SID SPID CLIENT_INFO
---------- ------------------------ --------------------------
55 3580 rman channel=ORA_DISK_1
这里的 SID 是数据库内服务器进程的会话 ID，SPID 是操作系统的进程 ID。
-
多会话 RMAN 通道跟踪
：对于同时运行的多个 RMAN 会话，最好使用
SET COMMAND ID，并在RUN块中执行命令时使用它。例如，使用 “session” 后跟不同数字来表示不同会话，如 “session1” 和 “session2”，查询将变为：
SQL> SELECT s.sid,p.spid,s.client_info
2 FROM V$process p, V$session s
3 WHERE p.addr=s.paddr AND client_info like '%sess%'
输出示例：
SID SPID CLIENT_INFO
---- -------- ------------------------
45 3563 id=session1
55 3580 id=session1,rman channel=ORA_DISK_1
在 RMAN 中，两个会话的
RUN
块如下：
RMAN> run{
2> set command id to 'session1';
3> backup tablespace users;}
RMAN> run{
2> set command id to 'session2';
3> backup tablespace users;}
3. 跟踪备份作业
可以使用
V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS
视图（也可以使用
RC_RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS
）来列出和比较在一个 RMAN 会话中创建的备份作业。例如：
SQL> SELECT session_key S_KEY,session_recid S_RECID,start_time,
2 end_time, round(output_bytes/1048576) as OUTPUT_MB,
elapsed_seconds
3 FROM V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS
4 WHERE start_time >= sysdate-180 and status='COMPLETED'
5 AND input_type='DB FULL';
输出示例：
S_KEY S_RECID START_TIM END_TIME OUTPUT_MB ELAPSED_SECONDS
----- ------- --------- --------- ---------- ---------------
7 7 26-JAN-13 26-JAN-13 1143 125
13 13 26-JAN-13 27-JAN-13 4321 8757
需要注意的是，此视图不会随数据库关闭而重置，有时访问该视图也会变慢。通过查看
ELAPSED_SECONDS
列，可以推断哪个备份作业花费的时间更长。
4. 监控恢复作业
可以使用
V$RECOVERY_PROGRESS
视图来监控恢复操作的进度。查询如下：
SQL>SELECT type, item, units, sofar, total
2 FROM V$RECOVERY_PROGRESS;
该视图的输出将显示每个项目（如日志文件、已应用的重做日志等）的总工作量（TOTAL）中已完成的工作量（SOFAR）。通过此视图，可以判断恢复操作是否正在进行或是否卡住，并估计完成所需的时间。
5. 使用
V$SESSION_LONGOPS
视图
该视图用于跟踪数据库中的任何长时间运行的操作，对于 RMAN 来说，可以是长时间运行的备份或恢复操作。使用该视图需要从
V$SESSION
视图中找到进程 ID：
SQL> COLUMN program FORMAT a30
SQL> SELECT sid, serial#, program,status
2 FROM v$session WHERE lower(program) LIKE '%rman%';
输出示例：
SID SERIAL# PROGRAM STATUS
---------- ---------- ------------------------------ --------
20 35 rman@machine2 (TNS V1-V3) INACTIVE
44 97 rman@machine2 (TNS V1-V3) INACTIVE
在启动 RMAN 时，会分配两个会话。配置执行实际 I/O 的通道时，会再分配一个会话，查询输出会增加一行：
SID SERIAL# PROGRAM STATUS
---------- ---------- ------------------------------ --------
20 35 rman@machine2 (TNS V1-V3) INACTIVE
39 149 rman@machine2 (TNS V1-V3) ACTIVE
44 97 rman@machine2 (TNS V1-V3) INACTIVE
如果要确认某个会话是否为通道，可以将
V$SESSION
视图与
V$PROGRAM
视图进行映射：
SQL> SELECT s.sid,p.spid,s.client_info
2 FROM V$process p, V$session s
3 WHERE p.addr=s.paddr and client_info like '%rman%';
输出示例：
SID SPID CLIENT_INFO
---------- ------------------------ --------------------------
39 9567 rman channel=ORA_DISK_1
启动数据库备份作业后，可以查看
V$SESSION_LONGOPS
视图的输出：
SQL> SELECT sid, serial#, opname, time_remaining
2 FROM v$session_longops Where sid||serial# in (39149)
3 AND time_remaining > 0;
输出示例：
SID SERIAL# OPNAME TIME_REMAINING
---------- ---------- ----------------------------- --------------
39 149 RMAN: full datafile backup 155
还可以自定义
V$SESSION_LONGOPS
视图的输出，以显示备份作业完成的百分比：
SQL> SELECT SID, SERIAL#, CONTEXT, SOFAR, TOTALWORK,
2 ROUND(SOFAR/TOTALWORK*100,2) "%COMPLETE"
3 FROM V$SESSION_LONGOPS WHERE OPNAME LIKE 'RMAN%'
4 AND OPNAME NOT LIKE '%aggregate%'
5 AND TOTALWORK != 0 AND SOFAR <> TOTALWORK
6 /
输出示例：
SID SERIAL# CONTEXT SOFAR TOTALWORK %COMPLETE
---- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
39 149 1 46648 491600 9.49
持续执行该查询，可以查看工作完成情况。如果作业似乎停滞不前，
%COMPLETE
列没有进展，可以查询
V$SESSION_WAIT
视图来找出 RMAN 正在等待的等待事件：
SQL> SELECT sid, event, seconds_in_wait AS sec_wait
2 FROM V$session_wait WHERE wait_time= 0
3 AND sid in(SELECT sid FROM V$session
4 WHERE lower(program) like '%rman%')
5 /
输出示例：
SID EVENT SEC_WAIT
---------- ---------------------------------------- ----------
34 RMAN backup & recovery I/O 0
40 SQL*Net message from client 3
47 SQL*Net message from client 58
6. 控制 RMAN 性能
为了确保 RMAN 不会消耗过多的 I/O 带宽，并且在备份过程中不会对数据库的整体性能产生太大影响，可以使用以下选项：
-
RATE 参数
：为通道配置该参数，设置 RMAN 可以执行的 I/O 上限，控制一个通道可以读取的数据量。没有定义的最佳设置，应设置为使磁盘在分配带宽后仍有剩余带宽的值。对于磁带备份，如果磁带不流式传输，最好从
CONFIGURE
或
ALLOCATE
命令中删除该参数。
-
MAXPIECE 参数
：限制 RMAN 允许的最大备份片大小，避免创建大尺寸的备份片并花费过多时间。
-
DURATION 参数
：控制 RMAN 完成作业所需的时间，格式为
HH:MM
。例如：
RMAN> BACKUP DURATION 2:00 TABLESPACE users;
还可以结合以下两种配置使用：
-
MINIMIZE TIME
：使 RMAN 发挥最大性能，但会消耗大量系统资源，影响数据库性能。
-
MINIMIZE LOAD
：使 RMAN 在给定时间内平衡作业性能，避免过度消耗系统资源。但对于磁带备份，使用该选项可能不是最优选择，因为可能会限制磁带的数据流式传输速率，使备份变慢，并且在作业完成前磁带不会释放。
如果作业在分配的时间内未完成，RMAN 将中止备份并报告。可以使用
PARTIAL
选项使 RMAN 完成命令而不是中断它。
7. 使用增量、多部分、多路复用和并行性
为了减少 RMAN 备份作业的时间，可以使用以下 RMAN 内置功能：
-
增量备份
：与完整备份相比，增量备份只考虑修改过的块，完成时间远低于正常备份。使用块更改跟踪文件可以使增量备份更高效、更节省时间。
-
多部分备份
：对于大尺寸文件，可以使用多个通道并行备份单个文件，实现文件内并行性。在 Oracle Database 12c 中，增量备份和镜像副本备份都可以使用多部分备份。
-
多路复用
：允许单个通道同时读取多个数据文件或归档重做日志。默认情况下，
FILESPERCET
设置为 64，多路复用值为 8，表示单个通道一次可以读取 8 个文件。在设置该值之前，需要进行全面的基准测试。
-
并行性
：串行过程总是比并行过程慢，RMAN 备份也是如此。为了提高备份性能，可以调整通道数量。但每个通道都是一个单独的进程，会作为一个单独的会话进入数据库，分配过多通道会耗尽系统资源。对于使用相同概念配置的磁盘或磁盘组中的磁盘进行备份，通道数量应设置为磁盘数量；对于使用磁带驱动器进行备份，通道数量应与使用的磁带驱动器数量相等。
此外，如果配置了物理备用数据库，可以将备份任务卸载到其上，还可以受益于增量备份，减轻主服务器的负担，因为物理备用数据库通常不如主数据库繁忙，有更多系统资源可供 RMAN 使用以优化性能。
8. 使用跟踪功能排除 RMAN 性能问题
启用 RMAN 跟踪有以下三种方法，但由于收集的信息量大且格式不佳，应仅在极端情况下使用，例如 RMAN 完全无响应时，并让 Oracle 支持人员分析跟踪文件以找出瓶颈原因：
-
使用 DEBUG 选项
：
$ rman target / log=/tmp/rman.log trace=/tmp/rmantrc.trc debug=IO
生成的跟踪文件包含大量内部信息，超出了本文的范围，最好在 Oracle 支持人员的要求下生成并让他们分析。
-
使用 10046 跟踪事件
：
$ rman target / catalog <connection> debug trace=/tmp/rmantrc.trc log=/tmp/rmanlog.txt
RMAN> sql "alter session set tracefile_identifier='rman_10046'";
RMAN> sql "alter session set events '10046 trace name context forever,level 12'";
RMAN> BACKUP DATABASE;
RMAN> exit;
生成的跟踪文件可以使用
Trace Kernel Profiler (TKPROF)
等工具进行格式化分析，也可以使用
Trace Analyzer (TRCA)
。建议将文件发送给 Oracle 支持人员进行分析。
-
使用 SQLNET 跟踪
：通过设置
TRACE_LEVEL_SERVER
或
TRACE_LEVEL_CLIENT
参数在服务器端或客户端的
SQLNET.ora
文件中启用 SQLNET 跟踪，以排除网络相关的瓶颈。此操作应在 Oracle 支持人员的要求下进行，并将生成的跟踪文件发送给他们进行正确分析。
通过以上方法，可以有效地监控、调优和排除 RMAN 备份和恢复过程中的各种问题，提高数据库的可用性和性能。
RMAN 故障排除与调优指南（续）
9. RMAN 操作流程总结
为了更清晰地展示 RMAN 的操作流程，下面通过一个 mermaid 流程图来呈现主要的操作步骤和决策点。
graph LR
classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px;
classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px;
A([开始]):::startend --> B(选择备份存储):::process
B --> C{是否监控会话和操作}:::decision
C -- 是 --> D(使用 V$SESSION 和 V$PROCESS 跟踪):::process
C -- 否 --> E{是否跟踪备份作业}:::decision
D --> E
E -- 是 --> F(使用 V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS 视图):::process
E -- 否 --> G{是否监控恢复作业}:::decision
F --> G
G -- 是 --> H(使用 V$RECOVERY_PROGRESS 视图):::process
G -- 否 --> I{是否使用 V$SESSION_LONGOPS 视图}:::decision
H --> I
I -- 是 --> J(从 V$SESSION 找进程 ID 并查询):::process
I -- 否 --> K{是否控制 RMAN 性能}:::decision
J --> K
K -- 是 --> L(使用 RATE、MAXPIECE、DURATION 参数):::process
K -- 否 --> M{是否使用增量等功能}:::decision
L --> M
M -- 是 --> N(使用增量、多部分、多路复用和并行性):::process
M -- 否 --> O{是否使用跟踪功能}:::decision
N --> O
O -- 是 --> P(使用 DEBUG、10046 事件、SQLNET 跟踪):::process
O -- 否 --> Q([结束]):::startend
P --> Q
这个流程图展示了从开始选择备份存储，到后续的监控、性能控制、功能使用以及故障排除等一系列操作的逻辑顺序。在实际使用 RMAN 时，可以根据具体需求和场景，按照这个流程进行操作和决策。
10. 常见问题及解决方案汇总
在使用 RMAN 过程中，可能会遇到一些常见问题，下面将这些问题及对应的解决方案进行汇总：
| 问题描述 | 可能原因 | 解决方案 |
| — | — | — |
| 备份作业长时间未完成 | 1. I/O 瓶颈
2. 系统资源不足
3. 备份片过大 | 1. 检查磁盘 I/O 情况，调整 RATE 参数
2. 检查系统资源使用情况，优化数据库配置或增加硬件资源
3. 设置 MAXPIECE 参数限制备份片大小 |
| RMAN 无响应 | 1. 严重的 I/O 问题
2. 内部逻辑错误 | 1. 启用 RMAN 跟踪（如 DEBUG 选项、10046 跟踪事件），让 Oracle 支持人员分析跟踪文件
2. 检查数据库日志，查找可能的错误信息 |
| 磁带备份速度慢 | 1. RATE 参数限制
2. MINIMIZE LOAD 选项影响 | 1. 从 CONFIGURE 或 ALLOCATE 命令中删除 RATE 参数
2. 避免使用 MINIMIZE LOAD 选项 |
| 作业在分配时间内未完成被中止 | 未考虑作业的实际复杂度和数据量 | 使用 PARTIAL 选项让 RMAN 完成命令，或重新评估并调整 DURATION 参数 |
11. 最佳实践建议
为了更好地使用 RMAN 进行数据库备份和恢复，以下是一些最佳实践建议：
-
备份存储选择
：优先选择 ASM 磁盘组配置 FRA 作为备份目标，确保备份的高效性。
-
监控与调优
：
- 定期监控 RMAN 会话和作业，使用相应的视图（如
V$RMAN_BACKUP_JOB_DETAILS
、
V$RECOVERY_PROGRESS
等）及时发现问题。
- 根据实际情况调整 RATE、MAXPIECE、DURATION 等参数，平衡 RMAN 性能和数据库整体性能。
-
功能使用
：
- 对于大尺寸文件和频繁数据变更的情况，优先使用增量备份和多部分备份，提高备份效率。
- 合理配置多路复用和并行性，避免过度分配通道导致系统资源耗尽。
- 如果有物理备用数据库，将备份任务卸载到其上，减轻主服务器负担。
-
故障排除
：
- 仅在极端情况下启用 RMAN 跟踪，将跟踪文件交给 Oracle 支持人员分析。
- 当作业出现异常时，及时查询相关视图（如
V$SESSION_WAIT
）找出等待事件，定位问题。
12. 总结
RMAN 是 Oracle 数据库中强大的备份和恢复工具，但在使用过程中需要注意性能控制、功能使用和故障排除等方面。通过选择合适的备份存储，利用各种监控视图实时了解作业情况，合理配置参数和使用内置功能，可以有效提高备份和恢复的效率，减少对数据库正常运行的影响。同时，在遇到问题时，能够准确地定位和解决，确保数据库的可用性和数据的安全性。希望本文提供的信息和建议能够帮助 DBA 们更好地管理和维护 Oracle 数据库的备份和恢复工作。
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