ORACLE备份策略(ORACLE BACKUP STRATEGY)-优快云博客

本文详细介绍了Oracle数据库备份的重要性、运行方式、备份分类及工具选择等内容。重点讲解了RMAN备份与恢复管理器的使用方法，包括备份脚本编写、备份策略制定及优化措施等，并探讨了常见的备份误区。

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我經歷過很多失敗，也獲得過更多的成功，因爲失敗使我懂得如何成功。

這裏，我轉載一個朋友的 oracle 備份策略，希望，我們一起進步

-------------------------譚志堅 2008 年 5 月 17 日在深圳富士康寫

概要
1、了解什么是备份
2、了解备份的重要性
3、理解数据库的两种运行方式
4、理解不同的备份方式及其区别
5、了解正确的备份策略及其好处

一、了解备份的重要性
可以说，从计算机系统出世的那天起，就有了备份这个概念，计算机以其强大的速度处理能力，取代了很多人为的工作，但是，往往很多时候，它又是那么弱不禁风，主板上的芯片、主板电路、内存、电源等任何一项不能正常工作，都会导致计算机系统不能正常工作。当然，这些损坏可以修复，不会导致应用和数据的损坏。但是，如果计算机的硬盘损坏，将会导致数据丢失，此时必须用备份恢复数据。
其实，在我们的现实世界中，已经就存在很多备份策略，如RAID技术，双机热备，集群技术发展的不就是计算机系统的备份和高可用性吗？有很多时候，系统的备份的确就能解决数据库备份的问题，如磁盘介质的损坏，往往从镜相上面做简单的恢复，或简单的切换机器就可以了。
但是，上面所说的系统备份策略是从硬件的角度来考虑备份与恢复的问题，这是需要代价的。我们所能选择备份策略的依据是：丢是数据的代价与确保数据不丢失的代价之比。还有的时候，硬件的备份有时根本满足不了现实需要，假如你误删了一个表，但是你又想恢复的时候，数据库的备份就变的重要了。ORACLE本身就提供了强大的备份与恢复策略，这里我们只讨论ORACLE备份策略，以下的备份都是指ORACLE数据库备份，恢复将放到下一讲中。
所谓备份，就是把数据库复制到转储设备的过程。其中，转储设备是指用于放置数据库拷贝的磁带或磁盘。
能够进行什么样的恢复依赖于有什么样的备份。作为 DBA，有责任从以下三个方面维护数据库的可恢复性：
·使数据库的失效次数减到最少，从而使数据库保持最大的可用性；
·当数据库不可避免地失效后，要使恢复时间减到最少，从而使恢复的效率达到最高；
·当数据库失效后，要确保尽量少的数据丢失或根本不丢失，从而使数据具有最大的可恢复性。
灾难恢复的最重要的工作是设计充足频率的硬盘备份过程。备份过程应该满足系统要求的可恢复性。例如，如果数据库可有较长的关机时间，则可以每周进行一次冷备份，并归档重做日志，对于24*7的系统，或许我们考虑的只能是热备份。如果每天都能备份当然会很理想，但要考虑其现实性。企业都在想办法降低维护成本，现实的方案才可能被采用。只要仔细计划，并想办法达到数据库可用性的底线，花少量的钱进行成功的备份与恢复也是可能的。

二、了解ORACLE的运行方式
ORACLE数据库有两种运行方式：一是归档方式（ARCHIVELOG），归档方式的目的是当数据库发生故障时最大限度恢复数据库，可以保证不丢失任何已提交的数据；二是不归档方式(NOARCHIVELOG)，只能恢复数据库到最近的回收点（冷备份或是逻辑备份）。我们根据数据库的高可用性和用户可承受丢失的工作量的多少，对于生产数据库，强烈要求采用为归档方式；那些正在开发和调试的数据库可以采用不归档方式。
  如何改变数据库的运行方式，在创建数据库时，作为创建数据库的一部分，就决定了数据库初始的存档方式。一般情况下为NOARCHIVELOG方式。当数据库创建好以后，根据我们的需要把需要运行在归档方式的数据库改成ARCHIVELOG方式。
1、改变不归档方式为为归档方式
a.关闭数据库，备份已有的数据，改变数据库的运行方式是对数据库的重要改动，所以要对数据库做备份，对可能出现的问题作出保护。
b. 修改初试化参数，使能自动存档
修改（添加）初始化文件init[SID].ora参数：
log_archive_start=true          #启动自动归档
log_archive_format=ARC%T%S.arc #归档文件格式
log_archive_dest=/arch12/arch       #归档路径
在8i中，可以最多有五个归档路径，并可以归档到其它服务器，如备用数据库(standby database)服务器
c.启动Instance到Mount状态，即加载数据库但不打开数据库：
$>SVRMGRL
SVRMGRL >connect internal
SVRMGRL >startup mount
d.发出修改命令
SVRMGRL >alter database archivelog;
SVRMGRL>alter database open;

2、改变归档状态为不归档状态
与以上步骤相同，但有些操作不一样，主要是在以上的b操作中，现在为删除或注释该参数，在d操作中，命令为
SVRMGRL >alter database noarchivelog;
注意，从归档方式转换到非归档方式后一定要做一次数据库的全冷备份，防止意外事件的发生。
三、ORACLE备份的分类
简单的按照备份进行的方式，可以分为逻辑备份、冷备份（脱机备份）、热备份（联机备份），其实冷备份与热备份又可以合称为物理备份
按照备份的工具，可以分为EXP/IMP备份、OS拷贝、RMAN、第三方工具，如VERITAS
以下我们将从多个角度来说明以上的各种备份方式
1、EXP/IMP逻辑备份
导入/导出是ORACLE幸存的最古老的两个命令行工具了，其实我从来不认为Exp/Imp是一种好的备份方式，正确的说法是Exp/Imp只能是一个好的转储工具，特别是在小型数据库的转储，表空间的迁移，表的抽取，检测逻辑和物理冲突等中有不小的功劳。当然，我们也可以把它作为小型数据库的物理备份后的一个逻辑辅助备份，也是不错的建议。
对于越来越大的数据库，特别是TB级数据库和越来越多数据仓库的出现，EXP/IMP越来越力不从心了，这个时候，数据库的备份都转向了RMAN和第三方工具。

3、RMAN（备份与恢复管理器）
i.使用RMAN进行备份
Recovery manager（RMAN）是ORACLE提供的DBA工具，用语管理备份和恢复操作。RMAN只能用于ORACLE8或更高的版本中。它能够备份整个数据库或数据库部件，其中包括表空间、数据文件，控制文件和归档文件。RMAN可以按要求存取和执行备份和恢复。
RMAN备份有如下优点
☆支持在线热备份
☆支持多级增量备份
☆支持并行备份、恢复
☆减少所需要备份量
☆备份、恢复使用简单
重要的是，使用恢复管理器允许您进行增量数据块级的备份（这个与导出/导入的增量截然不同）。增量RMAN备份是时间和空间有效的，因为他们只备份自上次备份以来有变化的那些数据块。另一个空间有效的RMAN特性是它只备份数据文件中使用的数据块，忽略空的，未用的数据块，这个对于预分配空间的表空间有很大的好处。
从9i开始，还增加了RMAN的数据块级别的恢复，可以进一步减少数据库恢复时间。
RMAN支持以下不同类型的备份
FULL                               数据库全备份，包括所有的数据块
INCREMENTAL                      增量备份，只备份自上次增量备份以来修改过的数据块。需要一个0级的增量作为增量的基础，可以支持5级增量。
OPEN                               在数据库打开的时候使用
CLOSED                            在数据库安装(MOUNT)但不打开的时候备份，关闭备份可以是CONSISTENT或IN CONSISTENT类型的。
CONSISTENT                      在数据库安装，单不打开，并且在安装之前数据库被彻底关闭（而不是被破坏或异常退出）时使用。CONSISTENT备份可以简单的进行复原(RESTORE)而不是恢复(RECOVER)
INCONSISTENT                   在数据库打开或安装（但不打开）时使用。在该数据库正常关闭或崩溃后，INCONSISTENT备份需要恢复。
理解BACKUP，RESTORE，RECOVER命令，这是RMAN最基本的三个命令，可以进行数据库的备份，复原以及恢复操作。
理解恢复目录，RMAN可以在没有恢复目录(NOCATALOG)下运行，这个时候备份信息保存在控制文件。保存在控制文件的备份信息是很危险的，如果控制文件的破坏将导致备份信息的丢失与恢复的失败，而且，没有恢复目录，很多RMAN的命令将不被支持。所以对于重要的数据库，建议创建恢复目录，恢复目录也是一个数据库，只不过这个数据库用来保存备份信息，一个恢复目录可以用来备份多个数据库。
创建RMAN目录，以下步骤说明了在一个数据库中尽力RMAN目录的过程。
a.为目录创建一个单独的表空间
SQL>Create tablespace tools datafile ‘fielname’ size 50m;
b.创建RMAN用户
SQL>Create user RMAN identified by RMAN default tablespace tools temporary tablespace temp;
c.给RMAN授予权限
SQL>Grant connect , resource , recovery_catalog_owner to rman;
d.打开RMAN
$>RMAN
e.连接数据库
RMAN>connect catalog rman/rman
f.创建恢复目录
RMAN>Create catalog tablespace rman
注册目标数据库，恢复目录创建成功后，就可以注册目标数据库了，目标数据库就是需要备份的数据库，一个恢复目录可以注册多个目标数据库，注册目标数据库的命令为：
   $>RMAN target internal/password catalog rman/rman@rcdb;
RMAN>Register database;
数据库注册完成,就可以用RMAN来进行备份了，更多命令请参考ORACLE联机手册或《ORACLE8i备份与恢复手册》。
RMAN使用脚本来备份数据库，以下是RMAN进行备份的几个例子。
a.备份整个数据库
backup full tag ‘basicdb’ format ‘/bak/oradata/full_%u_%s_%p’ database;
b.备份一个表空间
   backup tag ‘tsuser’ format ‘/bak/oradata/tsuser_%u_%s_%p’ tablespace users;
c.备份归档日志
backup tag ‘alog’ format ‘/bak/archivebak/arcbak_%u_%s_%p’ archivelog all delete input;
ii.维护RMAN
  RMAN的维护主要分为几个方面
1、  查看RMAN的信息
         检查现有备份
            RMAN>list backup
         列出过期备份
            RMAN>report obsolete
         删除过期的备份
            RMAN>allocate channel for maintenance type disk;
            RMAN>change backupset id delete;
            RMAN>release channel;
2、  同步或重置RMAN
如果目标数据库物理对象发生了变化，如添加了一个数据文件，需要用如下命令同步：
RMAN>resync catalog;
如果目标数据库reset了数据库，需要用如下命令同步
RMAN>reset database;
当手工删除了数据库的归档文件后，要执行以下脚本同步
RMAN>allocate channel for maintenance type disk;
RMAN> change archivelog all crosscheck;
RMAN>release channel;
         当手工删除了数据库的RMAN备份后，要执行以下脚本来同步
            RMAN>allocate channel for maintenance type disk;
RMAN>crosscheck backup;
RMAN>elete expired backup;
RMAN>release channel;
四、定制恰当的备份策略
i.定制正确的策略
正确的备份策略不仅能保证数据库服务器的24*7的高性能的运行，还能保证备份与恢复的快速性与可靠性。我们将以RMAN的多级增量备份作为一个备份策略的例子来讨论。采用多级备份就是为了减少每天备份所需要的时间，而又保证系统有良好的恢复性。恢复时间与备份时间要有一个权衡。比如只要进行一个数据库的全备份，然后就只备份归档也可以保证能把数据库恢复到最新的状态，但是这样的恢复时间将是不可容忍的。多级备份也正是    为了解决这种问题，以下就是一个多级备份的例子：
每半年做一个数据库的全备份（包括所有的数据和只读表空间）
每一个月做一次零级备份（不包含只读表空间）
每个星期做一次一级备份
每天做一次二级备份
任何数据库的更改需要重新同步CATALOG目录并重新备份（如添加数据文件）或重新备份（如修改表空间为只读）
每次备份后都可以备份归档日志或定期备份归档日志。
如果可能，可以直接备份到磁带上。
数据库全备份的脚本
run{
allocate channel c1 type disk;
allocate channel c2 type disk;
allocate channel c3 type disk;
backup full tag ‘dbfull’ format ‘/u01/oradata/backup/full%u_%s_%p’ database
include current controlfile;
sql ‘alter system archive log current’;
backup fileaperset 3 format ‘/u01/oradata/backup/arch%u_%s_%p’
archivelog all delete input; #备份归档可选，可以单独定期备份
release channel c1;
release channel c2;
release channel c3;
}
零级备份的脚本
run{
allocate channel c1 type disk;
allocate channel c2 type disk;
allocate channel c3 type disk;
backup incremental level 0 tag ‘db0’ format ‘/u01/oradata/backup/db0%u_%s_%p’
database skip readonly;
sql ‘alter system archive log current’;
backup fileaperset 3 format ‘/u01/oradata/backup/arch%u_%s_%p’
archivelog all delete input; #备份归档可选，可以单独定期备份
release channel c1;
release channel c2;
release channel c3;
}
同理，我们可以得到一级备份，二级备份的脚本，如一级备份的脚本
run{
allocate channel c1 type disk;
allocate channel c2 type disk;
allocate channel c3 type disk;
backup incremental level 1 tag ‘db1’ format ‘/u01/oradata/backup/db1%u_%s_%p’
database skip readonly;
sql ‘alter system archive log current’;
backup fileaperset 3 format ‘/u01/oradata/backup/arch%u_%s_%p’
archivelog all delete input; #备份归档可选，可以单独定期备份
release channel c1;
release channel c2;
release channel c3;
}
如果按照以上备份策略，则每天的所需要备份的数据量只有一天的改变量。而做恢复时最多要恢复当月的一个零级备份+三个一级备份+6个二级备份+当天的归档文件。如果不能接受这样的恢复时间，可以减少零级备份之间的时间间隔。
   在每次备份后，原则上在该备份点之前的归档日志就可以删除掉了，但是为了进一步的安全以及日后需要（如使用LOGMNR查找所需信息），建议有条件的话，归档日志保存一年，可以保存在磁带等廉价存取设备上。
ii.与RMAN备份有关的优化
备份操作主要是完成以下三个步骤
1、从磁盘上读取数据
2、在内存中处理数据块
3、写入数据到磁盘或磁带
以上的读写操作可以同步或异步的完成，在同步I/O操作中，一个时间只允许有一个IO操作，但是在异步I/O操作中，一个时间允许有多个IO操作。因此，备份与恢复的调优主要集中在以下几个方面：
1、  提高同步或异步I/O操作能力
在支持异步操作的操作系统上，可以通过设置TAPE_AYSNCH_IO,DISK_ASYNCH_IO和BACKUP_TYPE_IO_SLAVES来支持异步操作，提高写的能力。
2、  提高磁盘读能力
可以在backup命令后通过设置DISKRATIO来保证从多个磁盘上读取数据，保证连续的数据流。
3、  正确设置缓冲区与参数值
设置LARGE_POOL_SIZE，使备份可以使用连续的缓冲池，通过设置DB_FIL_DIRECT_IO_COUNT可以提高缓冲区的利用。如果使用磁带备份，还可以设置BACKUP_TYPE_IO_SLAVES来提高磁带的写能力。
4、  采用并行备份
开辟多个通道，可以实现并行备份与恢复

iii.备份RMAN数据库
RMAN自己的数据库也需要备份，但是本身很小，而且不是经常发生变化，所以在每次RMAN备份完成后，都可以用如下脚本对RMAN数据库备份。
EXP pafile =exprman.sql
exprman.sql为
USERID=RMAN/RMAN
BUFFER=32768
OWNER=RMAN
FILE=RMAN.DMP
ROWS=Y
GRANTS=Y
COMPRESS=Y
CONSISTENT=Y
iv.使自动备份数据库
自动备份数据库不外乎以下三种方式
   WINDOWS下的任务计划(At命令)
   UNIX下的Crontab
   第三方工具如Viritas
在以上三种方式中Viritas属于第三方工具，很多人可能都没有接触，主要说一下windows的任务计划与unix的cron
1、生成脚本文件，如backup.rcv
假定文件内容如下：
$>cat backup.rcv
connect target sys/password rcvcat rman/rman@localname;
run{
allocate channel c1 type disk;
allocate channel c2 type disk;
allocate channel c3 type disk;
backup fileaperset 3 format ‘/u01/oradata/backup/arch%u_%s_%p’
archivelog all delete input;
release channel c1;
release channel c2;
release channel c3;
}
2、生成执行文件
在windows上生成backup_archive.bat，内容包括
rman cmdfile = backup.rcv
在unix下生成 backup_archive.sh，内容包括
/oracle/ramn/rman cmdfile = backup.rcv
  3、加入调度
在windows中用任务计划向导即可，或使用at命令。
在unix中，在目标机器上编写一个文件，用以启动自动备份进程。假定文件名为ORACLE，文件将放在/var/spool/cron/crontabs目录下
$>cat oracle
0 23 * * 0 backup_archive.sh
#表示星期天23点对数据库备份
0 12,18 * * * backup_archive.sh
   #表示每天12点，18点备份
Crontab文件的每一行由六个域(minutes,hours,day of month,month,day of week,command)组成，域之间用空格或Tab分隔开来
五、常见误区
1、使用EXP/IMP备份
EXP/IMP不是一个良好的备份工具，在以后的发展之中，ORACLE对EXP/IMP用于备份的支持会越来越低。ORACLE只是把EXP/IMP当作一个好的工具而不是备份工具，在对于大型数据库，如TB级数据库或数据仓库，EXP/IMP肯定会力不从心。
2、在应用程序中备份数据库
在论坛上，有很多这样的要求，“我怎么在程序中备份与恢复数据库？”。首先说，这个并不是不可以实现，但是实现的过程会很复杂而且意外会很多。就我的感觉，提出这样问题的人，首先一点就是对ORACLE或DBA的不了解，如果ORACLE可以这么轻松的实现备份与恢复，那么我可以说，就不需要DBA了。
3、冷备份比热备份更容易，效果会更好
有人认为，冷备份是关闭数据库进行的一致性备份，肯定比热备份要好，使用也容易，其实不尽然，在热备份中，一样可以实现数据库的全备份，而且不会影响到数据库的运行。建议所有的生产机，都运行在归档方式下，采用热备份方式。
六、常见问题
1、我导出的数据为什么不能导入，提示不支持的字符集转换
答：参考上面的字符集原则，导出数据时客户端与数据库字符集一致，导入时修改为与目标数据库字符集一致。
2、我的归档日志越来越多，我什么时候可以删除归档日志？
答：在每一次全备份（如OS全冷备份或全热备份）或基于全备份的增量备份（如RMAN基于0级备份上的增量备份）后都可以删除该备份点之前的归档日志，建议在磁带上保留一年。
3、全备份时一定需要备份所有数据文件吗？
答：不需要，起码有两类数据文件可以不备份，一类就是临时数据文件，如果丢失，可以删除后重建；一类是只读表空间数据文件，如果上次备份以来，没有修改过表空间的只读属性，就可以不需要备份。
4、联机日志需要备份吗？
答：如果是归档方式热备份，就没有必要备份联机日志。但是对于冷备份，可以备份联机日志，特别是不归档状态。备份过联机日志后的冷备份，因为数据库是一致的，可以恢复到该备份点。
七、小结
1、什么是数据库备份，数据库备份就是把数据库复制到转储设备的过程。
2、数据库的运行方式，可以分为归档方式和非归档方式，建议运行在归档方式下运行热备份。
3、了解了数据库的备份方式，逻辑备份、冷备份、热备份
4、了解数据库的备份工具，EXP/IMP执行逻辑备份，OS脚本可以执行冷备份或热备份，RMAN也可以执行冷备份或热备份
5、了解ORACLE的备份策略，并怎样选择最佳的备份策略
6、知道怎么样启动自动备份，了解Windows的at命令与unix的cron进程。
参考文献：
Expert One-on-one Oracle  [美] Thomas Kyte 著清华大学出版社