Oracle热备份与实例分析

13年前

1、概念
Oracle热备份是指数据库处于open状态下，对数据库的数据文件、控制文件、参数文件、密码文件等进行一系列备份操作。热备是基于用户管理备份恢复的一种方式，也是除了RMAN备份之外较为常用的一种备份方式。热备份较冷备份的主要区别就是不会丢失在备份后更新的数据。
2、热备的过程
冻结块头-->控制SCN在备份时不发生变化
进行物理拷贝
解冻块头-->让SCN可以变化(当对SCN解冻后，系统会自动更新SCN至最新的状态)
3、基于数据库的热备
alter database begin backup;
拷贝所有的datafile到备份目录
alter database end backup;
4、基于表空间的热备
alter tablespace tablespace_name begin backup;
拷贝tablespace_name表空间的数据文件到备份目录
alter tablespace tablespace_name end backup;
说明：alter tablespace tablespace_name begin backup时完成的任务：
(1)、检查点事件发生，检查点通知DBWn将该表空间上所有的脏数据被写入到磁盘
(2)、在数据文件头部冻结当前检查点事件发生时的SCN号
(3)、所有发生变化数据块的完整镜像(修改前后)被写入到redo log中
(4)、允许该表空间内数据的正常读写
5、控制文件的热备

alter database backup controlfile to '<dir>';   --控制文件的完整备份

alter database backup controlfile to trace as '<dir>'  --用于创建控制文件的语句，丢失了部分信息

    控制文件发生变化情况

        alter database [add |drop] logfile

        alter database [add |drop] logfile member

        alter database [add |drop] logfile group

        alter database [archivelog |noarchivelog]

        alter database rename file

        create tablespace

        alter tablespace [add | rename] datafile

        alter tablespace [read write | read only]

        drop tablespace
6、参数文件的热备
create pfile = '<dir>' from spfile;
7、用户管理的热备份的原理分析
首先要确保数据库是处于归档模式。

SQL> conn / as sysdba;  Connected.  SQL> archive log list;  Database log mode              Archive Mode  Automatic archival             Enabled  Archive destination            USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST  Oldest online log sequence     90  Next log sequence to archive   92  Current log sequence           92  SQL> alter tablespace users begin backup;     Tablespace altered.     SQL> 
SQL> col filename for a45;  SQL> col ts_name for a15;  SQL> col status for a15;  SQL> select d.file_name filename,d.tablespace_name ts_name,b.status from dba_data_files d,v$backup b where d.file_id=b.file# ;     FILENAME                                      TS_NAME         STATUS  --------------------------------------------- --------------- ---------------  /u01/oracle/oradata/general10g/users01.dbf    USERS           ACTIVE  /u01/oracle/oradata/general10g/sysaux01.dbf   SYSAUX          NOT ACTIVE  /u01/oracle/oradata/general10g/undotbs01.dbf  UNDOTBS1        NOT ACTIVE  /u01/oracle/oradata/general10g/system01.dbf   SYSTEM          NOT ACTIVE  /u01/oracle/oradata/general10g/example01.dbf  EXAMPLE         NOT ACTIVE  /u01/oracle/oradata/general10g/cold_test_file COLD_TEST       NOT ACTIVE  .dbf        6 rows selected.     SQL>
可以看到users表空间是处于备份模式的"ACTIVE"状态的。
下面简单分析一下USERS表空间现在处于backup模式的时候，具体的信息：
在我们alter tablespace users begin backup 的时候是锁定了users表空间对应的数据文件头的change scn，首先考虑一下数据库怎么用日志文件做恢复：查找不一致的数据文件（根据文件头中旧的scn），如果锁定了文件头，这个文件头中的scn就不会改变（当然了数据块还是会变化的，还可以做读写），然后就会应用这个scn到现在的日志。

backup开始后就锁定了scn，不管你后边怎么修改，总之做恢复的时候是应用锁定的时候的scn一直到现在的日志（完全恢复的话） 。
举个例子： 
a,b两个数据文件，把a置于备份模式，b正常 ，这时候两个change scn都是100，然后开始备份 
这期间有数据库的修改，备份完成的时候，Scn变成了200。但是由于a的备份模式，所以a的文件头中记录的scn还是100，b是200。 某个时间，假设scn 500 ，这时候a丢失 。
copy回a的备份，然后recover,完全恢复的话数据库就应用100—500这段的日志，自然也就不会丢失数据了。 
因为不管在我copy备份的过程中你做什么操作，总之都在锁定的时change scn之后，所以应用的日志就不会有遗漏了。 这时候应该能理解为什么要数据库处于archived模式了。

接下来看看数据文件头的change scn：
SQL> select NAME,TABLESPACE_NAME,STATUS,CHECKPOINT_CHANGE# from v$datafile_header;     NAME                                                                             TABLESPACE_NAME                STATUS  CHECKPOINT_CHANGE#  -------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------ ------- ------------------  /u01/oracle/oradata/general10g/system01.dbf                                      SYSTEM                         ONLINE             4155367  /u01/oracle/oradata/general10g/undotbs01.dbf                                     UNDOTBS1                       ONLINE             4155367  /u01/oracle/oradata/general10g/sysaux01.dbf                                      SYSAUX                         ONLINE             4155367  /u01/oracle/oradata/general10g/users01.dbf                                       USERS                          ONLINE             4155270  /u01/oracle/oradata/general10g/example01.dbf                                     EXAMPLE                        ONLINE             4155367  /u01/oracle/oradata/general10g/cold_test_file.dbf                                COLD_TEST                      ONLINE             4155367     6 rows selected     SQL> alter system checkpoint;     System altered     SQL> select NAME,TABLESPACE_NAME,STATUS,CHECKPOINT_CHANGE# from v$datafile_header;     NAME                                                                             TABLESPACE_NAME                STATUS  CHECKPOINT_CHANGE#  -------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------ ------- ------------------  /u01/oracle/oradata/general10g/system01.dbf                                      SYSTEM                         ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/undotbs01.dbf                                     UNDOTBS1                       ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/sysaux01.dbf                                      SYSAUX                         ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/users01.dbf                                       USERS                          ONLINE             4155270  /u01/oracle/oradata/general10g/example01.dbf                                     EXAMPLE                        ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/cold_test_file.dbf                                COLD_TEST                      ONLINE             4155674     6 rows selected     SQL>
显然，在将users表空间置于backup状态的时候，相应的datafile的文件头的scn就不会再发生改变，发生检查点也不会改变。
接下来，end backup,看看scn
SQL> alter tablespace users end backup;     Tablespace altered     SQL> select NAME,TABLESPACE_NAME,STATUS,CHECKPOINT_CHANGE# from v$datafile_header;     NAME                                                                             TABLESPACE_NAME                STATUS  CHECKPOINT_CHANGE#  -------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------ ------- ------------------  /u01/oracle/oradata/general10g/system01.dbf                                      SYSTEM                         ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/undotbs01.dbf                                     UNDOTBS1                       ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/sysaux01.dbf                                      SYSAUX                         ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/users01.dbf                                       USERS                          ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/example01.dbf                                     EXAMPLE                        ONLINE             4155674  /u01/oracle/oradata/general10g/cold_test_file.dbf                                COLD_TEST                      ONLINE             4155674     6 rows selected     SQL>
可以看到，scn已经是最新的了！
注：看不到scn号，请点击‘源代码’进行查看

8、一个简单例子
SQL> create table hotbak_table(a int) tablespace users;     Table created  SQL> insert into hotbak_table values(11);     1 row inserted     SQL> insert into hotbak_table values(12);     1 row inserted     SQL> commit;     Commit complete     SQL> select * from hotbak_table;                                           A  ---------------------------------------                                       11                                       12     SQL> 
SQL> ALTER TABLESPACE USERS BEGIN BACKUP;     Tablespace altered.
SQL> !cp /u01/oracle/oradata/general10g/*.dbf /u01/oracle/hotbackup/     SQL> ALTER TABLESPACE USERS END BACKUP;     Tablespace altered.     SQL> 
SQL> ALTER SYSTEM SWITCH LOGFILE;     System altered.     SQL> insert into hotbak_table values(13);     1 row created.     SQL> commit;     Commit complete.     SQL> 
SQL> shutdown immediate;  Database closed.  Database dismounted.  ORACLE instance shut down.  SQL> !rm -f /u01/oracle/oradata/general10g/users01.dbf     SQL> startup;  ORACLE instance started.     Total System Global Area  167772160 bytes  Fixed Size                  1218316 bytes  Variable Size              71305460 bytes  Database Buffers           92274688 bytes  Redo Buffers                2973696 bytes  Database mounted.  ORA-01157: cannot identify/lock data file 4 - see DBWR trace file  ORA-01110: data file 4: '/u01/oracle/oradata/general10g/users01.dbf'        SQL> ALTER DATABASE DATAFILE 4 OFFLINE DROP;     Database altered.     SQL> ALTER DATABASE OPEN;     Database altered.
SQL> !cp  /u01/oracle/hotbackup/*.dbf /u01/oracle/oradata/general10g/     SQL> RECOVER DATAFILE 4;  Media recovery complete.  SQL>
如果上一步出现异常情况，需要shutdown abort，然后starup即可
SQL> ALTER DATABASE DATAFILE 4 ONLINE;     Database altered.     SQL> select * from hotbak_table;              A  ----------          13          11          12     SQL>
可以看到，后来插入的‘13’值也没有丢失！
总结：
（1）.热备份必须在数据库归档模式下进行
（2）.在备份的同时，数据库的用户可以进行操作。
  因此，数据库对应的物理文件的内容是不断变化的，对这些物理文件内容的更新是保留到有关操作已经写到重做日志文件中后再进行。
（3）.归档日志必须是备份后的所有日至才可以实现数据库的完全恢复。
（4）.可以备份除临时文件以外的所有数据文件，如果在恢复过程中，发现损坏的是多个数据文件，即可以采用一个一个数据文件的恢复方法
（5）．特别当损坏的不是系统表空间，可以先将损坏的表空间文件脱机，这时可以在恢复损坏文件前打开数据库，再完成恢复.

附件：备份脚本
(1)、基于表空间热备的脚本
[oracle@linuxForOra hotbackup]$ vi hotbackup.sql
set feedback off  set heading off  set verify off  set trimspool off  set pagesize 0  set linesize 200  define dir = '/u01/oracle/hotbackup'  define script = '/tmp/hotbak.sql'  host rm &script  host rm &dir/*   spool &script  select 'alter tablespace '|| tablespace_name ||' begin backup ;' ||   chr(10)||'host cp ' || file_name || ' &dir ' ||   chr(10)||'alter tablespace '|| tablespace_name || ' end backup;'   from dba_data_files order by tablespace_name;  spool off  start &script  alter database backup controlfile to '&dir/controlbak.ctl';  create pfile = '&dir/initgeneral.ora' from spfile;  spool off;
SQL> start hotbackup.sql
(2)、基于数据库热备的脚本
set feedback off  set heading off  set verify off  set trimspool off  set pagesize 0  set linesize 200  define dir = '/u01/oracle/hotbackup'  define script = '/tmp/hotbak.sql'  spool &script  select 'ho cp ' ||name|| ' &dir'  from v$datafile;  spool off  alter database begin backup;  start &script  alter database end backup;  alter database backup controlfile to '&dir/controlbak.ctl';  create pfile = '&dir/initgeneral.ora' from spfile;