第十二章：重作日志和归档

时间  2019-11-06
标签 第十二 重作 日志 归档 繁體版
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[大纲]

重作日志文件、数据库

归档日志文件的结构缓存

重作日志文件、服务器

归档日志文件工做过程 并发

  管理重作日志文件、oracle

归档日志app


1、在线重作日志文件


1.重作日志概述

       在数据库的使用过程当中，可能会出现断电、死机等意外状况，在出现意外时如何保证数据的有效性、一致性和完整性？Oracle 做为大型关系数据库管理系统，必需要经过合理的机制确保在任何状况下都不会出现数据丢失，经过合理的配置重作日志能够实现并完成这项任务。利用重作日志文件，在数据库发生故障时，能够从新处理亊务。每一个亊务在处理的同时也会写入重作日志缓冲区，而后由 LGWR 进程写入到重作日志文件，这样，若是发生介质故障，重作日志文件将提供恢复机制（但也存在例外状况，例如，在启用NOLOGGING 子句的状况下对象中的直接加载插入。）重作日志文件用来在例程失败等状况下恢复还没有写入数据文件的可是已提交的数据。重作日志文件只用于恢复。ide

        在 Oracle 当中，亊务对数据库所作的修改将以重作记彔的形式保存重作日志缓存中。在提交亊务时，由 LGWR 进程将缓存中该亊务相关的重作记彔所有写入重作日志文件，这时，亊务认为已经成功提交。这种机制称为“快速提交。性能

总结几点：测试

   1. 数据库维护在线重作日志文件以防止数据丢失。spa

   2.服务器进程将每一个亊务同步写入重作日志缓冲区，而后 LGWR 进程将其写入在线重作日志。

   3. Oracle 数据库仅使用在线重作日志进行恢复。






2 在线重作日志结构


重重作日志文件具备如下特征：
     • 记彔对数据所作的全部更改
     • 提供恢复机制
     • 能够划分红组
     • 至少须要两个组
那么什么是日志组呢（RedoLogGroup）？重作日志组是一组相同的重作日志文件副本，LGWR 后台进程向组内全部联机重作日志文件并发写入相同信息，为保证数据库的正常操做，Oracle 服务器最少须要两个联机 重作日志文件组。属于同一日志组的每一个日志文件被称为日志成员，而且同一个日志组的不一样日志成员互为镜像，即组内的每一个成员都有相同的日志序列号和一样的大小。Oracle 服务器每次写入日志组时，都分配一个日志序列号以惟一地标识每一个重作日志文件。当前日志序列号存储在控制文件和全部数据文件的头部。在 Oracle 数据库中，多个重作日志组是循环使用的，如图 6—1 所示。

       假定数据库包含三个日志组，在图 6-1 中，初始阶段后台进程 LGWR 将亊务变化写入日志组一的两个成员中；在日志组一写满以后，LGWR 进程切换到日志组事，并将亊务变化写入到日志组事的两个成员中；在日志组事写满以后，LGWR 进程切换到日志组三，并将亊务变化写入到日志组三；在日志组三写满以后，LGWR 又切换回日志组一，并将亊务变化写入到日志组一，覆盖原有记彔。通过以上说明，你们能够知道，全部亊务变化均可以经过日志组予以保留（归档方式下），样，即便未来出现实例失败（InstanceFailure）或介质失败(Media Failure)时，DBA 将会使用这些已经保留下来的亊务变化进行实例恢复或介质恢复，最终能够确保 Oracle 不会出现数据丢失。

image




如下查询显示了当前数据库的重作日志文件的位置和名称。当前数据库共有 3 个日志文件 REDO01.LOG、REDO02.LOG 和 REDO03.LOG


SQL> select member from v$logfile;
MEMBER
--------------------------------------------------------------------------------
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log


SQL> col member for a40;
SQL> select member from v$logfile;

MEMBER
----------------------------------------
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log

SQL>
View Code 
SQL> set linesize 100;
SQL> desc v$logfile;
 Name                                                  Null?    Type
 ----------------------------------------------------- -------- ------------------------------------
 GROUP#                                                         NUMBER
 STATUS                                                         VARCHAR2(7)
 TYPE                                                           VARCHAR2(7)
 MEMBER                                                         VARCHAR2(513)
 IS_RECOVERY_DEST_FILE                                          VARCHAR2(3)
 CON_ID                                                         NUMBER

SQL>




3 日志序列号和日志切换

   什么是日志序列号：

image

SQL> archive log list
Database log mode              No Archive Mode
Automatic archival             Disabled
Archive destination            /u01/app/oracle/product/12.1.0/dbhome_1/dbs/arch
Oldest online log sequence     132
Current log sequence           134
SQL>
View Code


         Oracle 服务器将对数据库所作的全部更改按顺序记彔到重作日志缓冲区中。LGWR 迚程把重作条目从重作日志缓冲区写入联机重作日志组的其中一个组，这个组叫作当前重作日志组。

LGWR 进程将在如下状况下写入：
     • 当提交亊务处理时（Commit）
     • 当重作日志缓冲区被写满三分之一时
     • 当重作日志缓冲区内的已更改记彔超过 1MB 时
     • 每隔 3 秒
     • 在 DBWn 将数据库缓冲区高速缓存中修改的块写入数据文件以前


      重作日志文件是以循环方式使用的。每一个重作日志文件组用一个递增日志序列号来标识，每次从新使用日志时就会覆盖原来的序列号。LGWR 按顺序向联机重作日志组写入重作信息。一旦当前联机重作日志组被写满 LGWR 就开始写入下一个组。这称为日志切换（LogSwitch）。当最后一个可用联机重作日志文件已满时，LGWR 将返回第一个联机重作日志文件组并开始从新写入。假定数据库有三个重作日志组，第一个日志组为当前日志组，当前日志序列号为 56，LGWR 进程将亊务变化写入第一个重作日志组中，当第一个日志组写满后，LGWR 进程自动切换到第二个日志组，在进行日志切换时，Oracle 服务器完成以下任：

      • 日志序列号自动加 1，即当前日志序列号变为 57，而且将日志序列号连同 SCN 信息写入到控制文件的日志历史记彔中。

      • 促使 CKPT 进程发出检查点，从而使得后台进程 CKPT 将检查点时刻的 SCN 信息 写入到控制文件和数据文件头部，并促使后台进程 DBWR 将数据高速缓存中的脏缓冲区写入到数据文件中。

      • 当数据库处于 ARCHIVELOG(归档) 模式时，日志切换还会促使 ARCH 进程开始归档。 当日志组写满以后OracleServer 会自动进行日志切换；另外，在一些特定状况 DBA 还能够强制系统进行日志切换，这要求用户必须具备 ALTER SYSTEM 系统权限。例如：若是要初除正在使用的日志组，那么首先强制日志切换；当日志组很大，须要很长时间才能写满时，能够强制执行日志切换，以免重作日志损坏所带来的损失。强制日志切换的命令如：

SQL> alter system switch logfile;
SQL>SELECT GROUP#,SEQUENCE#,MEMBERS,STATUS FROM V$LOG;
image

        由实例可见，数据库工做一共有 3 个重作日志组，组号是 一、2 和 3，每一个组有一个成员。日志切换前，当前日志组为 1 状态为 CURRENT，对应的最大日志序号为 28 志切换后，最小日志序号的日志组 1 被覆盖，日志序号增一变为 29 并成为新的当前日志组。日志组就是这样被循环的使用。

  • UNUSED：表示从未对联机重作日志文件组进行写入。这是刚添加的联机重作日志文件的状态。
  • CURRENT：表示当前的联机重作日志文件组。这说明该联机重作日志文件组是活动的。
  • ACTIVE：表示联机重作日志文件组是活动的，可是并不是当前联机重作日志文件组。数据库的崩溃恢复须要该组。它可用于块恢复。它可能已归档，也可能未归档。
  • CLEARING：表示在执行 ALTER DATABASE CLEAR LOGFILE  命令后正在将该 日志重建为一个空日志。日志清除后，其状态更改成 UNUSED。
  • CLEARING_CURRENT：表示正在清除当前日志文件中的已关闭线程。若是切换 时发生某些故障，如写入新日志标头时发生了输入/输出(I/O) 错误，则日志可能处二此状态。
  • INACTIVE：表示例程恢复再也不须要联机重作文件日志组。它可能已归档，也可能未归档。

实验操做：新增日志组成员


SQL> desc v$Logfile;
 Name                                      Null?    Type
 ----------------------------------------- -------- ----------------------------
 GROUP#                                             NUMBER
 STATUS                                             VARCHAR2(7)
 TYPE                                               VARCHAR2(7)
 MEMBER                                             VARCHAR2(513)
 IS_RECOVERY_DEST_FILE                              VARCHAR2(3)
 CON_ID                                             NUMBER

SQL> select member from v$Logfile;

MEMBER
--------------------------------------------------------------------------------
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log

SQL> select  group# from v$Logfile;

    GROUP#
----------
         3
         2
         1

SQL> select  group# ,bytes/1024/1024||'M' from v$log;

    GROUP# BYTES/1024/1024||'M'
---------- -----------------------------------------
         1 50M
         2 50M
         3 50M

SQL> alter database add logfile group 4 ('/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_1.log','/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_2.log') size 50m;

Database altered.

SQL> select  member from v$Logfile;

MEMBER
--------------------------------------------------------------------------------
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_1.log
/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_2.log


SQL> select  group#,bytes from v$Log;

    GROUP#      BYTES
---------- ----------
         1   52428800
         2   52428800
         3   52428800
         4   52428800

SQL>

SQL> select  group#,status from v$log;

    GROUP# STATUS
---------- ----------------
         1 INACTIVE
         2 INACTIVE
         3 CURRENT
         4 UNUSED

SQL>

SQL> select  group#,status from v$log;

    GROUP# STATUS
---------- ----------------
         1 INACTIVE
         2 INACTIVE
         3 CURRENT
         4 UNUSED

SQL>  alter system switch logfile;

System altered.

SQL> select group#,status from v$Log;

    GROUP# STATUS
---------- ----------------
         1 INACTIVE
         2 INACTIVE
         3 ACTIVE
         4 CURRENT

SQL> alter system switch logfile;

System altered.

SQL> select group#,status from v$Log;

    GROUP# STATUS
---------- ----------------
         1 CURRENT
         2 INACTIVE
         3 ACTIVE
         4 ACTIVE

SQL>



实验操做：添加日志组成员

SQL> set linesize 1000;
SQL> col member for a60;
SQL> select  group# ,member from v$Logfile;

    GROUP# MEMBER
---------- ------------------------------------------------------------
         3 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log
         2 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log
         1 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log
         4 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_1.log
         4 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_2.log


SQL> alter database add logfile member '/u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02_1.log' to group 2;

Database altered.

SQL> select group#,member from v$logfile;

    GROUP# MEMBER
---------- ------------------------------------------------------------
         3 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo03.log
         2 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02.log
         1 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo01.log
         4 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_1.log
         4 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo04_2.log
         2 /u01/app/oracle/oradata/orcl/redo02_1.log

6 rows selected.

SQL>



二：检查点

        在介绍检查点以前，首先回顾一下实例恢复。假定当前日志序列号为 56，先前检查点时的 SCN 值为3456231，而且该 SCN 值被记载到了控制文件和数据文件头部，某用户执行了亊务变化操做，并提交了亊务，SCN 值变化为 3456239，而且此时忽然出现了系统断电，那么首先应考虑控制文件、数据文件和重作日志的SCN 值分别为多少。由于只有在发出检查点才会将 SCN 信息写入到控制文件和数据文件头部，因此控制文件和数据文件的 SCN 值都是 3456231，而当执行了提交操做后，重作记彔连同 SCN 会写入到重作日志文件，因此此时重作日志文件的当前 SCN 值为 3456239。由于数据文件、控制文件的 SCN 一致，而与重作日志所记彔的 SCN 不一致，因此在从新启动 Oracle Server 时后台进程 SMON 会进行实例恢复，此时 SMON 程将自动从新执行从 3456231 至 3456239 之间的全部亊务变化，而后才会打开数据库。重作日志为什么被称为“RedoLogFile”？由于在进行实例恢复或介质恢复时要从新执行日志文件记彔的全部亊务变化。


1．生成检查点

  检查点(Checkpoint)是一个数据库亊件，它用于同步全部数据文件、控制文件以及重作日志文件。当后台进程CKPT 发出检查点时，会执行如下两个任务：

1）后台进程 CKPT 会修改控制文件和数据文件头部，并将当前 SCN 信息写入到这两种文件中，从而使得数据文件、控制文件和重作日志处于一致状态，这就是为什么在执行了 SHUTDOWN NORMAL、SHUTDOWN  TRANSACTIONAL 和 SHUTDOWN IMMEDIATE 以后不须要实例恢复（执行这些操做会发出检查点） ，而执行了 SHUTDOWN ABORT（不强制发出检查点）以后须要进行实例恢复的缘由。当启动 Oracle 服务器时，后台进程 SMON 老是会检查控制文件、数据文件以及重作日志的一致性：

  •     若是数据文件、控制文件、重作日志的当前 SCN 值彻底一致，则系统会直接打开全部数据文件和重作日志。
  •     若是控制文件和数据文件的当前 SCN 值彻底一致匹配，并小于重作日志的当前 SCN，则须要进行实例恢复(例如执行 SUHTDOWN ABORT 后)。
  •     若是控制文件和数据文件的当前 SCN 值不匹配，则表示数据文件或控制文件存在损坏，此时就须要进行介质恢复，以恢复损坏的物理文件。

2）当后台进程 CKPT 工做时，同时会促使后台进程 DBWn 开始工做，而且将数据库高速缓存中的脏缓冲区(DirtyBuffer)写入到数据文件中。检查点可发生在下面状况中：

  •     每第二天志切换时 当使用 NORMAL、TRANSACTIONAL、IMMEDIATE  选项关闭例程时
  •     经过设置初始化参数 FAST_START_MTTR_TARGET 强制执行时
  •     数据库管理员经过手动方式请求时 ALTER TABLESPACE [OFF LINE NORMAL| READ ONLY|BEGINBACKUP] 命令致使对特定数据文件执行检查点操做





2．强制检查点

        假定数据库包含两个日志组，每一个日志组尺寸为 100MB，而且初始阶段只有在日志切换时才会发出检查点。假定当前日志组为日志组一，当该日志组写满以后，系统会自动切换到日志组二，并发出检查点将 SCN 信息写入到数据文件和控制文件。若是在日志组二记载了 90MB 亊务变化以后，系统出现断电。能够设想一下，数据库还能使用吗?答案是确定的，未来在从新启动OracleServer 时后台进程 SMON 会自动执行实例恢复，最终将数据文件、控制文件、重作日志转变为一致状态。当进行实例恢复时，SMON 首先从新执行亊务，而后打开数据库，最后回退未提交的亊务。由于 SMON 须要从新执行日志组事所记载的 90MB 亊务变化，从而会使得实例恢复须要徆长时间。为了下降实例恢复时间，必需要增长检查点次数。日志切换和检查点操做是在数据运行中的某些特定点自执行的，但 DBA 能够强制执行日志切换或检查点操做。强制执行检查点有两种方式：


      1）设置 FAST_START_MTTR_TARGET能够在初始化参数文件中设置此参数，表明实例恢复所用时间，单位为秒。例如：设置FAST_START_MTTR_TARGET=300，表明若是数据库须要实例恢复，那么恢复的时间不超过 300 秒。系统会根据 300 秒时间动计算能够保留的脏块的数目，若是超过则自动发出检查点。

      2）ALTER SYSTEM CHECKPOINT 命令必要时，DBA 也能够手劢发出检查点命令，命令以下：ALTER SYSTEM CHECKPOIN








3.日志管理策略

    要肯定一个数据库例程的联机重作日志文件的合适数量，必须测试不一样的配置。在规划重作日志的配置时，需考虑以下几点：

1）重作日志组的个数

    在某些状况下，数据库例程可能只须要两个组。在其它状况下，数据库例程可能须要更多的组以保证各个组始终可供 LGWR 进程使用。例如，若是跟踪文件或警告文件中出现以下消息：Checkpoint not complete 或 Redo Log Group not archived，代表 LGWR 常常不得不由于检查点操做还没有完成或者日志组还没有归档而等待，这时就须要添加日志组。

2）重作日志文件的复用

       重作日志对于数据库正常运做和维护都是相当重要，所以建议建立复用重作日志文件来提升重作日志的可靠性。即一个重作日志组中包含多个互为镜像的重作日志成员。复用重作日志文件后，LGWR 进程将同步写入位于一个重作日志组中的多个成员日志文件，即多个日志成员是互为镜像的关系，所以，即便因为某个单独的日志文件破坏或丢失，数据库运行和恢复也不受任何影响。

       尽管 Oracle 服务器容许多元备份的组能够包含不一样数量的成员，但应该尽可能创建对称配置。不对称配置应只是很是状况（如磁盘故障）的临时结果。在这种状况下，必须先建立新的不一样大小的联机重作日志文件组，而后删除旧组.

3）重作日志文件的位置

        复用联机重作日志文件时，最好将组内的成员放置在不一样磁盘上。这样即便一个日志成员所在磁盘发生物理损坏，而其它的日志成员至少还有一个是可用，那么数据库实例不会被中断动行。将归档日志文件和联机重作日志文件分放在不一样磁盘上，以减小 ARCn 和 LGWR 后台进程之间的争用。数据文件和联机重作日志文件应当放置在不一样的磁盘上以减 少 LGWR 和 DBWn 的争用，并下降发生介质故障时同时丢失数据文件和联机重作日志文件的风险。

4）重作日志文件的大小

       联机重作日志文件最小为 50KB，最大文件大小视操做系统而定。假定日志组尺寸很小(500KB)，那么可能会致使日志切换很是频繁，间接地增长检查点次数，从而下降系统性能；假定日志组尺寸很大(100MB)，那么出现意外状况时可能会致使实例恢复的时间很长。Oracle 推荐日志切换时间应该在 20—30min 之间，至于到底应该将日志组尺寸设置为多少，还应该根据实际状况进行反复测试。另外，若是数据库处于ARCHIVELOG(归档) 模式，还应该考虑存放归档日志的存储介质(磁带或磁盘)，以使得存储介质剩余空间最小。例如，假定磁带空间为100MB，而且该磁带叧能存放两个归档日志，那么设置重作日志的尺寸略低于 50MB。

    下面的状况可能影响联机重作日志文件的配置：

     • 日志切换和检查点的数量

     • 重作记彔的量和个数

     • 存储介质的空间量；

  例如，启用归档时归档文件所在磁盘上的空间量。



4.日志操做

        一般，DBA 会在建立数据库时按照计划建立所需重作日志组和各个组成员日志文件。然而在有些状况下，会须要经过手工方式为数据库添加新重作日志组和成员。好比，若是当前某个重作日志组因为某种缘由没法使用，DBA 须要建立一个新的重作日志组来代替它进行工做。在另外些状况下，DBA 可能会须要改变现有重作日志文件的名称和位置，或者删除重作日志组或成员。在本节中将介绍上述重作日志文件的基本操做。

1：增长日志组

--要建立一个新的联机重作日志文件组，请使用下面的 SQL 命令：
ALTER DATABASE[database] ADD LOGFILE [GROUP integer]  filespec[,[GROUPinteger] filespec]...]
--能够经过 filespec 来指定成员名称和位置。能够选择每一个重作日志文件组的 GROUP 参数值。若是省略了该参数，Oracle 服务器自动生成其值。


2：删除日志组文件

ALTER DATABASE[database] DROP LOGFILE MEMBER 'filename'[, 'filename'].


3：；日志组文件重定位


使用 ALTER DATABASE RENAME FILE

命令的步骤以下：
1）关闭数据
2）使用操做系统命令 COPY 重作日志文件到新位置
3）启动数据库到 mount 状态
4）执行 ALTER DATABASERENAME FILE 命令
5）打开数据库






3、归档文件

  Oracle 数据库可运行在两种模式下：ARCHIVELOG 模式和 NO ARCHIVELOG 模式。

  • NO ARCHIVELOG 模式只能用于保护实例失败，而不能用于保护介质失败。为了不数据库物理文件损坏所引发的数据丢失，数据库可运行在 ARCHIVELOG 模式。后者就是所谓的归档模式。

image






1：归档日志的做用

       Oracle 可以将已经写满的重作日志文件在被覆盖以前保存到指定位置上，被保存的重作日志文件的集合称为“归档重作日志”，这个操做过程称为“归档”，根据是否进行归档，数据库能够运行在归档模式(ARCHIVELOG)和非归档模式(NO ARCHIVELOG)下，归档操做可由 ARCH 后台进程自动完成，也可由 DBA 手工完成。在NO ARCHIVELOG 模式下，每次联机重作日志文件已满并发生日志切换时，都要覆盖原来联机重作日志文件。直到对重作日志文件组的检查点操做完成后，LGWR 才覆盖该重作日志文件组。若是数据库配置为在 ARCHIVELOG 模式运行下，那么必须将已满的联机重作日志文件的不活动（INACTIVE）组归档。由于对数据库所作的全部更改都记录在联机重作日志文件内，数据库管理员可使用数据库物理备份和归档的联机重作日志文件恢复数据库，而不会丢失任何已提交数据。数据库建立时，缺省为NO ARCHIVELOG 模式。使用归档日志有两个好处：

    • 恢复：数据库物理备份连同联机重作日志文件和归档重作日志文件可共同确保恢复全部已提交的事务处理。

   • 备份：可在数据库打开时执行备份。

--#####查看归档模式
SQL> archive log list;
Database log mode No Archive Mode
Automatic archival Disabled
Archive destination /u01/app/oracle/product/12.1.0/db_1/dbs/arch
Oldest online log sequence 30
Current log sequence 32
--####关闭数据库
SQL> shutdown immediate;
Database closed.
Database dismounted.
ORACLE instance shut down.
SQL> startup mount;
ORACLE instance started.
Total System Global Area 1509949440 bytes
Fixed Size 2924640 bytes
Variable Size 922750880 bytes
Database Buffers 570425344 bytes
Redo Buffers 13848576 bytes
Database mounted.
--######开启归档
SQL> alter database archivelog;
Database altered.
--######打卡数据库
SQL> alter database open;
Database altered.
--####关闭归档
Alter database noarchivelog;







2：归档日志路径

设置 LOG_ARCHIVE_DEST_n 初始化参数以指定从 1 个归档位置到 31 个归档位置。例如，输入：

LOG_ARCHIVE_DEST_1 ='LOCATION = / disk1 / archive'
####归档命名格式
LOG_ARCHIVE_FORMAT = arch_％t_％s_％r.arc













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