Oracle Database 10g für Einsteiger

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1 Oracle Database 10g für Einsteiger Grundkonzepte der Oracle-Datenbank von Michael J. Abramson, Michael Abbey, Ian Corey, Doris Heidenberger 1. Auflage Hanser München 2004 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Inhaltsverzeichnis schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 Oracle Database 10g für Einsteiger Michael Abbey, Ian Corey, Michael J. Abramson Grundkonzepte der Oracle-Datenbank ISBN Leseprobe Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 55 5 Backup und Recovery Themen Oracle Backup und Recovery Grundlagen (Abschnitt 5.1) Benutzerverwaltetes Backup und Recovery (Abschnitt 5.2) Datenbank-Backup erstellen (Abschnitt 5.3) Archivierte Redo Logs sichern (Abschnitt 5.4) Einstieg in Oracle Data Pump (Abschnitt 5.5) Oracle Data Pump Export (Abschnitt 5.6) Oracle Data Pump Import (Abschnitt 5.7) Ältere Export- und Import Utilities (Abschnitt 5.8) Einstieg in Recovery Manager (Abschnitt 5.9) In diesem Kapitel werden viele wichtige Konzepte für Oracle DBAs und Benutzer erörtert. Dass Sie Ihre Daten sichern ist entscheidend, und dieses Kapitel zeigt auf, wie dies durchgeführt wird und wie man Daten wiederherstellt, wenn etwas schief gelaufen ist. Wie schon gesagt, die Praxis ist die beste Art zu lernen, und Backup und Recovery sind Aufgaben, die jeder DBA lernen und, noch wichtiger, üben muss. Denken Sie daran, wenn Sie die Übungen und Beispiele in diesem Kapitel durcharbeiten. Verwenden Sie hierzu eine Datenbank, die nicht im Gebrauch ist, oder erstellen Sie eine für diesen Zweck nur für alle Fälle.

4 172 5 Backup und Recovery 5.1 Oracle Backup und Recovery Grundlagen Wie Sie bereits wissen, sind Daten ein wertvolles Gut. Um sicherzustellen, dass Sie Ihre Anlage schützen können, ist es wichtig, dieses wertvolle Eigentum zu sichern. Oracle Database 10g bietet verschiedene Features an, mit denen Sie Ihre Investitionen schützen können. Es ist eine unschätzbare Fähigkeit, die Daten für den Fall eines Fehlers sichern zu können. Sie können nun die Daten sichern, ohne die Geschäftsprozesse zu unterbrechen. So wichtig wie das Backup der Daten ist, so wichtig ist auch eine schnelle Wiederherstellung (Recovery) der Daten nach einem Fehler. Ob Sie Daten wegen Hardware- oder Software-Fehlern, oder aufgrund menschlichen Versagens verlieren, die Zeit zur Wiederherstellung der Daten kostet Geschäftsmöglichkeiten und Geld. In diesem Kapitel erfahren Sie, wie Oracle die Anforderung, Daten zu sichern und wiederherzustellen, unterstützt Wo fange ich an? Die Oracle-Implementierung von Backup und Recovery ist sehr umfangreich und stellt Ihnen viele Optionen zur Verfügung. Das ist prima, aber Sie werden sich vielleicht fragen, wo fange ich an und welche Optionen sind am geeignetsten für mich? In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit den wesentlichen Grundlagen von Backup und Recovery, und es soll Ihnen ein solides Verständnis dessen vermittelt werden, wie dies in Oracle implementiert ist. Wenn Sie die in diesem Kapitel vorgestellten Backup und Recovery Utilities testen, vergessen Sie nicht, dass wir Ihnen die Verwendung von Recovery Manager (RMAN) zum Durchführen von Backup- und Recovery-Operationen sehr ans Herz legen, wie später noch ausführlich erläutert wird. Fürs Erste genügt es zu wissen, dass wir schon beim Thema sind, da wir unsere erste Frage bereits beantwortet haben! Eines der wichtigsten Elemente eines modernen Datenbank-Management-Systems (DBMS) ist die Fähigkeit, Backup und Recovery so durchzuführen, dass sichergestellt ist, dass keine Daten verloren gehen. Oracle stellt Ihnen hierzu viele Optionen zur Verfügung, von einem grundlegenden Backup und Recovery bis hin zu erweiterten Einrichtungen, um die Datenbank in einer Hochverfügbarkeitsumgebung am Laufen zu halten. Wenn Sie als DBA damit umgehen müssen, dass die Datenbank beschädigt ist und wiederhergestellt werden muss, ist nichts beruhigender als die Gewissheit, gültige Backups für ein Recovery zur Verfügung zu haben und zu wissen, wie man diese verwendet! In diesem Kapitel lernen Sie grundlegende Ansätze und fundierte Übungen für die Durchführung von Backup und Recovery kennen. Wir stellen Ihnen einige Beispiele

5 5.1 Oracle Backup und Recovery Grundlagen 173 vor und Skripts zur Verfügung, mit denen Sie Ihre eigenen Backup- und Recovery- Prozeduren starten können. Bei Oracle können drei grundlegende Arten von Backup- und Recovery-Operationen durchgeführt werden: Image Backup und Recovery Dies wird mit der gesamten Datenbank durchgeführt, unabhängig von den unterliegenden logischen Datenstrukturen. Alle Datenbankdateien werden miteinander gesichert, so dass sie auch gleichzeitig wiederhergestellt werden können. In diesem Zusammenhang wird oftmals auch von Online Backups oder Offline Backups gesprochen. Logisches Backup und Recovery Dies wird durch Auswahl einer bestimmten logischen Datenbankstruktur wie benannten Tabellen, Indizes und eventuell sogar Schemas durchgeführt. Hiermit können Sie die Datenbank in feineren Strukturen wiederherstellen als bei einem Image Backup. Logische Backups werden mit Tools wie Data Pump Export und Data Pump Import von Oracle implementiert. Beachten Sie, dass Sie ein logisches Backup nicht für ein Recovery verwenden können. Sie können es nur für ein Restore (Zurückschreiben der Daten) verwenden. Recovery Manager (RMAN Dieses Oracle-Tool ermöglicht die Durchführung von Image-Datenbank-Backups auf kontrolliertere Weise. Bei RMAN werden die Backups und Recoveries für Sie über das Toolset RMAN sowie mit einer GUI- Oberfläche für das Enterprise Management verwaltet. Die Syntax wurde vereinfacht und die Skripterstellung ist leistungsstark und über die Plattformen konsistent. Dies ist das Toolset, in das Oracle seit dem Release 8 investiert hat und das ständig erweitert wurde. Wir empfehlen seine Verwendung sehr. Tipp: Welchen Backup-Typ sollten Sie verwenden: Image oder logisch? Das ist einfach! Beide, wenn möglich. Versuchen Sie immer mehr als eine Alternative zum Zurückschreiben oder zur Wiederherstellung von Daten zur Verfügung zu haben, wenn diese Situation eintritt. Mit einem logischen und einem Image Backup verfügen Sie als DBA über mehr Optionen, wenn Sie mit einem Recovery-Szenario konfrontiert werden Backup-Architektur Es gibt viele Fehlertypen und Beschädigungen, die auftreten und die Datenbank beeinträchtigen können, einschließlich Server-, Netzwerk- und Media-Fehler, durch die die Datenbank außer Betrieb gesetzt wird. Sie können in Form von Datenbeschädigungen auftreten, die von Software-Fehlern im Betriebssystem, in Oracle oder in der Anwen-

6 174 5 Backup und Recovery dung verursacht werden. Auch menschliches Versagen kann Fehler in der Datenbank verursachen, aber diese Fehler sind natürlich nie Fehler des DBAs! Um die für eine bestimmte Situation benötigten Backup- und Recovery-Typen zu bestimmen, ist es wichtig, die Grundlagen der Architektur der Oracle-Datenbank zu kennen. Die Datenbankarchitektur enthält in Bezug auf Backup und Recovery viele Komponenten. Untersuchen wir diejenigen Strukturen, die für die Durchführung von Backup und Recovery bei Oracle wichtig sind Oracle-Binärdateien Oracle-Binärdateien sind Programme, die die konkret installierte Oracle-Software bilden und die Logik der Oracle-Datenbank ausführen. Sie sollten nach jeder Installation von Releases und Produkt-Patches gesichert werden. Ein Patch ist eine Software, die Problembehebungen zu bekannten Problemen enthält und in manchen Fällen auch Erweiterungen zu den größeren Releases der Datenbank. Patches werden auf einem Release installiert, in manchen Fällen auch nachdem bereits andere Patches eingefügt wurden. Obwohl Sie die Software immer neu installieren können, sollten Sie die Oracle-Binärdateien aus den folgenden Gründen sichern: Software-Installationen sind langsamer als Restores von Dateien. CDs und Web Sites, die die Software zum Herunterladen enthalten, sind eventuell nicht verfügbar. Unter Umständen wissen Sie die genaue Patch-Ebene nicht mehr, die bei einem bestimmten Server angewendet wurde. Daher sollten die Oracle-Binärdateien nach jeder Software-Änderung in regelmäßigen Abständen gesichert werden. Sie sollten mindestens einmal pro Woche ein Backup durchführen Die Parameterdateien Die textbasierte Datei init.ora und die ausführbare Server Parameter File (SPFILE) enthalten eine Liste mit Anweisungen, wie eine Instance arbeitet soll, wenn sie gestartet wurde. Alle Parameter, die die Datenbank definieren, werden entweder in diesen Dateien gespeichert, aus den hier gespeicherten Parametern abgeleitet oder auf die System-Default-Werte eingestellt. Diese Dateien sind nicht flüchtig, sollten aber gesichert werden, damit der aktuelle Zustand der Datenbank aus einem konsistenten Backup- Set wiederhergestellt werden kann. Wenn Sie über keine gesicherte Parameterdatei verfügen, müssen Sie raten, welche Parameter die Datenbank verwendet.

7 5.1 Oracle Backup und Recovery Grundlagen 175 Tipp: Sichern Sie die Dateien init.ora file und SPFILE jede Nacht Die Kontrolldateien Wie bereits in Kapitel 1 erwähnt, enthält die Kontrolldatei Informationen, die jeden Recovery-Prozess unterstützen. Die Historie der Archive Logs, der Name der aktuellen Online Redo Log-Datei und die Checkpoint-Daten der Datendatei-Header gehören zu den von der Kontrolldatei verwalteten Informationen. Dies ist ein kleiner, aber wichtiger Teil der Datenbank, ohne den Oracle nicht ausgeführt werden kann! Daher sollten die Kontrolldateien gespiegelt werden, so dass mindestens drei Kopien verwendet werden. Eine Textversion dieser Datei und eine Binärversion sollten jeweils gesichert werden. Tipp: Sichern Sie die Text- und Binärversion der Kontrolldateien bei den regelmäßigen Datenbank-Backups, und jedes Mal, wenn Sie eine Datendatei, einen Tablespace oder Redo Logs ändern. alter database backup controlfile to trace; -- text backup alter database backup controlfile to /directory/file ;-- binary backup Redo Logs Werden Daten in Oracle geändert, ändern sich Datenpuffer, um die Änderungen an Tabellen und Indizes zu spiegeln. Aus Performance-Gründen werden sie in der Regel nicht sofort auf Platte geschrieben. Um die Daten zu schützen, werden Änderungsprotokolle geschrieben, damit Änderungen rückgängig gemacht werden können (Undo Records), wenn eine Transaktion zurückgerollt wird, oder im Rahmen eines Forward Recoverys erneut ausgeführt werden können (Redo Records). Beim Festschreiben der Transaktion werden alle die Transaktion konstituierenden Redo Records in die Redo Log-Dateien geschrieben, zusammen mit einer eindeutigen System Change Number (SCN) und dem Zeitpunkt der Änderung. Wurden Redo Logs einmal geschrieben, ist der Datenschutz sichergestellt. Die Änderungen an den Datendateien befinden sich im Puffer und können später herausgeschrieben werden. Mehrere Log-Dateien in einer Datenbank werden in zyklischer Weise nacheinander verwendet. Wenn also die erste Redo Log-Datei gefüllt ist, wird der nächste Redo Log verwendet, bis dieser voll ist, gefolgt vom nächsten und so weiter, bis schließlich der erste Redo Log wieder verwendet wird. Dies ist ein fortlaufender Kreislauf. Redo Logs sollten gespiegelt werden, damit jedes Redo Log sich in einer Gruppe von zwei oder mehr identischen Mitgliedern befinden kann. Wenn ein Problem mit einer beschädigten

8 176 5 Backup und Recovery Datei auftritt, kann die Datenbank auf diese Weise immer noch betrieben werden, solange die anderen Dateien intakt sind. Die Redo Logs sind in Oracle absolut erforderlich, um sicherzustellen, dass Datenänderungen nicht verloren gehen! Undo-Segmente Werden Daten geändert, werden Before Images der Daten erstellt, mit denen eine Transaktion zurückgerollt werden kann. Dies geschieht über Undo Records, die in Undo-Segmente (so genannte Rollback-Segmente) und Tablespaces geschrieben werden. Diese Tablespaces werden auf die gleiche Weise wie andere Tablespaces verwaltet. Die Daten in den Undo-Tablespaces werden dann als Redo Logs protokolliert. Rollback-Segmente ermöglichen das Zurücknehmen von Änderungen, entweder aus systeminternen Gründen, wenn beispielsweise eine Transaktion nicht erfolgreich ausgeführt wurde, oder weil die Anwendung explizit ein Rollback angefordert hat. Undo- oder Rollback-Tablespaces müssen in die Backup-Strategie aufgenommen werden Checkpoints Wie Sie gesehen haben, werden die Redo Logs und die Datenbankdaten nicht gleichzeitig herausgeschrieben. Die Redo Logs werden garantiert bei einem Commit geschrieben, aber die Daten werden nicht gleichzeitig geändert. Wann werden also die Daten aus den Puffern in die Datendateien geschrieben? Dies wird von einem der Oracle-Prozesse namens Database Writer Process (DBWn) bestimmt. Dieser Prozess verwaltet das Schreiben von Informationen in die Datenbank. DBWn schreibt Änderungen in die Datendateien, um dirty Buffer (Puffer, die geänderte Daten enthalten) zu leeren, damit bei einem Checkpoint weitere Änderungen am System auftreten und protokolliert werden können. Ein Checkpoint ist ein Hintergrundereignis, das sicherstellt, dass alle geänderten Daten in die Datendateien geschrieben wurden Archive Logs Mit Archive Logs kann die fortlaufende Verfügbarkeit einer Oracle-Datenbank sichergestellt werden, weil Sie die Datenbank während des laufenden Betriebs sichern können. Dies wird als Hot Backup bezeichnet. Dadurch können Datenbanken auch mit einem Roll-Forward der Änderungen mit Hilfe von Red Logs wiederhergestellt werden, bis zum aktuellen Zeitpunkt oder bis zu einem spezifisch angegebenen Zeitpunkt. Dies kann mit Online Redo Logs nicht durchgeführt werden, da in diese sequenziell geschrieben wird, und sie überschrieben werden können. Tritt dies ein, werden die vorher existierenden Datensätze, die sich in der Redo-Datei befanden, überschrieben. Wenn die Datenbank in den Archivelog-Modus gesetzt wird, können Online Redo Logs in

9 5.1 Oracle Backup und Recovery Grundlagen 177 Dateien geschrieben und unbegrenzt lange aufbewahrt werden. Die Dateien können mit sequenziell erhöhten Namen benannt werden, so dass daraus die Anwendungsreihenfolge abgeleitet werden kann. Wie Redo Logs können Archive Logs auch gespiegelt werden. Es können also mehrere Kopien eines Archive Logs an verschiedene Speicherorte geschrieben werden Datendateien, Tablespaces, Segmente, Extents und Blöcke Datendateien sind die Strukturen der unteren Ebene, die das konstituieren, was Sie sich vermutlich als Datenbank vorstellen. Einfach ausgedrückt, werden die Tabellen und Indizes, die ihre Anwendungen bilden, in Tablespaces gespeichert und jeder Tablespace wird für eine oder mehrere Datendateien erstellt. Eine bestimmte Datendatei speichert Daten für einen Tablespace und ein Tablespace kann viele Tabellen und Indizes enthalten. Tabellen und Indizes sind eine Teilmenge eines wichtigen Datenbankobjekts, des so genannten Segments. Beispiele für Segmente sind Indizes, Tabellen, Rollback/Undos, Cluster, Lob-Indizes und Lob-Segmente. Ein Segment besteht aus Extents, die eine Zusammenstellung fortlaufender Blöcke bilden. Ein Tablespace wird also aus einer oder mehreren Datendateien erstellt und besteht aus einem oder mehreren Segmenten, die wiederum aus einem oder mehreren Extents bestehen, die sich aus fortlaufenden Blöcken zusammensetzen. Diese Beziehungsstruktur ist für das Verständnis der Datenbank sehr wichtig. Aus der Perspektive von Backup und Recovery ist es wichtig, die Beziehung zwischen Tabellen, Tablespaces und Datendateien zu kennen. Immer wenn Sie ein Backup ausführen, bei dem Sie nicht gleichzeitig die gesamte Datenbank sichern, ist es wichtig, die referenziellen Integritäts-Constraints zu berücksichtigen, die vom Backup oder der Anwendung eingehalten werden müssen. Sie sollten einen Benennungsstandard verwenden, mit dem sich der Tablespace für eine Datendatei einfach ermitteln lässt Trace-Dateien Es gibt drei Arten von Dump-Dateien, die Informationen zu Fehlern enthalten, die in der Datenbank auftreten. Hintergrund-Dumps werden von den Oracle-Hintergrundprozessen geschrieben, wenn ein Fehler auftritt. Benutzer-Dumps werden für Benutzer-Prozesse geschrieben, um Debugging zu erleichtern. Core Dumps bezeichnen eine Stelle, an der Oracle Core-Dateien in eine UNIX-Umgebung ausgibt. Es kann nützlich sein, diese als eine Liste der aufgetretenen Probleme zu sichern, um die Behebung zukünftiger Probleme zu vereinfachen. Eine Datei, die regelmäßig gesichert werden sollte, ist eine spezielle Trace-Datei namens Alert Log. Diese Datei zeichnet sehr viele Aktivitäten auf, wie beispielsweise, wann die Datenbank gestoppt und gestartet wurde,

10 178 5 Backup und Recovery wann Checkpoints auftraten und wie die System Change Number lautet (SCN eine eindeutige Nummer, die jeder Änderung in der Datenbank zugewiesen wird), mit der die aktuelle Inkarnation oder Version der Datenbank begann. Dies sind alles wertvolle Informationen, die eine große Hilfe sein können, wenn Sie eine Datenbank wiederherstellen müssen. Tipp: Sichern Sie das Alert Log bei den regelmäßigen Datenbank- Backups. Sie haben nun die Strukturen kennen gelernt, die für die Backup- und Recovery-Operationen entscheidend sind. Ausgestattet mit diesem Wissen lernen Sie anschließend das Benutzerverwaltete Backup und Recovery. Testen Sie Ihren Lernfortschritt 1. Benennen Sie einige Dateien, die im Rahmen einer Backup-Strategie gesichert werden sollten. 2. Was bedeutet Spiegelung (Multiplexing) und welche Objekte sollten gespiegelt werden? 3. Was spricht für die Verwendung von Archive Logging? Testen Sie Ihren Lernfortschritt die Antworten 1. Zu den zu sichernden Dateien gehören die Parameter-, Kontroll-, Undo-, Archive Log-, Daten-, Online Redo-, Dump- und Trace-Dateien. 2. Mit Multiplexing wird ausgedrückt, dass die Daten zur gleichen Zeit an mehrere Speicherorte oder in mehrere Dateien geschrieben werden. Redo Logs, Archive Logs und Kontrolldateien sollten gemultiplext werden, und jede Kopie sollte zur Vorbeugung gegen Verlust auf einer anderen Platte gesichert werden. 3. Archive Logging ermöglicht die Durchführung eines vollständigen Recoverys der Datenbank. Ohne Archive Logs ist kein Recovery möglich (nur Restores können durchgeführt werden). Auch kann die Datenbank bei laufendem Betrieb gesichert werden. Dies ist erforderlich, um die Hochverfügbarkeit sicherzustellen.

11 5.2 Benutzerverwaltetes Backup und Recovery Benutzerverwaltetes Backup und Recovery Oracle unterstützt die Sicherung der Daten auf verschiedene Weise. Dieser Abschnitt erörtert, wie und warum benutzerverwaltete Backups verwendet werden. Diese Backups werden mechanischer verwaltet als andere Methoden und sind genauso wirksam. Hier erhalten Sie auch die Informationen, die Sie für das Recovery Ihrer ersten Datenbank benötigen. Denken Sie daran, dass Sie dies vorher auf Testdatenbanken ausprobieren sollten, bevor Sie Ihr erstes Backup und das eigentliche Recovery für eine Geschäftsdatenbank versuchen Arten von benutzerwalteten Backups Benutzerverwaltete Backups können entweder als Online- oder als Offline Backups erstellt werden. Offline Backup bedeutet, dass alle Benutzer von der Datenbank abgemeldet sind und sie für das Backup heruntergefahren wurde. Ein Online Backup wird bei aktiver Datenbank ausgeführt, und die Endbenutzer können bei der Datenbank angemeldet bleiben. Daher können Sie die Daten ändern, die gerade gesichert werden! Betrachten wir diese Backup-Typen etwas genauer Offline Backups Cold oder Offline Backups sind die einfachste Backup-Operation. Offline Backups werden erstellt, wenn die Datenbank vollständig in konsistenter Weise heruntergefahren wurde. Ist dies einmal geschehen, sollten alle Datenbankdateien auf Festplatte oder Band gesichert werden. Sind die Dateikopien vollständig, kann die Datenbank gestartet werden und die Benutzer können weiterarbeiten. Die Datenbank muss sich für ein Offline Backup nicht im Archivelog-Modus befinden, aber ohne Archive Logging kann die Datenbank nur bis zu dem Zeitpunkt wiederhergestellt werden, an dem das Offline Backup durchgeführt wurde. Offline Backups sind eine einfache Option und in der Weise, wie sie ausgeführt werden müssen, beschränkt. Wenn Sie aber einmal ein Offline Backup erstellt haben, kann die Arbeit damit einfacher sein und eine hervorragende Funktionalität bieten. Um ein Offline Backup zu erstellen, muss die Datenbank konsistent heruntergefahren werden. Sie sollte also durch Absetzen eines der folgenden Befehle heruntergefahren werden:

12 180 5 Backup und Recovery shutdown normal (Herunterfahren im NORMAL-Modus) shutdown immediate (Herunterfahren im IMMEDIATE-Modus) shutdown transactional (Herunterfahren im TRANSACTIONAL-Modus) Führen Sie kein Offline Backup direkt nach einem shutdown abort aus. Wenn Sie die Datenbank auf diese Weise herunterfahren müssen, setzen Sie danach startup restrict und shutdown [immediate, transactional, normal] ab. Auf diese Weise können Sie sicher sein, dass Sie eine Datenbank vorliegen haben, in der alle Transaktionen fertig gestellt oder zurückgerollt wurden, und die Daten in einem konsistenten Zustand sind. Wurde die Datenbank heruntergefahren, kopieren Sie die Daten auf Festplatte oder Band. Sie sollten folgende Dateien sichern: Alle Datenbankdateien und Tablespaces einschließlich System, Temp sowie Rollback/Undo Kontrolldateien, Binärdatei-Kontrolldateien sowie Text-Kontrolldateien Archive Logs, falls verwendet Alert Logs Oracle-Passwortdateien, falls vorhanden Die Parameter-Dateien init<sid>.ora und SPFILE Redo Logs ABER seien Sie vorsichtig, wenn Sie die Redo Logs zurückschreiben, da ein Restore die vorhandenen aktuellen Redo Logs überschreibt. Diese enthalten die finalen Einträge im Redo Stream, die für die Fertigstellung des Recoverys erforderlich sind. Aus diesem Grund empfiehlt Oracle, Redo Logs nicht zu sichern. Ist das Backup fertig gestellt, kann die Datenbank erneut gestartet werden. Wurden die Backups auf Platte erstellt, können diese Daten später auf Band gesichert werden, wenn die Datenbank erneut gestartet wurde. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie die Redo Logs zurückschreiben, da ein Restore die vorhandenen aktuellen Redo Logs überschreiben kann, die die finalen Einträge im Redo Stream enthalten, die für die Fertigstellung des Recoverys erforderlich sind. Aus diesem Grund empfiehlt Oracle (zur Wiederholung!), Redo Logs nicht zu sichern Online Backups Ein Hot oder Online Backup wird bei hochgefahrener, laufender Datenbank ausgeführt. Es kann sowohl die gesamte Datenbank als auch nur eine Teilmenge der Tablespaces oder Datendateien gesichert werden. Während dies geschieht, können die Endbenutzer weiter alle normalen Operationen auf der Datenbank ausführen. Hierzu muss die Datenbank im Archivelog-Modus sein. Dies stellen Sie ein, indem Sie den Parameter log_archive_start = true (nur für Datenbanken vor Oracle Database 10g) ein-

13 5.2 Benutzerverwaltetes Backup und Recovery 181 stellen und dann die SQL-Anweisung alter database archivelog ausführen (dies wird für Oracle Database 10g und Vorgängerversionen benötigt), während die Datenbank gemountet ist. Die zu sichernden Tablespaces werden mit dem Befehl alter tablespace tablespace_name begin backup in den Backup-Modus gesetzt. Die Datendateien werden dann mit Betriebssystemkopierbefehlen kopiert und das Backup mit dem Befehl alter tablespace tablespace_name end backup abgeschlossen. Dies sieht wie folgt aus: alter tablespace <tablespace_name> begin backup; [os file copy command such as cp in unix or ocopy in Windows] alter tablespace <tablespace_name> end backup; Ist das Backup beendet, müssen Sie sicherstellen, dass alle während des Backups erstellten Log-Aufzeichnungen nachfolgend archiviert wurden. Führen Sie dies mit der SQL-Anweisung archive log current aus. Dieser Befehl stellt sicher, dass alle Redo Logs archiviert wurden und wartet, bis das Archiv fertig gestellt ist. Beachten Sie, dass das OCOPY-Utility in Windows-Umgebungen erforderlich ist, damit eine Datei von dem Kopier-Utility und Oracle gemeinsam genutzt wird. In UNIX-Umgebungen ist dies nicht erforderlich. Nach der erfolgreichen Ausführung eines Online Backups kann die Datenbank bis zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederhergestellt werden, indem die Datendateien von dem Online Backup zurückgeschrieben und die Archive Logs bis zum erforderlichen Zeitpunkt nachgezogen werden. Online Redo Logs sollten bei einem Online Backup nie gesichert werden. Archivieren Sie stattdessen die aktuellen Redo Logs, und sichern Sie diese. Daher erstellen Sie die Redo Logs am Ende des Recoverys, wenn ein alter database open resetlogs ausgeführt wird. Um ein Recovery von einem Offline Backup oder Online Backup durchzuführen, muss stets berücksichtigt werden, dass alle Dateien, die die Datenbank bilden, bis zum selben Zeitpunkt wiederhergestellt werden, damit die Datenbank konsistent ist. Die Ausnahme ist hier, dass Read-only-Tablespaces bis zu dem Zeitpunkt wiederhergestellt werden, an dem sie als read-only festgelegt wurden. Dies ist sinnvoll, da der Tablespace nicht geändert werden kann, wenn er als schreibgeschützt (read-only) eingestellt wurde. Um einen Tablespace, der für Lese-Schreib-Operationen offen ist, bis zu einem Zeitpunkt wiederherzustellen, der sich von dem Rest der Datenbank unterscheidet, muss eine spezielle Operation namens Tablespace Point In Time Recovery (TSPITR) durchgeführt werden. Hierbei ist eine Clone-Datenbank erforderlich, was aber über den Inhalt dieses Kapitels hinausgeht. Immer wenn ein Tablespace-Status auf read-only oder read-write geändert wird, sollte davon ein Backup erstellt werden. Sie müssen diese Backups verfolgen, damit Sie im Falle eines Recoverys wissen, wo sie sich befinden. Read only Tablespaces sollten in periodischen Abständen gesichert werden, um eventuelle Ablaufdaten auf Band wie auch andere Bandverwaltungsprobleme zu umgehen, die bei älteren Bändern auftreten können.

14 182 5 Backup und Recovery Tipp: Führen Sie Online Backups aus, wenn das System wenig ausgelastet ist. Stellen Sie darüber hinaus einen Tablespace zwischen die Anfangs- und Endoperationen des Backups, um den System- Overhead zu reduzieren, der mit dieser Aktivität verbunden ist, da das System-Logging bei Tablespaces im Backup-Modus erhöht ist. Sie können mehrere Table-spaces dann gruppieren, wenn die Änderungsaktivität bei einem Backup nicht hoch ist. Online Backups und Archive Logs sind eine Anforderung für jedes System mit echten Hochverfügbarkeits-Anforderungen Recovery von einem Offline Backup Ein Datenbank-Recovery kann in zwei getrennte Schritte unterteilt werden. Der erste Schritt beinhaltet Datei-Restores, bei denen die Dateien vom Band oder einem Festplatten-Backup auf einen Speicherort auf Platte kopiert werden, wo sich die konkrete Datenbank befindet. Dies ist der Speicherort der Dateien, auf die die Kontrolldateien zeigen. Der zweite Schritt ist ein Forward Recovery, bei dem die Archive Logs verarbeitet werden und auf die Datenbank angewendet werden, so dass die Daten so aktuell wie möglich sind. Für den Fall, dass sich die Datenbank im Noarchivelog-Modus befindet (was oft der Fall ist bei Offline Backups), gibt es keine Logs, mit denen ein Recovery durchgeführt wird, so dass alle Datendateien, Kontrolldateien und Redo Logs einfach an den ursprünglichen Speicherort zurückgeschrieben werden. Weitere Dateien, wie die Parameterdateien init.ora und SPFILE oder auch die Passwortdateien, müssen sich ebenso am richtigen Speicherort befinden. Die Wiederherstellung einer Datenbank aus einem Offline Backup ist eine der einfacheren Aufgaben eines DBAs, und diese Einfachheit ist wahrscheinlich der größte Vorteil bei der Durchführung eines Offline Backups. Ein Offline Backup einer Datenbank, die sich im Archivelog-Modus befindet, kann wiederhergestellt werden. Für ein Offline Backup, das sich nicht im Archivelog-Modus befindet, ist kein Recovery möglich (beachten Sie, dass ein Online Backup nur für Datenbanken im Archivelog-Modus ausgeführt wird). Es werden nur Dateien zurückgeschrieben. Wurden diese Dateien zurückgeschrieben, kann die Datenbank erneut gestartet werden. Das ist alles! Recovery von einem Online Backup Hier können Sie sich als DBA Verdienste erwerben, da Sie bei einem Online Backup immer ein Recovery durchführen müssen. Um dies klar auszudrücken: Ein Recovery kann für jede Datenbank im Archivelog-Modus ausgeführt werden, unabhängig davon, ob dies ein Offline oder Online Backup ist. Bei Online Backups muss aber immer

15 5.2 Benutzerverwaltetes Backup und Recovery 183 Fragen an den Experten F: Warum sollte ich überhaupt Offline Backups verwenden, wenn Online Backups doch so leistungsstark sind? A: Es gibt Situationen, in denen Sie eine Datenbank nur von einem Offline Backup zurückzuschreiben brauchen und keine Hochverfügbarkeit erforderlich ist. In diesen Fällen können Sie einen Offline Backup verwenden. F: Wie oft sollte man Backups von Read-only-Tablespaces anlegen? A: Read-only-Tablespaces sollten in periodischen Abständen gesichert werden, um eventuelle Ablaufdaten auf Band wie auch andere Bandverwaltungsprobleme zu umgehen, die bei älteren Bändern auftreten können. Wenn Sie RMAN verwenden, erhalten die vorhergehenden Backups den Status veraltet. In diesem Abschnitt werden wir auch noch auf die veralteten Backups in RMAN eingehen. F: Welche Nachteile haben Online Backups und die Ausführung im Archivelog- Modus, falls es überhaupt welche gibt? A: Sie müssen die Archive Log-Dateien verwalten, aber RMAN kann Sie dabei unterstützen (mehr dazu finden Sie im Abschnitt über RMAN). Der Logging-Aufwand ist bei einem Tablespace, der sich im Backup-Modus befindet, höher. Dies kann umgangen werden, indem die Datenbank in ruhigen Betriebszeiten gesichert wird oder indem Sie RMAN verwenden, der die Tablespaces nicht in den Backup- Modus setzt. Restores aus einem Online Backup erfordern mehr Vorsicht und Übung, aber die Vorteile der Online Backups wiegen die Nachteile auf alle Fälle auf. ein Recovery durchgeführt werden. Man unterscheidet zwei Grundtypen von Recoveries: vollständiges Recovery und unvollständiges Recovery. Ein vollständiges Recovery beschreibt ein Recovery, bei dem die Datenbank zurückgeschrieben wird und dann alle verfügbaren Archive Logs nachgezogen werden. Wenn Sie können, führen Sie ein vollständiges Recovery ohne Datenverluste aus. Ein vollständiges Recovery kann auf Datenbank-, Tablespace-, Datendatei- oder Blockebene durchgeführt werden. Bei einem unvollständigen oder Point-in-Time Recovery wird die Datenbank zurückgeschrieben und dann optional bis zu einem festgelegten Zeitpunkt oder einer System Change Number (SCN) nachgezogen, indem einige, aber nicht alle Logs angewendet werden. Dies erzeugt eine Version der Datenbank, die nicht auf dem aktuellen Stand ist. Man verwendet dies oft, um die Datenbank auf einen Zeitpunkt zurückzusetzen,

16 184 5 Backup und Recovery vor dem ein Problem auftrat. Man unterscheidet drei Grundtypen bei unvollständigen Recoveries: Abbruchorientiertes Recovery, das bis zum Absetzen des Befehls cancel ausgeführt wird. Zeitstempel-Recovery, das alle Logs bis zum angegebenen Zeitstempel anwendet. Änderungsorientiertes Recovery, das alle Logs bis zur angegebenen SCN anwendet. Im Folgenden finden Sie Beispiele hierfür: SQL> recover database until cancel; SQL> recover database until change ; SQL> recover database until time :14:33:00 ; Tipp: Versuchen Sie bei Recoveries immer, möglichst viele Daten wiederherzustellen, indem Sie ein vollständiges Recovery durchführen oder, wenn möglich, Archive Logs auf den neuesten Zeitstempel oder die SCN anwenden Die sieben Schritte eines Recoverys Im Folgenden finden Sie die grundlegende Schritte für die Durchführung eines Recoverys: 1. Stellen Sie die Datendateien vom Band oder einem Backup-Speicherort auf Platte an dem Speicherort wieder her, an dem sich die Datenbankdateien befinden sollen. 2. Starten Sie im Nomount-Modus. Dieser Schritt liest die Parameterdatei, weist die Speicherstrukturen der SGA zu und startet die Oracle-Hintergrundprozesse. Auch die Alert Log- und Trace-Dateien werden geöffnet. Beachten Sie, dass die Datendateien bei einem Startup Nomount nicht geöffnet werden. Dieser Schritt muss ausgeführt werden, wenn die Kontrolldatei neu erstellt werden muss. 3. Erstellen Sie die Kontrolldatei. Dieser Schritt ist optional und nur erforderlich, wenn die Kontrolldatei nicht mehr verfügbar ist. Eine Textversion der Kontrolldatei sollte verwendet werden, um eine neue Binärversion der Kontrolldatei zu erstellen. 4. Stellen Sie sicher, dass alle wiederherzustellenden Datendateien online sind. Zurückgeschriebene Read-only-Dateien müssen nicht wiederhergestellt werden, da in den Dateien keine Daten geändert wurden.

17 5.2 Benutzerverwaltetes Backup und Recovery Mounten Sie die Datenbank. Dieser Schritt verknüpft eine Datenbank mit der Instance, die in Schritt 2 gestartet wurde. Die Datenbank ist jedoch zu dieser Zeit nicht offen. Die in der Parameterdatei aufgeführte Kontrolldatei wird geöffnet und alle Datenbankdateien werden lokalisiert. 6. Stellen Sie die Datenbank wieder her, indem Sie die Archive Logs lokalisieren und anwenden. 7. Öffnen Sie die Datenbank. Die Datenbank einschließlich der Redo Logs und Datendateien wird mit dem Befehl Startup Open geöffnet. In einigen Fällen müssen Sie nur einen Tablespace oder eine Datendatei wiederherstellen, ohne die restliche Datenbank zu tangieren. Dies müssen vollständige Recoveries sein, und der Tablespace oder die Datendatei muss hierzu offline gesetzt werden. Ebenso kann ein Recovery auf Blockebene ausgeführt werden, aber nur von RMAN. Hier kann die Datendatei online bleiben. Dieses Feature erlaubt die Wiederherstellung einer kleinen Anzahl beschädigter Blöcke einer Datendatei, und ist einer der guten Gründe, RMAN zu verwenden! Fragen an den Experten F: Was passiert, wenn man die Redo Logs vor einem Point-in-Time Recovery zurückschreibt? Dies scheint doch eigentlich der beste Ansatz zu sein. A: Es gibt eine End-of-Redo-Markierung in den Online Redo Logs, die das Recovery sofort beendet. Oracle geht dann davon aus, dass das Forward Recovery beendet ist, und die Archive Logs werden nicht zugeordnet. F: Wie kann ich den Status einer Datei ermitteln, wenn eine Backup-Kontrolldatei angelegt wurde? Ich muss wissen, welche Dateien mit Schreibzugriff sind, welche read-only oder offline, aber wie finde ich das heraus? A: Führen Sie beim Backup einer Kontrolldatei immer ein SQL-Skript aus, das dba_data_files abfragt und dann den Status der Datendateien in eine Datei schreibt, die mit der Backup-Kontrolldatei aufbewahrt wird. Im nächsten Abschnitt zeigen wir Ihnen ein Beispiel dazu Recovery mit Backup-Kontrolldateien Sie können sowohl eine Textversion der Kontrolldatei als auch eine Binärversion der Kontrolldatei als Backup anlegen. Beim Recovery der Datenbank sollten Sie versuchen, die aktuelle Kontrolldatei zu verwenden. Ist dies nicht möglich, sollten Sie als nächste Option versuchen, eine Backup-Kontrolldatei zu verwenden, da diese nützliche Informationen enthält, die das Recovery unterstützen und in der textbasierten

18 186 5 Backup und Recovery Kontrolldatei nicht enthalten sind. Bei einer Backup-Kontrolldatei müssen Sie ein Media Recovery durchführen und die Syntax using backup control file beim Befehl recover database verwenden. Ein resetlogs-befehl muss dann ausgeführt werden, wenn die Datenbank geöffnet ist, und das wird sowohl neue Redo Logs erstellen als auch eine neue Version bzw. Inkarnation der Datenbank. Sie müssen außerdem wissen, wie der Status der Datendateien war, als die Backup-Kontrolldateien erstellt wurden. Wenn eine Datendatei den Status read-write bei der Erstellung der Backup-Kontrolldatei hatte, aber als read-only (schreibgeschützte) Datei geöffnet werden soll, muss sie vor Beginn des Recoverys offline gesetzt werden. Backup-Kontrolldateien sind nützlich und manchmal auch erforderlich, können aber ein Datenbank-Recovery komplizieren. Tipp: Sichern Sie die Datenbank vor einem unvollständigen Recovery immer, und öffnen Sie die Datenbank mit der Option Resetlogs. 5.3 Datenbank-Backup erstellen Wenn Sie sich entschließen, anstatt RMAN eine benutzerverwaltete Backup-Strategie zu verwenden, müssen Sie Skripte entwickeln, um Offline oder Online Backups durchzuführen. Eines der wichtigsten Dinge ist, dass Sie die Wartungsanforderungen vereinfachen, um Skripte zu erstellen, die aus dem Oracle-Katalog generiert werden. Wird dies korrekt ausgeführt, müssen Sie die Backup-Scripts nicht jedes Mal ändern, um eine neue Datei hinzuzufügen oder den Speicherort einer Datei zu ändern. Tipp: Automatisieren Sie die Backups mit Scripts, die aus dem Oracle- Katalog generiert werden. Immer wenn Sie ein Backup ausführen, ist es sehr nützlich, den Status der Datenbank einschließlich der Datendateien und gültigen Parameter zu kennen. Unschätzbare Informationen sind, welche Datendateien bei Durchführung des Backups im Read-only- Modus geöffnet werden, oder eine Liste der Dateispeicherorte und Dateigrößen. Als Nächstes zeigen wir ein einfaches Beispiel für einige SQL-Abfragen, die Informationen über den Zustand der Datenbank enthalten, wenn Sie diese zurückschreiben müssen: select * from dba_tablespaces; -- Tablespace Information select * from dba_data_files; -- Data file Information select * from v$datafile; -- More data file information select * from v$logfile; -- log file information select * from v$log; -- more log file information select * from v$controlfile; -- control file information

19 5.3 Datenbank-Backup erstellen 187 select * from v$parameter; -- database parameters in effect select * from v$nls_parameters; -- language characters in effect -- Get the log history information for the past 3 days select * from v$log_history where first_time > sysdate - 3; Dies sollte ins Backup-Verzeichnis gespoolt werden und mit den Backups aufbewahrt werden. Sie können sich die gewünschten Spalten zur Betrachtung auflisten lassen, doch wenn es darum geht, Informationen während eines zeitkritischen Recoverys abrufen zu können, halten wir es für besser, ein paar Informationen zu viel zur Verfügung zu haben als eine nützliche Information zu wenig. Sobald Sie über diese Information verfügen, kann das Backup ausgeführt werden. Das Folgende ist ein Beispiel für ein Offline Backup eines SQL-Skripts. Dieses Skript muss auf einer Datenbank im Archivelog-Modus ausgeführt werden. set echo on; spool /u02/backup/ora10g/hotbackup1.lst; alter system archive log current; alter tablespace INDX begin backup;! cp /u01/oradata/ora10g/indx01.dbf /u02/backup/ora10g alter tablespace INDX end backup; alter tablespace TABLESPACE_n begin backup;! cp /u01/oradata/ora10g/tablespace_n01.dbf /u02/backup/ora10g! cp /u01/oradata/ora10g/tablespace_n02.dbf /u02/backup/ora10g alter tablespace TABLESPACE_n end backup;... more tablespaces... alter tablespace SYSTEM begin backup;! cp /u01/oradata/ora10g/system01.dbf /u02/backup/ora10g alter tablespace SYSTEM end backup; -- Backup the log file alter system archive log current; -- Create 3 copies of a binary controlfile backup. alter database backup controlfile to /u02/backup/ora10g/control01.ctl reuse; alter database backup controlfile to /u02/backup/ora10g/control02.ctl reuse; alter database backup controlfile to /u02/backup/ora10g/control03.ctl reuse; -- Create a text version of a controlfile backup alter database backup controlfile to trace; spool off; exit; Dies ist ein SQL-Skript, das aus einem UNIX-Shell-Skript oder einer Windows-Befehlsdatei ausgeführt werden kann. Um es in Windows-Umgebungen auszuführen, werden die Dateikopien mit dem Befehl host start /wait c:\oracle\ora81\bin\ocopy.exe, und nicht mit dem UNIX-Befehl! cp angelegt. ocopy ist ein Oracle-Kopier-Utility, das unter Windows ausgeführt werden muss, damit Dateien bei Online Backups gemeinsam genutzt werden können. Der Standard-DOS-Befehl copy erlaubt dies nicht.

20 188 5 Backup und Recovery Offline Backups ähneln dem obigen, außer dass die Befehle begin backup und end backup nicht erforderlich sind. Die Kopierbefehle werden von einem konsistenten Herunterfahren der Datenbank begleitet, bevor die Kopien erstellt werden. Nach dem Erstellen der Kopien wird die Datenbank wieder hochgefahren. Beachten Sie, dass Sie in Windows-Umgebungen das Standard-Kopier-Utility für Offline Backups verwenden sollten. Sie sollten in die Backups auch die Parameterdateien, Dump-Dateien und Alert Logs aufnehmen. Haben Sie diese einmal hinzugefügt, haben Sie alles außer den Archive Logs gesichert. Schauen wir uns einmal an, wie dies funktioniert. 5.4 Archivierte Redo Logs sichern Die Verwaltung von Archive Logs ist eine der schwierigeren Aufgaben bei einer vielbenutzten Oracle-Datenbank. Sie müssen Archive Logs verfügbar haben, falls Sie diese für ein Datenbank-Recovery benötigen. Gleichzeitig müssen die Archive Logs auf Platte geschrieben werden, und wenn die Platte voller wird, muss die Instance mit der Verarbeitung der Anforderungen anhalten, bis wieder mehr Speicherplatz verfügbar ist. Diese beiden miteinander in Konflikt stehenden Anforderungen unter einen Hut zu bringen, kann schwierig sein, vor allem, wenn das System viele Logs schreibt. Um die erste Anforderung für den Versuch, die Archive Logs auf Ihrem Online-System für ein Recovery verfügbar zu halten, zu erfüllen, sollten Sie Archive Logs seit dem letzten Backup (oder noch besser den letzten beiden Backups) auf Platte vorhalten. Komprimieren Sie die Archivdateien bei Bedarf. Wenn Sie die Archive Logs aus Platzgründen nicht online halten können, müssen Sie ein Skript erstellten, das sie in regelmäßigen Abständen auf Band archiviert und dann von der Platte löscht. Im Folgenden finden Sie ein Beispiel eines Speicherverwaltungsskripts, das die Archive Logs sichert, wenn das Archivverzeichnis zu über 50 Prozent voll ist: #Pseudo-shell-code for free archive log space # Check used and free space: this is a very simple script # df k (on linux: location of fields varies by platform) # Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on # /dev/hda % / Log_arch_dest='/u01/oradata/db01/arch' arch_dir_mountpoint=`df -k ${log_arch_dest} grep -v blocks awk '{print $6}'` arch_dir_freespace=`df -k ${log_arch_dest} grep -v blocks awk '{print $4}'` arch_dir_used=`df -k ${LOG_ARCH_DEST} grep -v blocks awk '{print $3}'` if [${arch_dir_freespace} -le ${arch_dir_used}]; then echo "Place archiving logic here" fi

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