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1、基于专业备份管理系统的 Oracle 数据保护李海东 ,田刚，刘飞，段电君（中国石油独山子石化公司信息中心,新山子 833600）摘要： 本文以独山子石化公司 Oracle 数据库应用为背景，结合 Commvault 公司 SIMPANA 备份管理系统，阐述 Oracle 数据保护的原理和方法，以及如何对 Oracle 进行安全快捷的数据备份恢复，从而保证数据的高安全性。关键词：SIMPANA；RMAN；联机热备；恢复前言随着 Oracle 数据库在企业应用的日渐广泛，Oracle 数据保护成为人们越来越关注的主题。事实上，作为数据库界的一大翘楚，Oracle 的数据安全性还是相当高的。Ora
2、cle 提供了良好的备份机制，以防止数据丢失。但是，Oracle 的三种备份方式冷备份、联机热备和用 Export(导出)应用程序备份，都需要 DBA定期手动操作执行命令或脚本。当 Oracle 应用不断增加时，DBA 的工作量将成倍增长，而且出现操作失误的风险性也随之提高。不少软件厂商开发出专门针对数据备份恢复的管理系统，Oracle 数据保护都是其不可忽略的一个重要模块。由于这些系统对数据保护的效率得到各行业用户的认可，它们的应用已深入到各领域。本文就结合我公司运用美国 Commvault公司 SIMPANA备份管理系统来具体阐述对 Oracle 安全快捷的数据保护方法。1. Oracle
3、 备份方法及原理1.1 冷备份冷备份是一种最简单直接的备份方式，也称为脱机备份。冷备份发生在数据库已经正常关闭的情况下，当正常关闭时会提供给我们一个完整的数据库。冷备份是将关键性文件拷贝到另外的位置的一种说法。对于备份 Oracle 信息而言，冷备份是最快和最安全的方法。冷备份的优点是：（1）是非常快速的备份方法（只需拷贝文件） （2）容易归档（简单拷贝即可）（3）容易恢复到某个时间点上（只需将文件再拷贝回去）作者简介：李海东（1985）：男，助理工程师，2007 年毕业于四川大学，学士学位，现在中国石油独山子石化公司信息中心从事网络管理及数据保护等方面的工作。E-mail:xxzx_（4）能
4、与归档方法相结合，做数据库“最佳状态”的恢复。 （5）低度维护，高度安全。但冷备份也有如下不足：（1）单独使用时，只能提供到“某一时间点上”的恢复。（2）在实施备份的全过程中，数据库必须要作备份而不能作其他工作。也就是说，在冷备份过程中，数据库必须是关闭状态。 （3） 若磁盘空间有限，只能拷贝到磁带等其他外部存储设备上，速度会很慢。 （4） 不能按表或按用户恢复。 如果可能的话（主要看效率） ，应将信息备份到磁盘上，然后启动数据库（使用户可以工作）并将备份的信息拷贝到磁带上（拷贝的同时，数据库也可以工作） 。冷备份中必须拷贝的文件包括（1）所有数据文件 （2）所有控制文件 （3）所有联机RED
5、O LOG文件（4）Init.ora文件（可选）值得注意的是冷备份必须在数据库关闭的情况下进行，当数据库处于打开状态时，执行数据库文件系统备份是无效的。1.2 联机热备联机热备是在数据库运行的情况下，采用archivelog mode方式备份数据库的方法。所以，如果你有昨天夜里的一个冷备份而且又有今天的联机热备文件，在发生问题时，就可以利用这些资料恢复更多的信息。热备份要求数据库在Archivelog方式下操作，并需要大量的档案空间。一旦数据库运行在archivelog状态下，就可以做备份了。 联机热备的优点是： （1）可在表空间或数据库文件级备份，备份的时间短；（2）备份时数据库仍可使用；（
6、3）可达到秒级恢复（恢复到某一时间点上） ；（4）可对几乎所有数据库实体做恢复；（5）恢复是快速的，在大多数情况下数据库仍工作时恢复。联机热备的不足是：（1）不能出错，否则后果严重；（2）若热备份不成功，所得结果不可用于时间点的恢复；（3）因难于维护，所以要特别仔细小心，不允许“以失败告终” 。1.3 用 Export(导出)应用程序备份Oracle 实用工具 Export利用 SQL语句导出数据库数据，并在操作系统层将数据和定义存入二进制文件。导出对于还原一个意外删除的对象或还原这个对象的定义来说是很好的，因为脱机备份不能只还原一个对象，而联机备份还原一个对象必须得还原该对象存在的数据文件，
7、相对于导出这种备份形式来说要繁琐很多，但是从导出中还原时，仅能得到导出文件中的内容，不能从中向前回滚，所以导出数据库这种备份方式只能作为联机热备份和脱机冷备份的一种补充。2. SIMPANA 备份管理系统架构首先介绍一下我公司数据中心的网络及存储架构。本数据中心共有各种应用 100余台 PC型服务器，各服务器之间采用千兆以太网连接；对于重要的应用，建立了独立的 SAN存储架构，数据存储设备采用 EMC2 Symmetrix DMX-4，FC SAN交换机采用 2台 Cisco MDS9222i，每台服务器采用双通道同 SAN交换机连接，每条通道带宽可达 4Gb/s，整个 SAN体系可实现双机冗
8、余和负载均衡，如图 1：图 1 独山子石化公司数据中心物理架构Fig 1 Physical Architecture of the DataCenter in Dushanzi Petrochemical Company2.1 SIMPANA 三层体系的备份物理架构SIMPANA备份管理系统从物理架构上分为 3层体系，备份管理控制台（CommServe） 、备份客户端（iDataAgent） 、介质服务器（MediaAgent） ，介质服务器后端连接备份设备。在我公司的应用中，SIMPANA备份管理控制台采用一台 HP DL580 G5服务器，备份客户端包括 Oracle、SQL Server
9、等数据库服务器及 MES、LIMS 等生产管理平台共 40余个应用，各服务器之间均采用千兆以太网连接；我公司用来存放数据的备份设备是 EMC2公司提供的虚拟带库，介质服务器是真正往存储介质上读/写数据的设备，所以介质服务器必须连接到 SAN并且能识别虚拟磁带库，本数据中心将 SIMPANA备份管理控制台和连入 SAN的重要应用服务器都设计为介质服务器。如图 2：图 2 SIMPANA 三层体系备份架构Fig 2 Three-tier Backup Architecture of SIMPANA在这种架构设计下，对于重要的和备份数据量大的应用服务器，由于其本身也是介质服务器，故可以实现 LAN-
10、Free备份，即备份客户端接收到备份控制台的备份指令后，由自己将备份数据从磁盘中读取出来通过 FC SAN 储存到磁带库，备份数据流不占用 LAN资源。如图 3：图 3 LAN-Free 备份Fig 3 LAN-Free Backup而对未接入 FC SAN的一般应用服务器，将以 SIMPANA备份管理控制台为介质服务器，采用 LAN备份，即备份客户端接收到备份控制台的备份指令后，将数据从服务器磁盘中读取出来，通过 LAN将备份数据传输给备份控制台，然后再由备份控制台通过 FC SAN储存到磁带库，备份数据流要占用 LAN资源。如图 4：图 4 LAN 备份Fig 4 LAN Backup2.
11、2 SIMPANA 备份逻辑架构SIMPANA备份管理控制台（即主控服务器）负责维护所有配置信息，包括客户端、介质代理和备份设备等，管理用户权限，管理所有作业和历史纪录和为用户提供 WEB和 GUI服务。介质服务器是真正往备份存储设备上读/写数据的设备，它不仅维护该介质服务器上所有作业的索引信息和索引缓冲区信息，还将作业的索引信息和备份任务一起写入介质。安装 iDataAgent的主机被称为备份客户端，一个客户端能安装多个 iDataAgent，但至少必须安装 1个基本模块；iDataAgent 有多种类型，支持所有主要文件系统和应用，基本模块支持文件系统，应用在线备份模块支持 Oracle、
12、SQL 等，其他功能模块支持 QR、DM、VM等，如图 5：图 5 SIMPANA 备份逻辑架构Fig 5 SIMPANA backup logical architectureCommServe 向各种备份客户端发送备份指令，各客户端通过安装在本服务器上的 iDataAgent将需要备份的数据读取出来，然后通过 Commserve上备份策略所指定的 MediaAgent将数据储存到磁带库。3. 基于 SIMPANA 备份管理系统的 Oracle 数据保护的具体实现在我公司目前的数据环境中，Oracle 数据库应用相当普遍，主要用于 MES、LIMS、操作图、梦龙即时通和 RAP等与炼油化工生
13、产相关的系统数据库。因此，Oracle 数据库的正常运行和数据的完整性就显得尤其重要。为防止数据库损坏或者操作人员误删除导致重要数据丢失，以及将有些重要的生产数据保留一定期限用作统计分析，我们必须建立一套 Oracle数据库的长期的备份机制。SIMPANA 为我们提供了性能稳定、管理方便的备份模块。下面我就将 SIMPANA如何实现 Oracle数据库的备份和恢复做具体阐述。3.1 系统部署此备份管理系统部署包括硬件和软件两部分。硬件部署主要包括 SAN环境的配置和连接、虚拟带库的安装和配置和备份管理控制台服务器的安装和资源配置。在所有硬件需求准备完成的前提下，要用SIMPANA实现 Orac
14、le数据库的自动备份，还需要在备份客户端上安装 iDataAgent和 MediaAgent等组件。首先在备份控制台和客户端的 Hosts文件中添加对方的记录，然后安装组件，如图 6：图 6 SIMPANA Oracle 客户端组件Fig 6 SIMPANA Oracle Client Components客户端安装完成后，在备份控制台中就可自动发现该客户端。如图 7：图 7 控制台界面上的 Oracle客户端Fig 7 Oracle Client on the Console接下来要做的就是在备份控制台上为该 Oracle客户端创建新实例、设置存储策略和制定备份计划。新的 Oracle实例需
15、要用 sys账户连接，如图 8和图 9：图 8 新 Oracle实例Fig 8 New Oracle Instance图 9 用 sys帐户连接 Oracle实例Fig 9 Connect Oracle Instance by sys Account在创建新实例时，需要用客户端的系统管理员帐户和口令连接数据库，并配置好 Oracle Home的路径，将 Oracle控制文件自动备份配置为开，以及选择备份存档日志。然后在存储设备中为该实例指定如图 10所示的存储策略：图 10 存储策略Fig 10 Storage Policy从上图可以看出，该客户端的存储策略中指定的 MediaAgent为 d
16、szsh-xxzx-back，数据保留策略是保留 4个周期共 30天。接下来为该实例子客户端设置备份计划，如图 11：图 11 备份计划Fig 11 Backup Schedule从上图可以看出，该客户端每周五 21:00执行完全备份，每周其余 6天 21:00执行增量备份。至此，一个 Oracle客户端的系统部署全部完成。下面部分说明如何用 SIMPANA备份管理控制台对 Oracle客户端进行备份和恢复。3.2 Oracle 备份Oracle在线热备份必须通过 RMAN来实现，所有的备份软件都是通过调用或生成 RMAN脚本来实现Oracle的在线热备份，SIMPANA 软件也不例外。Oracle 进行在线热备份的时候，必须将归档模式（Archiverlog Mode）打开。将 Oracle数据库置为归档模式的命令如下：%SQLPLUS /NOLOGSQLCONN /AS SYSDBASQLSHUTDOWN IMMEDIATE;SQLSTARTUP MO
