日志操作模式,Oracle数据的保护伞


在Oracle数据库中,主要有两种日志操作模式,分别为非归档模式与归档模式。默认情况下,数据库采用的是非归档模式。作为一个合格的数据库管理员,应当深入了解这两种日志操作模式的特点,并且在数据库建立时,选择合适的操作模式。

  笔者今天就谈谈自己对这两种操作模式的理解,并且给出一些可行的建议,跟大家一起来提高Oracle数据库的安全性。

  一、非归档模式的利与弊。

  非归档模式是指不保留重做历史的日志操作模式,只能够用于保护例程失败,而不能够保护介质损坏。如果数据库采用的是日志操作模式的话,则进行日志切换时,新的日志会直接覆盖原有日志文件的内容,不会保留原有日志文件中的数据。

  这么说听起来可能比较难理解。笔者举一个简单的例子,就会清楚许多。如现在Oracle数据库中有四个日志组,日志序列号分别为10、11、12、13。当数据库事务变化写满第一个日志组文件(序列号为11)时,Oracle数据库就会自动切换到第二个日志组文件(序列号为12)中。依次类推。当第三个日志组文件(序列号为13)写满时,就会切换到第四个日志组(序列号为14)。当第四个日志组(序列号为14)满时,其就会切换到第一个日志组(序列号为15)。这里,序列号虽然与刚才第一个日志文件组不同,但是日志组仍然是同一个。此时,由于数据库的操作模式选择为非归档模式,所以第一组日志文件(序列号为11)中的内容并没有归档。新的日志文件的内容将直接覆盖第一个日志组文件中的内容。若第一个日志组文件(序列号为15)满时,切换到第二个日志文件组时,新的内容又会在第二个日志文件组没有归档的情况下,直接覆盖日志文件20中的原有数据。

  通过以上的分析,我们可以归纳出非归档操作日志模式的一些特点。

  一是当检查点完成之后,后台进程可以覆盖原有重做日志的内容。也就是说,在日志切换时,后来的日志文件内容可以在以前的日志文件内容没有归档的情况下,覆盖原有日志文件的内容。如此的话,当出现数据文件损坏时,数据库管理员只能够恢复到过去的完全被分点。如数据库有四个日志组。如果在日志组序列号为16的时候数据库管理员进行了完全备份。而在日志组序列号为28 的时候数据文件出现了损坏。此时,由于中间的日志文件内容被覆盖掉了。所以,此时数据库管理员只能够恢复到完全备份的那个点,而不能够恢复数据库文件损坏时的点的数据(即序列号为28)的数据。如果在序列号为18的时候出现了数据文件损坏的事故,则可以先对数据库进行还原(还原点为序列号为16时的数据),然后再利用重做日志文件(序列号为17、18),即可以把数据恢复到故障发生时的数据。故虽然不用对重做日志文件进行归档,节省磁盘空间。但是,却给后续数据库的恢复带来的麻烦,降低了数据库的安全性。为此,如何取舍,还是需要数据库管理员根据自己企业的情况,作出选择。

  二是执行数据库备份时,必须要备份所有数据文件和控制文件。根据上面笔者所讲述的,因为重做日志会被后来的所覆盖,所以,基本上数据库管理员不能够通过重做日志文件来恢复数据库的数据,或者说,通过重做日志文件不能够恢复全部的数据。为此,在执行数据库备份时,就必须备份所有的数据文件和控制文件。同时,还必须使用SHUTDOWN NORMAL等命令关闭数据库。

  二、归档日志模式。

  归档日志模式与非归档日志模式相对应,是指保留重做日志历史的日志操作模式。这种日志操作模式不仅可用于保护例程失败,还可以用于保护介质损坏的情况。如果数据库管理员把日志设置为归档日志模式,则当后台进程在进行日志切换时,后台进程会自动将重做日志的内容复制到归档日志中。归档日志就是非活动重做日志的备份。

  如现在Oracle数据库中有四个日志组,日志序列号分别为10、11、12、13。当数据库事务变化写满第一个日志组文件(序列号为11)时,后台进程就会切换到第二个日志组中(序列号为12)。不过在这个切换之前,数据库有一个进程,会负责将第二个日志组中的文件内容复制到归档日志中去。依次类推。这就是归档日志模式与非归档日志模式最本质的区别。不过这个区别却给数据库安全性带来了很大的变化。

  如当日志序列号为28时出现了数据文件的错误或者服务器硬盘损坏的事故时,因为日志文件中记录了从数据库备份以来所有的数据变化情况。而且这些日志文件与数据库备份文件存储在其他媒体中,所有数据库管理员就可以通过这些资料,把数据库恢复到介质损坏时(即日志文件序列号为28)的数据。从保护数据库数据的角度讲,这是一个接近于比较理想的状态了。

  若把非归档模式与归档模式进行对比的话,可以发现归档模式有如下的特点。

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  一是当出现介质损坏(如硬盘损坏或者意外删除数据文件)或者出现例程失败(如服务器突然断电)时,数据库管理员可以凭借归档日志文件来防止丢失数据。而非归档模式则往往只能够应对例程失败的情况。所以,其应用范围要比非归档模式大的多。

  二是数据备份的限制条件。正如上面所说的,如果数据库出于非归档模式,则对数据库进行备份时,要先用SHUTDOWN NORMAL等命令关闭数据库。而处于归档模式的时候,则当数据库处于Open状态时,数据库管理员仍然可以备份数据库,而且不会影响数据库的正常使用。除了数据库备份两者有本质上的差异之外,在数据库恢复上也有很大的差别。若数据库采用归档日志模式,不仅可以执行完全恢复,而且在归档日志文件的帮助下,还可以将数据库恢复到特定的点。从而当数据库出现意外故障时,最大限度的保护数据的安全性。

  不过若采取归档模式的话,则必须要牺牲一定的磁盘空间。

  三、如何选择合适的日志操作模式?

  非归档模式只适用于例程失败时恢复数据,不能够用来保护介质损坏。即当数据库的数据文件意外损坏时,非归档模式没有应对之策。归档模式不仅可以用来保护例程失败,而且还可以在介质失败的时候,最大程度的恢复数据库的原有数据。此时,数据库管理员可以利用数据库备份文件、归档日志文件、重做日志文件等把数据库中的数据恢复到故障发生的那一时点。

  既然归档操作模式与非归档操作模式各有各的特点,那么在什么时候采用归档日志模式为好,什么时候又该采用非归档模式呢?这个问题的答案,是公说公有理,婆说婆有理。恐怕争论个几年也没有一个固定的答案。对此,笔者就提一下自己的意见。这也不是标准答案,只是供大家参考。

  首先要看数据库中数据变化的频繁程度。当数据库中数据变化比较少的时候,则最好采用非归档模式。相反,如果数据库中的数据编码比较频繁,如一些业务操作系统,则最好能够采用归档模式。

  其次,要看企业对数据丢失的态度。如果企业对于数据安全要求比较高,如银行,不允许丢失任何数据,则最好能够采用归档日志模式。在数据库意外故障的时候,其可以帮助数据库管理员在最大程度上恢复数据。同理,当企业可以允许部分损坏数据的时候,则可以采用非归档模式,以节省切换日志组时的对日志文件备份的额外开销与磁盘空间。

  再者,要看看数据库是否需要全天候运行。因为在非归档模式下,必须利用SHUTDOWN NORMAL等命令关闭数据库,才能过对数据库进行备份。这跟数据库全天候运行的要求是不符合的。而归档模式下,即使数据库出于OPEN状态,也可以对其进行备份,也不会影响数据库的正常运行。为此,若果数据库需要全天候运行的话,则最好采用归档模式。虽然数据库为此要付出一些额外的开销,笔者认为也是值得的。毕竟硬件投资有价,数据无价。

  数据库管理员要根据企业的实际情况,选择合适的日志操作模式。从而让重做日志与归档日志真正成为Oracle数据库的保护伞



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