Oracle数据库在线备份原理

1前言
    本文从ORACLE数据库的基本原理出发,深入的讨论了ORACLE数据库在线备份的基本原理以及利用这些原理为ORACLE数据库的远程复制提供了一种方法，也就是ORACLE远程备份的实现。本文提供的远程备份实现的过程是从实践中产生的。该过程只要稍加修改就可以运用到相应的实际工作中。因此具有实践的指导意义。以下涉及到的数据库的内容仅限于ORACLE公司数据库的范围。
      关键词：ORACLE数据库 DML语句 DDL语句 在线备份 远程备份
2 ORACLE 工作机制
在讨论ORACLE在线备份之前，我们先作一些准备工作。
2.1基本概念
    由于我们讨论的ORACLE在线备份涉及到以下ORACLE的几个基本而且非常重要的概念。为了说明方便，下面我们对这几个重要的概念作一些说明。

1)数据库的表

    表是数据库中最基本而且是最重要的概念，表是数据库用来存放数据的地方。应用业务中的数据就是保存在数据库的表中。

2)数据查询语句

    数据查询语句主要是对数据库中的数据进行查询于浏览。也就是对数据库中的表的记录进行查询。在ORACLE数据库中，数据查询的命令是：
SELECT

3)DML语句

    在ORACLE数据库中，DML（DATA MANIPULATION LANGUAGE）语句,也就是数据操纵语言，指那些对ORACLE数据库中数据进行修改的语句。这种修改仅限于数据库中的数据，也就是表中的记录。而不是数据库中的对象。从后面可以看书，理解这一点非常重要。DML语句有以下几类：

A)数据的增加
    往数据库中增加数据是DML语句一个功能，在数据库中数据的增加表现为数据库中表的记录的增加。ORACLE数据库中增加记录的命令是：
INSERT
B)数据的修改
    数据库中的数据并不是一成不变的，有时由于应用或是业务要求的变化，可能需要修改数据库中的数据。数据库中数据的修改表现出来是对数据库的表中的记录进行修改。DML语句可以用来对数据库中的数据进行修改。ORACLE数据库中修改表中的记录的语句是：
UPDATE
C)数据的删除
    数据库中的数据不再需要时，要将其从数据库中删除。也就是把记录从数据库的表中删除。ORACLE数据库删除记录的命令是：
DELETE  

4)DDL语句
      在ORACLE数据库中，对象的创建是由DDL语句完成。DDL (DATA DEFINITION LANGUAGE)语句一经发布，则数据库中将增加一个对象，如表，用户等等。

2.2ORACLE对DML语句的处理
      有了以上的一些基本概念，我们可以讨论ORACLE在线备份了。在此之前，我们首先来看ORACLE对DML（DELETE、UPDATE、INSERT）语句的处理过程：（该系统的拓扑结构为CLIENT/SERVER模式）

 
从上图可以看出，ORACLE数据库对DML语句的出来过程如下：
1)   用户（CLIENT）将DML语句传递给服务器（SERVER）。（如图，该DML语句是UPDATE）
2)   SERVER进程将需要的数据块从数据文件读到内存区（SGA区）的DATA BUFFER CACHE中，同时在该区中对数据进行修改。
3)   将整个修改过程由内存中的DATA BUFFER CACHE 区COPY到内存区的REDO LOG BUFFER。这次COPY不但保存了数据库修改后的值，而且保存数据库修改前的值。  
4)   DML语句对数据库的都会有ORACLE的SERVER进程记录到ORACLE的内存结构REDO LOG BUFFER中。因此，我们只要把所有REDO LOG BUFFER 中的信息记录下来，那么我们就记录了所有DML语句对数据库的修改。这个纪录过程由ORACLE的另一个后台进程来完成。如下图：

    如图所示：把REDO LOG BUFFER保存下来到后台进程是LGWR，LGWR把REDO LOG BUFFER的内容保存到称为REDO LOG FILES中。 REDO LOG FILES 是一组操作系统文件。如图：


    该数据库中有三组REDO LOG FILES，每组中有两个成员，这两个成员是相互镜像的。ORACLE 数据库的后台进程写满第一组之后，接着写第二组，写满第二组之后写向第三组。写满地三组之后ORACLE地处处理依据ORACLE运行方式不同而不同。

1．   ORACLE运行方式为非归档方式

    在这种情况下，ORACLE数据库不会在任何处理接着写向第一组，将第一组原有的数据覆盖掉。因此REDO LOG FILES原有的数据不可用，故数据库在这种情况下不可恢复。


   数据库每次写向一组新的REDO LOG FILE 时都会为该组分配一个序号。这个序号是递增，而且唯一的。并且可以按指定的方式REDO LOG FILE的文件名相关。这样如果REDO LOG FILE 在相同的目录下也不会同名。
2．   ORACLE 运行方式为归档方式
    在这种情况下，ORACLE数据库接着写向第一组之前，将第一组做一个备份。这个备份就是我们用来做恢复的依据。如图：



    归档的REDO LOG FILES （ARCHIVED LOG FILE）是对原REDO LOG FILE 的物理拷贝。这个拷贝是可由数据库的后台进程ARCH自动完成的。（由于每一个REDO LOG FILE的名字中有一个唯一的序号，因此ARCHIVED LOG FILE的名字也有一个唯一序号。这个序号决定了做恢复时的使用ARCHIVED LOG FILE 顺序。）
从上可知：
1．   DML语句对数据库的修改记录在REDO LOG BUFFER 中
2．   REDO LOG BUFFER中信息记录在REDO LOG FILE中
3．   REDO LOG FILE 中的信息记录在ARCHIVED LOG FILES 中
因此，把所有的ARCHIVED LOG FILES 保存下来就保存所有对数据库的修改。
用归档来考虑备份与恢复时，必须指出：
1．   如果发出的SQL语句指定了NOLOGGING等将对数据库修改不记入REDOLOGFILE时，这些信息是不能恢复的。此时须借助于其它类型的备份
归档只记录了对数据库的DML语句修改，因此在做恢复时，必须有一个全备份做基础。归档作用在这个全备份上，重演以前对数据库的DML的修改来达到恢复的目的