外观
Oracle 故障处理流程
生产场景案例
电商平台慢查询风暴故障处理
背景：某电商平台在促销期间突然出现大量慢查询，导致数据库响应时间从正常的 50ms 飙升至 5s 以上，用户无法正常访问网站。
故障处理过程：
- 故障检测与报告：监控系统自动触发 P1 级告警，显示数据库 CPU 使用率达到 100%，会话数激增
- 故障分类与优先级：确定为 P1 紧急故障，立即启动应急响应
- 故障诊断与分析：
- 使用 AWR 报告分析，发现 TOP SQL 中有一条查询商品的 SQL 占总执行时间的 80%
- 查看执行计划，发现该 SQL 没有使用索引，而是进行全表扫描
- 检查统计信息，发现商品表的统计信息过时
- 故障处理与恢复：
- 收集商品表的最新统计信息：
EXEC DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS('SHOP', 'PRODUCTS', cascade => TRUE); - 强制使用正确索引：
ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL;
- 收集商品表的最新统计信息：
- 故障关闭与总结：数据库响应时间恢复正常，CPU 使用率降至 30% 以下，业务恢复正常
- 持续改进：
- 制定定期收集统计信息的自动化任务
- 优化该 SQL，添加适当的索引
- 更新监控规则，增加慢查询告警阈值
结果：业务中断时间控制在 10 分钟以内，符合 RTO 要求，未造成重大业务损失
故障处理流程概述
什么是故障处理流程
Oracle 数据库故障处理流程是一套标准化的流程，用于指导 DBA 和相关人员在数据库发生故障时的处理步骤。其目标是确保故障能够被快速、有效地诊断和解决，最大限度地减少对业务的影响，保障业务连续性。
故障处理流程的重要性
- 标准化处理：确保所有故障都按照统一的标准流程进行处理
- 提高效率：明确的流程和职责分工可以提高故障处理效率
- 减少人为错误：标准化的流程可以减少人为错误的发生
- 便于跟踪和分析：完整的记录便于后续跟踪和分析故障原因
- 持续改进：通过对故障处理过程的分析，可以持续改进系统和流程
故障处理流程的范围
Oracle 数据库故障处理流程适用于所有影响 Oracle 数据库正常运行的事件，包括：
- 数据库性能问题，如慢查询、高 CPU 使用率
- 数据库连接问题，如无法连接、连接超时
- 数据库错误和异常，如 ORA-错误、崩溃
- 数据库备份和恢复问题，如备份失败、恢复失败
- 数据库安全事件，如数据泄露、未授权访问
- 数据库硬件和软件故障，如磁盘损坏、内存故障
故障处理流程步骤
故障检测与报告
目标：及时发现并报告 Oracle 数据库故障
实施步骤：
- 故障检测：通过监控系统、用户报告或定期检查发现故障
- 初步评估：对故障进行初步评估，确定故障的严重程度和影响范围
- 故障报告：按照规定的渠道和格式报告故障，如电话、邮件、告警系统
- 记录故障：在故障管理系统中记录故障信息，包括时间、描述、影响范围等
关键活动：
- 监控系统自动告警，如 Prometheus + Grafana、OEM
- 用户通过服务台或直接联系 DBA 报告故障
- DBA 定期进行数据库健康检查
输出：故障记录，包含完整的故障信息和初步评估
故障分类与优先级划分
目标：对故障进行分类和优先级划分，确保资源合理分配
实施步骤：
- 故障分类：根据故障类型、影响范围和严重程度对故障进行分类
- 优先级划分：根据故障对业务的影响程度划分优先级
- 资源分配：根据故障优先级分配相应的资源，如 DBA 人力、工具等
- 通知相关人员：根据优先级通知相应级别的人员
故障优先级划分：
| 优先级 | 描述 | 响应时间要求 |
|---|---|---|
| P1 - 紧急 | 数据库完全不可用，影响核心业务，造成重大经济损失或声誉影响 | 立即响应（0-15分钟） |
| P2 - 高 | 数据库部分功能不可用，影响重要业务，用户体验明显下降 | 15-30分钟内响应 |
| P3 - 中 | 数据库性能下降或出现警告，影响一般业务，用户体验略有下降 | 1-2小时内响应 |
| P4 - 低 | 数据库出现 minor 问题，不影响业务，可在计划维护时处理 | 工作日内响应 |
输出：分类和优先级划分后的故障记录，明确的资源分配和通知计划
故障诊断与分析
目标：确定故障的根本原因，为后续处理提供依据
实施步骤：
- 收集信息：收集与故障相关的信息，包括告警日志、跟踪文件、性能指标、AWR/ASH 报告等
- 分析信息：对收集到的信息进行分析，确定故障的可能原因
- 验证假设：通过测试或进一步分析验证故障原因的假设
- 确定根本原因：确定故障的根本原因，编写诊断报告
关键活动：
- 使用 ADRCI 查看告警日志和跟踪文件：
adrci> SHOW ALERT -TAIL 100 - 分析 AWR/ASH 报告，识别 TOP SQL 和等待事件
- 使用 SQL Developer 或其他工具分析执行计划
- 执行诊断命令，如
SELECT * FROM v$session WHERE status = 'ACTIVE'; - 查阅相关文档和知识库，寻找类似故障的解决方案
输出：故障诊断报告，包含根本原因分析和建议的解决方案
故障处理与恢复
目标：采取措施解决故障，恢复数据库正常运行
实施步骤：
- 制定解决方案：根据故障根本原因制定详细的解决方案，包括步骤、风险和回滚计划
- 评估解决方案：评估解决方案的可行性、风险和对业务的影响
- 获得批准：根据故障优先级，获得相应级别的批准
- 实施解决方案：按照制定的方案实施故障处理，严格记录每一步操作
- 验证恢复结果：验证数据库是否恢复正常运行，业务功能是否正常
- 通知相关人员：通知相关人员故障已解决，业务已恢复
关键活动：
- 执行恢复操作，如重启数据库、恢复数据文件
- 调整数据库配置，如参数调整、索引优化
- 应用补丁或修复程序
- 清理临时文件和资源
- 验证业务功能，如执行关键业务 SQL
输出：故障处理记录和恢复验证报告，包含详细的操作步骤和验证结果
故障关闭与总结
目标：关闭故障记录，总结故障处理经验，为后续改进提供依据
实施步骤：
- 确认故障解决：与业务部门确认数据库和业务功能已经完全恢复正常运行
- 关闭故障记录：在故障管理系统中关闭故障记录，更新故障状态
- 记录故障处理过程：详细记录故障处理的每一步操作，包括时间、人员、操作内容
- 分析故障原因：对故障原因进行深入分析，确定根本原因
- 提出改进建议：根据故障分析结果提出预防类似故障的改进建议
关键活动：
- 召开故障分析会议，邀请相关人员参加
- 编写详细的故障总结报告
- 更新知识库，记录故障处理经验
- 提出具体的改进措施和实施计划
输出：故障总结报告和改进建议，包含详细的故障处理过程和预防措施
持续改进
目标：根据故障处理经验持续改进系统、流程和人员能力
实施步骤：
- 定期回顾：定期回顾故障处理记录和总结报告，识别常见问题和趋势
- 识别改进机会：识别系统、流程或人员方面的改进机会
- 实施改进措施：实施识别出的改进措施，如系统优化、流程更新、培训等
- 验证改进效果：验证改进措施的效果，评估是否达到预期目标
- 更新文档和流程：根据改进结果更新相关文档和流程，确保持续有效
关键活动：
- 定期召开故障分析会议，分享经验教训
- 实施系统优化和升级，如添加监控、优化配置
- 更新监控和告警规则，提高故障检测能力
- 加强培训和知识共享，提高团队故障处理能力
输出：改进措施实施记录和效果验证报告，更新后的文档和流程
故障处理流程中的关键角色
故障报告者
职责：
- 发现并及时报告故障
- 提供故障相关的详细信息，如现象、影响范围
- 配合 DBA 进行故障诊断和验证
- 确认故障是否解决
技能要求：
- 了解基本的数据库知识
- 熟悉故障报告流程
- 具备良好的沟通能力
数据库管理员（DBA）
职责：
- 接收和处理数据库故障
- 进行故障诊断和分析
- 制定和实施故障解决方案
- 验证数据库恢复情况
- 记录故障处理过程
- 提出改进建议
技能要求：
- 深入了解 Oracle 数据库架构和原理
- 具备丰富的故障诊断和处理经验
- 熟悉各种诊断工具和方法，如 ADRCI、AWR、ASH
- 具备良好的问题分析和解决能力
- 熟悉 Oracle 19c/21c 新特性
系统管理员
职责：
- 协助处理与操作系统、存储、网络相关的故障
- 提供基础设施支持，如服务器、存储、网络
- 协助实施系统级的故障解决方案，如重启服务器、更换磁盘
技能要求：
- 熟悉操作系统和网络管理
- 了解存储系统和 SAN/NAS 架构
- 具备系统级故障处理经验
应用管理员
职责：
- 协助处理与应用相关的数据库故障
- 提供应用系统相关的信息，如 SQL 语句、业务逻辑
- 协助验证应用功能恢复情况
- 参与应用层面的改进
技能要求：
- 熟悉应用系统架构和业务逻辑
- 了解应用与数据库的交互方式
- 具备应用故障处理经验
故障管理协调员
职责：
- 协调故障处理过程，确保流程顺畅
- 跟踪故障处理进度，及时向上级汇报
- 确保故障按照规定流程处理
- 协调跨团队资源，如 DBA、系统管理员、应用管理员
技能要求：
- 熟悉故障管理流程和 ITIL 最佳实践
- 具备良好的协调和沟通能力
- 具备项目管理经验
业务代表
职责：
- 评估故障对业务的影响程度
- 参与故障优先级划分
- 验证业务功能恢复情况
- 提供业务需求和约束，如 RTO、RPO 要求
技能要求：
- 熟悉业务流程和关键业务功能
- 了解业务对数据库的依赖关系
- 具备良好的沟通和决策能力
故障处理工具与技术
监控工具
- Oracle Enterprise Manager (OEM)：提供全面的数据库监控和管理功能，支持自动告警和故障诊断
- Prometheus + Grafana：开源监控解决方案，可通过 exporters 监控 Oracle 数据库的各种指标
- Zabbix：开源监控系统，支持 Oracle 数据库监控，可自定义告警规则
- Nagios：开源监控系统，可通过插件监控 Oracle 数据库的基本状态
诊断工具
- ADRCI：自动诊断仓库命令行工具，用于管理和分析诊断数据，如告警日志、跟踪文件
- SQL Developer：Oracle 提供的图形化开发和管理工具，支持执行计划分析、性能监控
- AWR/ASH 报告：自动工作负载仓库和活动会话历史，用于性能分析和故障诊断
- TKPROF：用于格式化追踪文件，生成易于阅读的 SQL 性能分析报告
- Oracle Trace File Analyzer：用于分析 Oracle 跟踪文件，自动识别常见问题
恢复工具
- RMAN：Oracle 恢复管理器，用于备份和恢复数据库，支持增量备份和块级恢复
- Data Pump：用于数据导入和导出，支持并行操作和过滤
- Flashback Technology：用于快速恢复数据和数据库状态，如 Flashback Query、Flashback Table
- Data Guard：用于数据库灾难恢复，支持自动故障切换
故障管理系统
- ServiceNow：企业级 IT 服务管理平台，支持故障跟踪、变更管理和问题管理
- Jira Service Management：用于 IT 服务管理和故障跟踪，支持自定义工作流
- Remedy：企业级服务管理解决方案，支持流程自动化和报表分析
- 自定义故障管理系统：根据企业需求定制的故障管理系统，如基于开源软件搭建
Oracle 19c vs 21c 故障处理差异
| 特性 | Oracle 19c | Oracle 21c |
|---|---|---|
| 监控能力 | 基本的监控功能，支持主要指标和告警 | 增强的监控功能，支持更多指标和自动告警，新增 AI 驱动的异常检测 |
| 诊断工具 | 基本的诊断工具，如 AWR、ASH、ADRCI | 新增的 AI 驱动的诊断工具，如 Oracle Diagnostics Pack，提供更智能的故障分析和建议 |
| 自动化恢复 | 有限的自动化恢复能力，仅支持部分故障类型 | 增强的自动化恢复功能，支持更多故障类型的自动恢复，如自动修复数据文件损坏 |
| 云集成 | 基本的云集成，支持 OCI 备份和恢复 | 增强的云集成，支持混合云和多云环境下的故障处理，自动同步到 OCI 诊断服务 |
| 日志管理 | 传统的日志格式，分散存储 | 统一的日志格式，支持结构化查询和分析，便于集中管理和分析 |
| 补丁管理 | 传统的补丁应用方式，需要手动验证 | 增强的补丁管理，支持滚动应用和自动回滚，减少 downtime |
| 多租户支持 | 支持多租户，但故障隔离有限 | 增强的多租户支持，支持 PDB 级别的故障隔离和恢复，减少对其他 PDB 的影响 |
| 机器学习支持 | 有限的机器学习支持 | 新增的机器学习支持，能够基于历史数据预测潜在故障，提供预防性建议 |
常见问题（FAQ）
如何确定故障的优先级？
故障优先级应根据故障对业务的影响程度来确定，主要考虑以下因素：
- 影响的用户数量和业务范围
- 影响的业务流程重要性，如核心交易系统 vs 非核心报表系统
- 预计的恢复时间和业务损失
- 数据丢失的风险和严重程度
- 法规和合规要求，如金融行业的监管要求
故障处理过程中需要记录哪些信息？
故障处理过程中需要详细记录以下信息：
- 故障发生时间和报告时间
- 故障描述和影响范围，如受影响的用户数量、业务功能
- 故障分类和优先级
- 参与处理的人员和职责分工
- 诊断过程和结果，如使用的工具、分析的日志、发现的问题
- 解决方案和实施步骤，包括具体的命令和操作
- 恢复时间和验证结果，如业务恢复时间、验证的业务功能
- 故障原因分析和改进建议
如何提高故障处理效率？
提高故障处理效率的方法：
- 建立完善的监控和告警机制，及时发现故障，减少故障检测时间
- 制定标准化的故障处理流程和操作手册，确保所有故障都按照统一标准处理
- 建立知识库，积累故障处理经验，方便快速查询和参考
- 加强团队培训，提高团队的技术水平和故障处理能力
- 采用自动化工具和技术，如自动化备份、自动化恢复脚本，减少手动操作
- 定期进行故障演练，提高团队的应急响应能力和协作效率
- 优化数据库设计和配置，减少故障发生的可能性
故障处理完成后需要做哪些工作？
故障处理完成后需要做以下工作：
- 验证数据库和业务功能是否完全恢复，如执行关键业务 SQL、检查业务系统状态
- 关闭故障记录，更新故障状态为已解决
- 编写故障总结报告，分析故障原因、处理过程和经验教训
- 提出改进建议，预防类似故障再次发生，如优化系统、更新流程、加强监控
- 更新知识库，记录故障处理经验，方便后续参考
- 向管理层和业务部门汇报故障处理情况和改进建议
如何处理超出自身能力范围的故障？
处理超出自身能力范围的故障时，应采取以下步骤：
- 立即通知上级领导和相关专家，寻求帮助
- 收集尽可能多的故障信息，如日志、指标、错误信息，为专家分析提供依据
- 尝试临时缓解措施，如切换到备用数据库、限制非关键业务访问
- 与 Oracle 技术支持联系，提供完整的诊断数据，寻求官方支持
- 记录整个过程，包括寻求帮助的渠道、专家建议和最终解决方案
- 事后进行学习和培训，提高自身能力，避免类似情况再次发生
故障处理最佳实践
建立完善的故障处理体系
- 标准化流程：制定详细的故障处理流程和操作手册，确保所有故障都按照统一标准处理
- 明确的职责分工：明确各角色的职责和权限，避免职责不清和推诿
- 完善的监控体系：部署全面的监控系统，覆盖数据库、服务器、存储、网络等各个层面
- 自动化工具：使用自动化工具和技术，如自动化备份、自动化恢复脚本，提高故障处理效率
提高团队故障处理能力
- 定期培训：定期组织技术培训，提高团队的技术水平和故障处理能力
- 知识共享：建立知识库，分享故障处理经验和最佳实践
- 故障演练：定期进行故障处理演练，模拟真实故障场景，提高团队的应急响应能力
- 跨团队协作：加强与系统管理员、应用管理员等团队的协作，提高整体故障处理效率
持续改进
- 定期回顾：定期回顾故障处理记录和总结报告，识别常见问题和趋势
- 根因分析：对故障进行深入的根因分析，找出根本原因，避免治标不治本
- 预防措施：根据故障分析结果，采取预防措施，如优化系统、更新流程、加强监控
- 文档更新：及时更新相关文档和流程，确保持续有效
良好的沟通机制
- 及时沟通：故障发生后，及时通知相关人员和业务部门，保持信息透明
- 准确沟通：提供准确的故障信息，避免误导和恐慌
- 定期更新：定期更新故障处理进展，让相关人员了解最新情况
- 明确的沟通渠道：建立明确的沟通渠道，如微信群、电话会议，确保信息及时传递
文档化和记录
- 详细记录：详细记录故障处理过程和结果，便于后续分析和改进
- 标准化报告：使用标准化的故障报告模板，确保报告内容完整和一致
- 版本控制：对文档和流程进行版本控制，确保使用最新版本
- 易于访问：确保相关文档和流程易于访问，如存储在共享目录或知识库中
总结
Oracle 数据库故障处理流程是保障数据库高可用性和业务连续性的重要组成部分。通过建立标准化的故障处理流程，可以提高故障处理效率，减少故障对业务的影响，同时便于后续分析和持续改进。
在实际生产环境中，DBA 应熟悉故障处理流程，掌握相关工具和技术，不断提高故障处理能力。特别是在 Oracle 21c 中，新增的 AI 驱动的诊断工具和自动化恢复功能，为 DBA 提供了更强大的故障处理能力。
通过持续改进和优化，DBA 可以不断提高故障处理效率和准确性，确保 Oracle 数据库的稳定运行，为业务提供可靠的支撑。