印刻数据库

外观

Oracle 预防性措施 ​

日常维护措施 ​

1. 数据库健康检查 ​

定期健康检查 ​

  • 每周健康检查：

    sql
    -- 检查数据库状态
SELECT status, instance_name FROM v$instance;

-- 检查表空间使用情况
SELECT tablespace_name, 
       ROUND((total_space - free_space) / total_space * 100, 2) AS used_percent
FROM (
  SELECT tablespace_name,
         SUM(bytes) / 1024 / 1024 AS total_space
  FROM dba_data_files
  GROUP BY tablespace_name
) t1,
(
  SELECT tablespace_name,
         SUM(bytes) / 1024 / 1024 AS free_space
  FROM dba_free_space
  GROUP BY tablespace_name
) t2
WHERE t1.tablespace_name = t2.tablespace_name
ORDER BY used_percent DESC;

-- 检查数据文件状态
SELECT file_name, status FROM dba_data_files;

-- 检查重做日志状态
SELECT group#, status FROM v$log;

-- 检查归档日志状态
SELECT sequence#, status FROM v$archived_log ORDER BY sequence# DESC;

  • 每月健康检查：

    • 生成 AWR 报告，分析数据库性能
    • 检查数据库配置参数
    • 检查用户权限
    • 检查数据库链接

2. 统计信息维护 ​

  • 定期收集统计信息：

    sql
    -- 收集模式级统计信息
EXEC DBMS_STATS.GATHER_SCHEMA_STATS(
  ownname => 'SCOTT',
  estimate_percent => DBMS_STATS.AUTO_SAMPLE_SIZE,
  method_opt => 'FOR ALL COLUMNS SIZE AUTO',
  degree => 4,
  cascade => TRUE
);

-- 收集数据库级统计信息
EXEC DBMS_STATS.GATHER_DATABASE_STATS(
  estimate_percent => DBMS_STATS.AUTO_SAMPLE_SIZE,
  method_opt => 'FOR ALL COLUMNS SIZE AUTO',
  degree => 4,
  cascade => TRUE
);

  • 监控统计信息状态：

    sql
    SELECT owner, 
       table_name,
       last_analyzed
FROM dba_tab_statistics
WHERE owner NOT IN ('SYS', 'SYSTEM')
AND last_analyzed IS NULL
ORDER BY owner, table_name;

3. 索引维护 ​

  • 检查索引状态：

    sql
    SELECT owner, 
       index_name,
       table_name,
       status
FROM dba_indexes
WHERE status != 'VALID'
ORDER BY owner, index_name;

  • 重建碎片化索引：

    sql
    -- 检查索引碎片
SELECT owner, 
       index_name,
       table_name,
       ROUND((del_lf_rows / lf_rows) * 100, 2) AS fragmentation_percent
FROM index_stats
WHERE lf_rows > 0
AND (del_lf_rows / lf_rows) * 100 > 20
ORDER BY fragmentation_percent DESC;

-- 重建索引
ALTER INDEX owner.index_name REBUILD;

4. 表空间维护 ​

  • 检查表空间使用情况：

    sql
    SELECT tablespace_name, 
       ROUND((total_space - free_space) / total_space * 100, 2) AS used_percent
FROM (
  SELECT tablespace_name,
         SUM(bytes) / 1024 / 1024 AS total_space
  FROM dba_data_files
  GROUP BY tablespace_name
) t1,
(
  SELECT tablespace_name,
         SUM(bytes) / 1024 / 1024 AS free_space
  FROM dba_free_space
  GROUP BY tablespace_name
) t2
WHERE t1.tablespace_name = t2.tablespace_name
AND (total_space - free_space) / total_space * 100 > 80
ORDER BY used_percent DESC;

  • 扩展表空间：

    sql
    -- 添加数据文件
ALTER TABLESPACE users ADD DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users02.dbf' SIZE 500M AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 2048M;

-- 扩展数据文件
ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' RESIZE 1000M;

5. 日志文件维护 ​

  • 检查重做日志状态：

    sql
    SELECT group#, 
       member,
       status
FROM v$logfile
ORDER BY group#, member;

  • 检查归档日志空间：

    bash
    df -h <归档日志目录>

  • 清理归档日志：

    sql
    -- 使用 RMAN 清理归档日志
RMAN> DELETE ARCHIVELOG ALL COMPLETED BEFORE 'SYSDATE-7';

监控告警措施 ​

1. 监控工具配置 ​

Oracle Enterprise Manager ​

  • 配置监控目标：添加数据库实例、监听器等监控目标
  • 设置告警阈值：为关键指标设置告警阈值
  • 配置通知方式：邮件、短信、SNMP 等
  • 创建监控仪表盘：创建自定义监控仪表盘

自定义监控脚本 ​

  • 创建监控脚本：

    bash
    #!/bin/bash

# 检查数据库状态
sqlplus -s / as sysdba << EOF
set feedback off
set heading off
select status from v$instance;
EOF

# 检查表空间使用率
sqlplus -s / as sysdba << EOF
set feedback off
set heading off
SELECT tablespace_name || ',' || ROUND((total_space - free_space) / total_space * 100, 2)
FROM (
  SELECT tablespace_name,
         SUM(bytes) / 1024 / 1024 AS total_space
  FROM dba_data_files
  GROUP BY tablespace_name
) t1,
(
  SELECT tablespace_name,
         SUM(bytes) / 1024 / 1024 AS free_space
  FROM dba_free_space
  GROUP BY tablespace_name
) t2
WHERE t1.tablespace_name = t2.tablespace_name
AND (total_space - free_space) / total_space * 100 > 80;
EOF

  • 设置定时任务：

    bash
    # 每 10 分钟执行一次监控脚本
*/10 * * * * /path/to/monitor.sh

2. 关键指标监控 ​

性能指标 ​

  • CPU 使用率：监控数据库服务器 CPU 使用率
  • 内存使用率：监控数据库服务器内存使用率
  • I/O 性能：监控磁盘 I/O 性能
  • 网络性能：监控网络连接和吞吐量
  • 数据库等待事件：监控数据库等待事件

空间指标 ​

  • 表空间使用率：监控表空间使用率
  • 数据文件大小：监控数据文件大小和增长
  • 临时表空间使用率：监控临时表空间使用率
  • UNDO 表空间使用率：监控 UNDO 表空间使用率
  • 归档日志空间：监控归档日志空间使用情况

安全指标 ​

  • 登录失败次数：监控登录失败次数
  • 特权用户活动：监控特权用户活动
  • 权限变更：监控权限变更
  • 数据访问：监控敏感数据访问

3. 告警管理 ​

  • 告警分级：

    • 紧急：需要立即处理的告警
    • 重要：需要尽快处理的告警
    • 警告：需要关注的告警
    • 信息：仅供参考的信息

  • 告警处理流程：

    1. 接收告警
    2. 分析告警原因
    3. 采取相应措施
    4. 验证告警是否解决
    5. 记录告警处理过程

  • 告警抑制：

    • 避免告警风暴
    • 对重复告警进行抑制
    • 对非工作时间的非紧急告警进行延迟

性能优化措施 ​

1. 数据库参数优化 ​

内存参数 ​

  • SGA 大小：

    sql
    ALTER SYSTEM SET sga_target = 16G SCOPE=SPFILE;

  • PGA 大小：

    sql
    ALTER SYSTEM SET pga_aggregate_target = 4G SCOPE=SPFILE;

  • 共享池大小：

    sql
    ALTER SYSTEM SET shared_pool_size = 2G SCOPE=SPFILE;

  • 缓冲区缓存大小：

    sql
    ALTER SYSTEM SET db_cache_size = 8G SCOPE=SPFILE;

写入参数 ​

  • 日志缓冲区大小：

    sql
    ALTER SYSTEM SET log_buffer = 16M SCOPE=SPFILE;

  • 提交写入模式：

    sql
    ALTER SYSTEM SET commit_write = 'BATCH,ASYNC' SCOPE=SPFILE;

  • DBW 进程数：

    sql
    ALTER SYSTEM SET db_writer_processes = 4 SCOPE=SPFILE;

读取参数 ​

  • 多块读取大小：

    sql
    ALTER SYSTEM SET db_file_multiblock_read_count = 16 SCOPE=SPFILE;

  • 优化器模式：

    sql
    ALTER SYSTEM SET optimizer_mode = 'ALL_ROWS' SCOPE=SPFILE;

2. SQL 语句优化 ​

识别慢查询 ​

  • 使用 AWR 报告：查看 TOP SQL
  • 使用 V$SQL 视图：
    sql
    SELECT sql_id, 
       elapsed_time, 
       disk_reads, 
       buffer_gets,
       sql_text
FROM v$sql
ORDER BY elapsed_time DESC
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;

优化 SQL 语句 ​

  • 使用索引：为频繁查询的列创建索引
  • 避免全表扫描：使用 WHERE 子句过滤数据
  • **避免 SELECT ***：只选择需要的列
  • 使用绑定变量：减少硬解析
  • 优化 JOIN 操作：选择合适的 JOIN 类型

SQL 审核 ​

  • 建立 SQL 审核流程：

    1. 开发人员提交 SQL
    2. DBA 审核 SQL
    3. 优化 SQL 语句
    4. 部署到生产环境

  • 使用 SQL 审核工具：如 Oracle SQL Developer、Toad 等

3. 存储优化 ​

表空间设计 ​

  • 合理规划表空间：根据数据类型和使用模式创建表空间

  • 使用本地管理表空间：

    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 2048M EXTENT MANAGEMENT LOCAL SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

  • 使用大文件表空间：

    sql
    CREATE BIGFILE TABLESPACE big_users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/big_users01.dbf' SIZE 10G AUTOEXTEND ON NEXT 1G MAXSIZE 100G;

数据压缩 ​

  • 表压缩：

    sql
    CREATE TABLE employees (
  employee_id NUMBER,
  first_name VARCHAR2(50),
  last_name VARCHAR2(50)
) COMPRESS;

  • 索引压缩：

    sql
    CREATE INDEX emp_last_name_idx ON employees(last_name) COMPRESS;

分区表 ​

  • 范围分区：
    sql
    CREATE TABLE sales (
  sale_id NUMBER,
  sale_date DATE,
  amount NUMBER
) PARTITION BY RANGE (sale_date) (
  PARTITION sales_q1 VALUES LESS THAN (TO_DATE('2024-04-01', 'YYYY-MM-DD')),
  PARTITION sales_q2 VALUES LESS THAN (TO_DATE('2024-07-01', 'YYYY-MM-DD')),
  PARTITION sales_q3 VALUES LESS THAN (TO_DATE('2024-10-01', 'YYYY-MM-DD')),
  PARTITION sales_q4 VALUES LESS THAN (TO_DATE('2025-01-01', 'YYYY-MM-DD'))
);

安全管理措施 ​

1. 访问控制 ​

用户管理 ​

  • 创建用户：

    sql
    CREATE USER app_user IDENTIFIED BY password DEFAULT TABLESPACE users QUOTA UNLIMITED ON users;

  • 授权用户：

    sql
    GRANT CONNECT, RESOURCE TO app_user;

  • 回收权限：

    sql
    REVOKE RESOURCE FROM app_user;

  • 锁定用户：

    sql
    ALTER USER app_user ACCOUNT LOCK;

角色管理 ​

  • 创建角色：

    sql
    CREATE ROLE app_role;

  • 授权角色：

    sql
    GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON app_schema.employees TO app_role;

  • 分配角色：

    sql
    GRANT app_role TO app_user;

权限管理 ​

  • 最小权限原则：只授予用户必要的权限
  • 定期权限审计：
    sql
    SELECT grantee, 
       privilege,
       admin_option
FROM dba_sys_privs
WHERE grantee NOT IN ('SYS', 'SYSTEM', 'DBSNMP', 'SYSMAN')
ORDER BY grantee, privilege;

2. 认证管理 ​

密码策略 ​

  • 配置密码策略：

    sql
    ALTER PROFILE DEFAULT LIMIT
  PASSWORD_LIFE_TIME 90
  PASSWORD_GRACE_TIME 7
  PASSWORD_REUSE_MAX 5
  PASSWORD_VERIFY_FUNCTION ora12c_strong_verify_function
  FAILED_LOGIN_ATTEMPTS 3
  PASSWORD_LOCK_TIME 1;

  • 使用强密码：使用包含字母、数字和特殊字符的强密码

  • 定期更改密码：定期更改数据库用户密码

多因素认证 ​

  • 配置多因素认证：使用 Oracle Advanced Security 配置多因素认证
  • 集成企业认证系统：集成 LDAP、Active Directory 等企业认证系统

3. 审计管理 ​

启用审计 ​

  • 配置审计参数：

    sql
    ALTER SYSTEM SET audit_trail = 'DB,EXTENDED' SCOPE=SPFILE;
SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP;

  • 创建审计策略：

    sql
    CREATE AUDIT POLICY app_audit_policy
  ACTIONS CREATE, ALTER, DROP ON app_schema.employees,
  SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON app_schema.employees;

AUDIT POLICY app_audit_policy;

审计数据分析 ​

  • 分析审计数据：

    sql
    SELECT username, 
       action_name,
       object_name,
       timestamp
FROM dba_audit_trail
WHERE object_schema = 'APP_SCHEMA'
ORDER BY timestamp DESC;

  • 定期审计报告：生成定期审计报告，分析异常访问

4. 加密管理 ​

透明数据加密 ​

  • 配置加密钱包：

    sql
    ALTER SYSTEM SET encryption wallet open identified by "wallet_password";

  • 加密表空间：

    sql
    CREATE TABLESPACE encrypted_ts 
  DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/encrypted_ts.dbf' 
  SIZE 10G 
  ENCRYPTION USING 'AES256' 
  DEFAULT STORAGE(ENCRYPT);

网络加密 ​

  • 配置网络加密：在 sqlnet.ora 中配置 SSL/TLS

  • 验证网络加密：

    sql
    SELECT network_service_banner 
FROM v$session_connect_info 
WHERE sid = SYS_CONTEXT('USERENV', 'SID');

备份恢复措施 ​

1. 备份策略 ​

备份类型 ​

  • 全库备份：每周执行一次全库备份
  • 增量备份：每天执行一次增量备份
  • 归档日志备份：每小时执行一次归档日志备份
  • 控制文件备份：每次结构变更后备份控制文件
  • 参数文件备份：定期备份参数文件

备份工具 ​

  • RMAN：Oracle 推荐的备份工具
  • 用户管理的备份：适用于特定场景
  • 第三方备份工具：如 NetBackup、Commvault 等

备份存储 ​

  • 本地存储：快速恢复，但有单点故障风险
  • 远程存储：避免单点故障
  • 云存储：如 AWS S3、Azure Blob Storage 等
  • 磁带存储：长期归档

2. 恢复演练 ​

定期恢复演练 ​

  • 每月恢复演练：

    1. 在测试环境中恢复数据库
    2. 验证恢复结果
    3. 记录恢复时间和过程

  • 年度灾难恢复演练：

    1. 模拟灾难场景
    2. 执行完整的灾难恢复流程
    3. 验证业务连续性

恢复时间目标 ​

  • 设置 RTO：根据业务需求设置恢复时间目标
  • 监控 RTO：确保恢复时间符合 RTO 要求
  • 优化 RTO：通过优化备份策略和恢复流程，减少恢复时间

3. 数据保护 ​

高可用性方案 ​

  • Oracle RAC：实时应用集群，提供高可用性
  • Oracle Data Guard：数据守护，提供灾难恢复能力
  • Oracle GoldenGate：数据复制，提供实时数据同步

数据验证 ​

  • 定期数据验证：

    sql
    -- 验证表数据
SELECT COUNT(*) FROM app_schema.employees;

-- 验证索引
ANALYZE TABLE app_schema.employees VALIDATE STRUCTURE;

  • 备份验证：

    sql
    -- 使用 RMAN 验证备份
RMAN> VALIDATE BACKUPSET <backup_set_id>;

文档管理措施 ​

1. 数据库文档 ​

配置文档 ​

  • 数据库配置：记录数据库参数配置
  • 存储配置：记录存储配置
  • 网络配置：记录网络配置
  • 安全配置：记录安全配置

架构文档 ​

  • 数据库架构：记录数据库架构设计
  • 应用架构：记录应用与数据库的交互
  • 集成架构：记录数据库与其他系统的集成

操作文档 ​

  • 日常操作：记录日常操作流程
  • 故障处理：记录故障处理流程
  • 备份恢复：记录备份恢复流程
  • 变更管理：记录变更管理流程

2. 知识管理 ​

知识库 ​

  • 创建知识库：建立数据库知识库
  • 分类管理：按主题分类管理知识
  • 定期更新：定期更新知识库内容
  • 分享机制：建立知识分享机制

经验教训 ​

  • 记录经验教训：记录故障处理的经验教训
  • 分析原因：分析故障原因和解决方案
  • 预防措施：制定预防类似故障的措施
  • 案例研究：进行故障案例研究

3. 变更管理 ​

变更流程 ​

  • 变更申请：提交变更申请
  • 变更评估：评估变更影响
  • 变更审批：审批变更申请
  • 变更实施：实施变更
  • 变更验证：验证变更结果
  • 变更回滚：准备变更回滚计划

变更记录 ​

  • 记录变更：记录所有数据库变更
  • 变更历史：维护变更历史记录
  • 变更影响：评估变更对系统的影响
  • 变更审计：审计变更流程的合规性

常见问题（FAQ） ​

Q1: 如何制定有效的预防性维护计划？ ​

A1: 制定有效的预防性维护计划的方法：

  • 评估需求：评估数据库的重要性和业务需求
  • 识别风险：识别潜在的故障风险
  • 确定频率：根据风险等级确定维护频率
  • 制定计划：制定详细的维护计划，包括任务、频率、负责人
  • 执行计划：按照计划执行维护任务
  • 评估效果：定期评估维护计划的效果，进行调整

Q2: 如何平衡预防性维护和系统可用性？ ​

A2: 平衡预防性维护和系统可用性的方法：

  • 选择合适的维护时间：在业务低峰期进行维护
  • 分批进行维护：将维护任务分批执行，减少单次维护时间
  • 使用在线维护：尽可能使用在线维护操作，减少停机时间
  • 提前通知：提前通知业务部门维护计划
  • 快速恢复：准备快速恢复方案，确保出现问题时能够快速恢复

Q3: 如何监控数据库的性能趋势？ ​

A3: 监控数据库性能趋势的方法：

  • 使用 AWR 报告：定期生成 AWR 报告，分析性能趋势
  • 使用 Enterprise Manager：使用 Enterprise Manager 的性能监控功能
  • 建立性能基准：建立正常状态下的性能基准
  • 设置性能告警：为关键性能指标设置告警阈值
  • 分析性能数据：定期分析性能数据，识别性能下降趋势

Q4: 如何确保备份的有效性？ ​

A4: 确保备份有效性的方法：

  • 定期验证备份：使用 RMAN 的 VALIDATE 命令验证备份
  • 定期恢复演练：定期在测试环境中恢复备份
  • 检查备份日志：检查备份操作的日志，确保备份成功
  • 监控备份存储：确保备份存储的可用性和可靠性
  • 多重备份：使用多重备份策略，如本地备份和远程备份

Q5: 如何处理数据库性能突然下降的情况？ ​

A5: 处理数据库性能突然下降的情况的方法：

  • 快速诊断：使用 AWR、ASH 报告快速诊断性能问题
  • 识别瓶颈：识别性能瓶颈，如 I/O、CPU、内存等
  • 采取措施：根据瓶颈类型采取相应的措施
  • 验证效果：验证措施的效果
  • 预防措施：制定预防类似问题的措施

Q6: 如何建立完善的数据库文档体系？ ​

A6: 建立完善的数据库文档体系的方法：

  • 确定文档范围：确定需要创建的文档类型和范围
  • 制定文档模板：制定标准化的文档模板
  • 分配责任：分配文档创建和维护的责任
  • 定期更新：定期更新文档，确保文档的准确性
  • 使用文档管理工具：使用文档管理工具，如 Confluence 等
  • 培训和分享：培训团队成员使用文档，分享文档知识