Oracle数据库规划设计和运行维护解决方法.doc

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1、OracleOracle 数据库规划设计数据库规划设计和运行维护方案和运行维护方案（V1.0V1.0）目 录1.前言.7 1.1.编写目的.7 1.2.方案说明.7 1.3.预期读者.8 2.数据库部署模式.8 2.1.单机模式.8 2.2.双机热备模式（HA 模式） .8 2.3.集群模式（RAC）.9 2.4.主从模式（DataGuard）.10 2.5.混合模式（DataGrard+RAC）.11 2.6.数据库运行模式选择.11 3.系统特点和数据库类型.12 3.1.业务系统的特点.12 3.1.1.OLTP 特点 .12 3.1.2.OLAP 特点 .13 3.2.数据库的规模.1

2、3 3.3.数据库版本建议.14 4.数据库运行环境规划.14 4.1.主机规划.14 4.2.网络规划.15 4.3.存储规划.17 5.数据库安装部署规划.18 5.1.软件安装路径.18 5.2.表空间设计.19 5.2.1.业务数据量估算.19 5.2.2.表空间使用规则.20 5.2.3.表空间的概念和分配原则.24 5.2.4.表空间的参数配置.25 5.2.5.Undo/temp 表空间的估算 .29 5.2.6.表的参数设置.29 5.2.7.索引的使用原则.30 5.3.文件设计.31 5.3.1.RAC 配置文件 .31 5.3.2.参数文件.31 5.3.3.控制文件.3

3、3 5.3.4.重做日志文件.34 6.数据库应用规划.35 6.1.数据库用户设计.35 6.1.1.用户权限规划.35 6.1.2.用户安全实现.37 6.1.3.用户类型及角色命名规范.39 6.2.数据库分区.416.2.1.数据库分区介绍.41 6.2.2.逻辑分割.42 6.2.3.物理分割.42 6.2.4.数据分区的优点.42 6.2.5.数据分区的不足.43 6.2.6.Oracle 分区技术 .43 6.2.7.分区使用建议.44 6.2.8.分区索引.44 6.3.数据库实例配置.45 6.4.数据库参数设置.46 6.4.1.必须修改的初始化参数.46 6.4.2.建议

4、修改的初始化参数.51 6.4.3.不可修改的初始化参数.53 6.4.4.建议不可修改的初始化参数.54 6.4.5.与并行有关的参数.57 6.5.数据库连接服务.58 6.5.1.专用服务器连接.58 6.5.2.共享服务器连接.59 6.5.3.连接服务建议.59 6.6.数据库安全建议.59 6.7.数据库备份和恢复.60 6.7.1.RMAN 备份 .60 6.7.2.EXP/IMP 备份 .61 6.7.3.存储级备份.61 6.7.4.数据库恢复.62 6.8.数据库网络配置.63 6.8.1.监听器的使用配置原则.63 6.8.2.TNSNAMES 的使用配置原则 .63 6

5、.8.3.RAC 环境下 TNSNAMES 的配置 .63 7.业务系统开发建议.65 7.1.数据库模型设计规范.65 7.1.1.命名规则.65 7.1.2.数据库对象.66 7.2.PLSQL 开发规则 .69 7.2.1.总体开发原则.69 7.2.2.程序编写规范.70 7.3.SQL 语句编写规则 .97 7.3.1.查询语句的使用原则.97 7.3.2.DML 语句的调整原则 .108 8.数据库体系结构.112 8.1.整体结构.112 8.2.内存结构.112 8.2.1.系统全局区（SGA）.113 8.2.2.程序全局区（PGA）.1168.2.3.后台进程.116 8.

6、3.存储结构.119 8.3.1.物理结构.119 8.3.2.逻辑结构.121 9.数据库基本管理.123 9.1.参数文件管理.123 9.2.表空间管理.124 9.2.1.用户表空间管理.124 9.2.2.临时表空间管理.127 9.2.3.回滚段表空间管理.131 9.3.重做日志文件管理.133 9.3.1.增加重做日志文件组.133 9.3.2.添加重做日志文件组成员.133 9.3.3.改变重做日志文件组成员.134 9.3.4.删除重做日志文件组成员.134 9.3.5.删除重做日志文件组.134 9.3.6.重做日志切换.135 9.3.7.重做日志清理.135 9.3.

7、8.重做日志切换次数查询.135 9.4.归档模式设置.137 9.4.1.单实例数据库设置归档模式.137 9.4.2.RAC 数据库设置归档模式 .137 9.4.3.归档路径设置.138 9.5.控制文件重建.139 9.6.内存参数管理.141 9.6.1.Oracle 内存管理发展阶段 .141 9.6.2.自动内存管理 AMM .141 9.6.3.自动共享内存管理 ASMM .141 9.6.4.自动 PGA 管理.142 9.7.其它管理内容.142 9.7.1.查看数据库版本.142 9.7.2.数据库字符集.143 9.7.3.创建密码文件.143 9.7.4.关闭数据库审

8、计功能.143 9.7.5.账号管理.144 9.7.6.Profile 管理 .144 10.数据库集群（RAC）管理.144 10.1.RAC 状态检查 .144 10.1.1.检查守护进程.144 10.1.2.检查资源状态.145 10.2.RAC 启动与关闭 .145 10.3.管理 OCR .146 10.3.1.OCR 盘状态查看 .146 10.3.2.OCR 备份与恢复 .14610.3.3.查看 OCR 内容.147 10.3.4.指定 OCR 盘.147 10.3.5.增加 OCR 盘.147 10.3.6.删除 OCR 盘.148 10.4.管理 VOTING DISK

9、 .148 10.4.1.检查 Voting Disl 盘.148 10.4.2.VOTING DISK 备份与恢复 .148 10.4.3.添加 VOTING DISK 盘.149 10.4.4.删除 VOTING DISK 盘.149 10.5.CSS 管理 .149 10.6.SRVCTL 管理工具 .149 10.6.1.管理实例.150 10.6.2.管理监听程序.150 10.6.3.管理 ASM .151 10.6.4.管理 service .151 10.7.修改 RAC 的 IP 及 VIP .152 10.7.1.修改外网 IP 和心跳 IP .152 10.7.2.修改

10、VIP .152 10.7.3.查看与删除 IP .153 10.8.管理 ASM .154 10.8.1.管理 DiskGroup .154 10.8.2.ASM 兼容性管理 .156 10.8.3.ASM 中添加 disk 的方法 .158 10.8.4.ASMCMD 管理命令介绍 .159 10.8.5.ASM 常用视图 .162 11.数据库备份.164 11.1.备份概念说明.164 11.1.1.脱机备份.164 11.1.2.联机备份.165 11.1.3.RMAN 备份 .166 11.2.备份策略规划.166 11.3.RMAN 备份和恢复案例 .167 11.3.1.归档模

11、式下的完全恢复.167 11.3.2.归档模式下的不完全恢复.170 12.数据库运维管理.172 12.1.运维职责.172 12.2.运维要求.172 12.3.技能要求.172 12.4.运维内容.173 12.4.1.检查数据库运行情况.173 12.4.2.检查操作系统和数据库日志文件.175 12.4.3.检查 Oracle 对象状态.176 12.4.4.检查数据库相关资源的使用.179 12.4.5.检查数据库备份.18312.4.6.检查数据库的性能.183 12.4.7.数据库安全性检查.1891.1.前言前言1.1.1.1. 编写目的编写目的随着以使用 Oracle 数据

12、库的应用系统不断增加，为了加强应用系统在规划、开发、实施、维护等环节工作的规范化，特编写本文档，力求对实际的设计、实施工作起到规范和指导作用。本方案以设计者的角度进行组织编写，其主要思路是：作为设计人员首先要了解数据库系统的运行模式，如何选择运行模式，其次要考虑系统的规划设计因素，有针对性的做好数据库的设计，提高数据库的性能，并对系统开发也提出相关要求。1.2.1.2. 方案说明方案说明本方案分为两大部分，其中第一部分是第二到七章，主要介绍 Oracle 数据库的运行方式和规划设计以及与开发相关内容；第二部分是第八到十二章，主要介绍数据库的日常运行维护相关的内容。第一部分偏重于规划和开发，第二

13、部分偏重于实际管理及命令。其中：第二章介绍了 Oracle 数据库的部署运行方式；第三章介绍了业务系统特点和数据库的类型规模以及部署前的建议；第四章介绍了数据库运行的物理环境的配置规划；第五章介绍了 Oracle 数据库的安装部署规划以及命名原则；第六章介绍了数据库的应用规划；第七章介绍了系统开发的建议；第八章介绍数据库的体系架构；第九章介绍数据库的基本管理方法；第十章介绍了数据库集群的管理；第十一章介绍了数据库的备份和恢复；第十二章介绍了数据库的日常运行维护管理。本方案编写过程中注重实际的可操作性，所提出的建议尽量覆盖系统生命周期中的各个关键点。其中所涉及的参数和指标对系统的建设和运营起指导

14、作用，但是在实际工作中，每个系统都有各自的特点，所以建议在初期对系统进行初始配置后，应根据系统的实际运行状态进行相应调整。1.3.1.3. 预期读者预期读者项目基础设施可行性研究、设计和实施人员，项目组系统设计开发人员，相关运行维护技术人员。2.2.数据库部署模式数据库部署模式2.1.2.1. 单机模式单机模式数据库服务器采用单服务器模式，满足对可用性和性能要求不高的应用，具备以下特点:1、硬件成本低。单节点，硬件投入较低，满足非重要系统的需求。2、安装配置简单。由于是单节点、单实例，所以安装配置比较简单。3、管理维护成本低。单实例，维护成本低。4、对应用设计的要求较低。由于是单实例，不存在

15、RAC 系统应用设计时需要注意的事项，所以应用设计的要求较低。5、可用性不高。由于是单服务器、单实例，所以服务器和实例的故障都会导致数据库不可用。6、扩展性差。无法进行横向扩展，只能进行纵向扩展。当应用对性能有更高的要求时，该模式的数据库服务器无法进行增加节点、实例等横向扩展，只能进行增加硬件配置等纵向扩展，且扩展性有局限。7、根据该模式的特点有如下要求：1) 硬件配置方面预留扩展量。由于该模式无法进行横向扩展，所以在选择硬件配置时要为以后的纵向扩展预留扩展量，避免硬件无法满足性能需求的情况。2) 充分考虑该模式是否满足应用未来一段时间的需求。需要考虑应用在未来一段时间是否会发生变化，该模式是

16、否满足应用变化的需求。2.2.2.2. 双机热备模式（双机热备模式（HAHA 模式）模式）数据库服务器采用双机热备模式，可以满足对可用性有一定要求的应用，具备以下特点：1、需要冗余的服务器设备。该模式需要有冗余的服务器硬件，以满足一备一或者一备多的需求。硬件成本较高。2、需要 HA 软件的支持。该模式需要配合 HA 软件才可以实现。3、安装配置相对简单。该模式比单节点、单实例的模式配置复杂一些，需要更多的配置步骤，但相比较 RAC、DATAGUARD 等模式要简单。4、管理维护成本低。单实例，对维护人员的要求较低，维护成本低。5、对应用设计的要求较低。由于是单实例，不存在 RAC 系统应用设计

17、时需要注意的事项，所以应用设计的要求较低。6、具备一定的高可用性。由于是多服务器、单实例，所以服务器和实例有故障时会发生实例在不同服务器上的切换，导致数据库的暂时不可用。无法满足对可用性有严格要求的应用类型。7、扩展性差。无法进行横向扩展，只能进行纵向扩展。当应用对性能有更高的要求时，该模式的数据库服务器无法进行增加节点、实例等横向扩展，只能进行增加硬件配置等纵向扩展，且扩展性有局限。根据该模式的特点有如下要求：1) 硬件配置方面预留扩展量。由于该模式无法进行横向扩展，所以在选择硬件配置时要为以后的纵向扩展预留扩展量，避免硬件无法满足性能需求的情况。2) 充分考虑该模式是否满足应用未来一段时间

18、的需求。需要考虑应用在未来一段时间是否会发生变化，该模式是否满足应用变化的需求。2.3.2.3. 集群模式（集群模式（RACRAC）数据库服务器采用 RAC 模式，满足对高可用性要求高的应用类型，具备以下特点:1、需要多个硬件服务器。根据节点的个数，相应的需要多个硬件服务器。硬件成本较高。2、某些数据库版本需要 HA 软件的支持。该模式下，某些数据库版本需要配合 HA 软件才可以实现。3、安装配置复杂。该模式比起单实例模式，安装配置相对复杂，安装配置周期长。4、管理维护成本高。该模式的管理维护，对管理维护人员的要求较高，管理维护成本较高。5、对应用设计的要求较高。需要充分考虑业务的逻辑性，以避

19、免在多节点之间的信息交换和全局锁的产生。6、具备较高的高可用性。由于是多服务器、多实例，单服务器和实例有故障不会影响数据库的可用性。可以满足对可用性有严格要求的应用类型。7、扩展性好。既可以进行横向扩展，也可以进行纵向扩展。当应用对性能有更高的要求时，该模式的数据库可以通过增加节点的方式进行横向扩展，也可以通过增加硬件配置等纵向扩展，具备良好的扩展性。根据该模式的特点有如下要求：1)硬件配置方面预留扩展量。预留一定的硬件扩展量，可以更灵活的进行扩展。2)在应用设计时，充分考虑业务逻辑，减少多节点间的信息交换量，更好的发挥 RAC 的优点。2.4.2.4. 主从模式（主从模式（DataGuard

20、DataGuard）数据库服务器采用 DataGuard 主从模式，可以满足对可用性有特殊需求的应用，具备以下特点：1、需要冗余的服务器设备。该模式需要有冗余的服务器硬件。硬件成本较高。2、需要冗余的存储设备。主机和备机都需要同样的存储空间，成本较高。3、安装配置比较复杂。该模式比单节点、单实例的模式配置复杂一些，需要更多的配置步骤。4、管理维护成本高。该模式对维护人员的要求较高，维护成本高。5、具备一定的容灾特性。当主机整个数据库系统不可用并短期内无法恢复时，可以把数据库系统切换到备机上，具备容灾的功能。6、备机可以用作只读查询。备机可以切换到只读状态供报表之类的查询操作，减轻主机的压力。根

21、据该模式的特点有如下要求：1）主机与备机在物理上要分开。为了实现容灾的特性，需要在物理上分割主机和备机。2）进行合理的设计，充分实现 DATAGUARD 的功能。2.5.2.5. 混合模式（混合模式（DataGrard+RACDataGrard+RAC）数据库服务器采用 DataGuard+RAC 模式，可以满足对可用性和容灾都有特定需求的应用，具备以下特点：1、需要冗余的服务器设备。该模式需要有冗余的服务器硬件。硬件成本较高。2、需要冗余的存储设备。主机和备机都需要同样的存储空间，成本较高。3、安装配置比较复杂。该模式既需要配置 RAC 又需要配置 DATAGUARD，配置过程比较复杂，配置

22、周期长。4、管理维护成本高。该模式对维护人员的要求较高，维护成本高。5、具备很高的可用性和容灾性。该模式既满足高可用性也满足容灾的需求。6、备机可以用作只读查询。备机可以切换到只读状态供报表之类的查询操作，减轻主机的压力。根据该模式的特点有如下要求：1）主机与备机在物理上要分开。为了实现容灾的特性，需要在物理上分割主机和备机。2）进行合理的设计，充分实现 DataGuard 的功能。2.6.2.6. 数据库运行模式选择数据库运行模式选择在设计数据库时必须考虑系统的可用性、业务连续性，针对系统所能容忍的最大业务中断时间（RTO）和最大数据丢失数量（RPO）需求，采用不同的数据库部署模式：1、系统

23、不能中断且不允许数据丢失的业务，建议数据库采用集群或混合模式，数据库单台设备故障时对业务没有影响，并考虑灾备系统的设计。2、对于允许以分钟级别中断，数据不能丢失的系统，建议数据库采用双机热备或主从的模式，设备故障时通过 HA 技术切换到备用设备，保证系统的可用性，对重要的系统要考虑灾备的设计。3、对于允许以天为级别中断的业务系统，建议可采用双机热备模式，或单机。4、对非关键系统、开发环境、测试环境，建议采用 PC 服务器、冷备或单机的模式。3.3.系统特点和数据库类型系统特点和数据库类型3.1.3.1. 业务系统的特点业务系统的特点业务系统处理数据的特点决定了设计人员规划和创建什么样的数据库，通常来说，业务分为两类：在线事务处理系统（OLTP）和在线分析系统（OLAP）或者 DSS（决策支持系统） 。这两类系统在数据库的设计上是不同的，比如 OLTP 系统强调数据库的内存效率，强调各种内存指标的命中率，强调绑定变量，强调并发操作：而 OLAP 系统则强调数据分析，强调 SQL 执行时长，强调磁盘I/O，强调分区等。3.1.1.3.1.1.OLTP 特点特点通常 OLTP（在线事务处