ORACLE FLASHBACK DATABASE 總結，oracleflashback

ORACLE FLASHBACK DATABASE 總結，oracleflashback

閃回資料庫（FLASHBACK DATABASE）是oracle資料庫非常重要的一項功能，與通過undo 擷取表資料的曆史版本進而執行邏輯錯誤恢複的功能相比，flashback database 的功能完全不同：undo資料是針對整個資料庫的；undo資料的儲存時間是有限的；undo 的本質是為了保持資料的一致性。而flashback database可以只針對某資料表空間儲存曆史資料，並且只要儲存空間允許，flashback database可以儲存任意長的曆史時間。flashback database 日誌中儲存的是資料庫資料的前鏡像。

   

閃回資料庫整個架構包括一個進程（rvmr），一段儲存空間（flash recovery area）,一種日誌（flashback database log）。資料區塊的”前鏡像“儲存在閃回日誌中（flashback database log）。

    啟用閃回資料庫

    

    要想使用Flashback Database， 必須使用Flash Recovery Area。 要配置的2個參數如下，一個是大小，一個是位置。如果資料庫是RAC，flash recovery area 必須位於共用儲存中。資料庫必須處於archivelog 模式.參數db_flashback_retention_target控制閃回日誌的保留時間，預設是1440，即24小時。

SQL> show parameter db_recoveryNAME                                 TYPE        VALUE------------------------------------ ----------- ------------------------------db_recovery_file_dest                string      /u01/app/oraele/fast_recovery_                                                 areadb_recovery_file_dest_size           big integer 4122MSQL> show parameter flashbackNAME                                 TYPE        VALUE------------------------------------ ----------- ------------------------------db_flashback_retention_target        integer     1440

SQL> archive log listDatabase log mode              Archive ModeAutomatic archival             EnabledArchive destination            USE_DB_RECOVERY_FILE_DESTOldest online log sequence     5Next log sequence to archive   7Current log sequence           7

要開啟閃回資料庫功能，可以使用alter database flashback on;

在11g下，可以在mount和open模式來執行該命令：

SQL> select * from v$version;BANNER--------------------------------------------------------------------------------Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit ProductionPL/SQL Release 11.2.0.3.0 - ProductionCORE    11.2.0.3.0      ProductionTNS for Linux: Version 11.2.0.3.0 - ProductionNLSRTL Version 11.2.0.3.0 - ProductionSQL> alter database flashback on;Database altered.SQL> select status from v$instance;STATUS------------OPEN

在10g下，需要在mount狀態下，執行該命令

SQL> select * from v$version;BANNER----------------------------------------------------------------Oracle Database 10g Enterprise Edition Release 10.2.0.5.0 - 64biPL/SQL Release 10.2.0.5.0 - ProductionCORE    10.2.0.5.0      ProductionTNS for Linux: Version 10.2.0.5.0 - ProductionNLSRTL Version 10.2.0.5.0 - ProductionSQL> select flashback_on from v$database;FLASHBACK_ON------------------NOSQL> select status from v$instance;STATUS------------OPENSQL> alter database flashback on;alter database flashback on*ERROR at line 1:ORA-38759: Database must be mounted by only one instance and not open.

    建立實驗表

SQL> truncate table test;Table truncated.SQL> insert into test values((select count(*) from test),(select current_scn from v$database));1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL>  insert into test values((select count(*) from test),(select current_scn from v$database));1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL>  insert into test values((select count(*) from test),(select current_scn from v$database));1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL> select * from test;        ID SCN---------- --------------------         0 1121575         1 1131647         2 1142043

    

在執行完flashback database 命令之後，可以使用多種方式修複資料庫： 

1). 直接alter database open resetlogs 開啟資料庫，指定scn 或者timestamp 時間點之後產生的資料統統丟失。 

2). 先執行alter database open read only 命令以read-only 模式開啟資料庫,查看恢複後的資料是否滿足要求，如果滿足要求，則通過resetlogs開啟資料庫，否則，重新執行flashback 操作。

3). 先執行alter database open read only 命令以read-only 模式開啟資料庫，然後立刻通過邏輯匯出的方式將誤操作涉及表的資料匯出，再執行recover database 命令以重新應用程式資料庫產生的redo，將資料庫修複到flashback database 操作前的狀態，然後再通過邏輯匯入的方式，將之前誤操作的表重新匯入，這樣的話對現有資料的影響最小，不會有資料丟失。 

下面示範第二種方式：

SQL> shutdown immediateDatabase closed.Database dismounted.ORACLE instance shut down.SQL> startup mountORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL> flashback database to scn  1121575;Flashback complete.SQL> alter database open read only;Database altered.SQL> select * from test;no rows selectedSQL> startup mount forceORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL>SQL>SQL>SQL>SQL>SQL> shutdown immediateORA-01109: database not openDatabase dismounted.ORACLE instance shut down.SQL> startup mountORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL> flashback database to scn  1121600;Flashback complete.SQL> select * from test;select * from test              *ERROR at line 1:ORA-01219: database not open: queries allowed on fixed tables/views onlySQL> alter database open read only;Database altered.SQL> select * from test;        ID SCN---------- --------------------         0 1121575SQL> startup mount forceORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL> alter database open resetlog;alter database open resetlog                    *ERROR at line 1:ORA-02288: invalid OPEN modeSQL> alter database open resetlogs;Database altered.SQL> select * from test;        ID SCN---------- --------------------         0 1121575

  與flashback database 相關的視圖

   V$database 

  通過這個視圖可以查看是否啟用了Flashback database功能 

SQL> select flashback_on from v$database; 

FLASHBACK_ON 

------------------ 

YES 

 

2. V$flashback_database_log 

 Flashback Database 所能回退到的最早時間，取決與保留的Flashback Database Log 的多少， 該視圖就可以查看許多有用的資訊。 

Oldest_flashback_scn / Oldest_flashback_time : 這兩列用來記錄可以恢複到最早的時點 

Flashback_size: 記錄了當前使用的Flash Recovery Area 空間的大小 

Retention_target: 可以恢複的時間長度   

Estimated_flashback_size: 根據恢復長度對需要的空間大小的估計值 

3. V$flashback_database_stat 

這個視圖用來對Flashback log 空間情況進行更細粒度的記錄和估計。 這個視圖以小時為單位記錄單位時間內資料庫的活動量，Flashback_Data 代表Flashback log產生數量，DB_Date 代表資料改變數量，Redo_Date代表日誌數量，通過這3個數量可以反映出資料的活動特點，更準確的預計Flash Recovery Area的空間需求 

 

SQL> desc v$flashback_database_stat Name                                      Null?    Type ----------------------------------------- -------- ---------------------------- BEGIN_TIME                                         DATE END_TIME                                           DATE FLASHBACK_DATA                                     NUMBER DB_DATA                                            NUMBER REDO_DATA                                          NUMBER ESTIMATED_FLASHBACK_SIZE                           NUMBER

閃回資料庫的工作原理

   為了實現閃回資料庫，Oracle需要記錄資料區塊的前景象before image到一種日誌中，這種日誌被命名為flashback database logs閃回日誌。當一個資料區塊首次被修改時，前台進程會將該資料區塊的before image拷貝到位於shared pool中的flashback log buffer中，RVWR進程定期地將flashback log buffer中的記錄重新整理到磁碟上。 在DBWR進程可以寫出相關髒塊到磁碟之前，DBWR必須保證該buffer header相關FBA(Flashback Byte Address)的flashback log buffer已經寫出到閃回日誌。 這被稱作 先寫閃回日誌 機制。在常規的閃回日誌維護操作中 ， RVWR進程定期地插入閃回標記(flashback markers)到flashback database logs中。 閃回標記(flashback markers)的作用是在閃回資料庫是告知Oracle如何flashback 到之前的某個時間點。  在閃回操作執行過程中， Oracle 會用閃回標記(flashback markers)中的資訊來決定多大範圍的flashback database log需要用來還原資料區塊景象block image; 之後Oracle 會利用前向恢複(forward recovery)的方式把資料庫穿越到使用者指定閃回的SCN或者時間點。需要注意的是不是資料庫中的每一次block change 都會觸發before image被記錄到閃回日誌flashback log中。 如果每一次block change都記錄flashback log record 那麼閃回日誌會要比 redo log大的多！對於hot block熱塊，Oracle僅在一段時間內記錄一次block image到閃回日誌; Oracle 內部通過閃回分界線(flashback barriers)實現這一點。在常規資料庫狀態下，flashback barriers被周期性的觸發(一般為15分鐘)，對應每一個閃回分界線(flashback barriers)會有一個(flashback markers)被寫出到閃回日誌。常規情況下，對於每一個被修改的資料區塊在一個閃回地區(被分界線barriers分割的地區)內僅記錄一個block image ，無論這個資料區塊在這段地區內被修改了多少次、被寫出過多少次到磁碟上。

    當進行閃回時，先恢複到對應target time，即我們的之前的某個鏡像上，然後根據redo log，重新應用redo log，將資料恢複到我們指定的閃回的時間點上。從這裡可以看出，閃回資料庫是需要redo log和歸檔日誌支援的。

閃回資料庫的限制

1：閃回資料庫不能用於介質恢複

2：閃回資料庫不能用於恢複使用了shrink技術的資料檔案，不能用於恢複已經刪除的資料檔案

3：不能從重建控制檔案或者恢複的控制檔案，進行閃回資料庫，因為控制檔案中的閃回日誌資訊被到期丟棄了

4：我們不能使用閃回資料庫將資料庫閃回到執行nologging操作的時間點，因為有可能會造成資料快損壞

類比一下控制檔案恢複的情景：

[oraele@vm1 ~]$ sqlplus / as sysdbaSQL*Plus: Release 11.2.0.3.0 Production on Tue Jan 27 09:13:12 2015Copyright (c) 1982, 2011, Oracle.  All rights reserved.Connected to:Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit ProductionWith the Partitioning, OLAP, Data Mining and Real Application Testing optionsSQL> recover database using backup controlfile;ORA-00279: change 1138457 generated at 01/26/2015 16:10:27 needed for thread 1ORA-00289: suggestion :/u01/app/oraele/fast_recovery_area/ORCL/archivelog/2015_01_27/o1_mf_1_1_%u_.arcORA-00280: change 1138457 for thread 1 is in sequence #1Specify log: {<RET>=suggested | filename | AUTO | CANCEL}/u01/app/oraele/oradata/orcl/redo01.logLog applied.Media recovery complete.SQL> alter database open resetlogs;Database altered.SQL> select * from test;        ID SCN---------- --------------------         0 1121575         1 1126681         2 1138419         3 1150711SQL> shutdown immediateDatabase closed.Database dismounted.ORACLE instance shut down.SQL> startup mountORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL> flashback database to scn 1138419;flashback database to scn 1138419*ERROR at line 1:ORA-38729: Not enough flashback database log data to do FLASHBACK.SQL> desc v$flashback_database_log Name                                      Null?    Type ----------------------------------------- -------- ---------------------------- OLDEST_FLASHBACK_SCN                               NUMBER OLDEST_FLASHBACK_TIME                              DATE RETENTION_TARGET                                   NUMBER FLASHBACK_SIZE                                     NUMBER ESTIMATED_FLASHBACK_SIZE                           NUMBERSQL> select olddest_flashback_scn from v$flashback_database_log;select olddest_flashback_scn from v$flashback_database_log       *ERROR at line 1:ORA-00904: "OLDDEST_FLASHBACK_SCN": invalid identifierSQL> c/oldd/old  1* select oldest_flashback_scn from v$flashback_database_logSQL> /OLDEST_FLASHBACK_SCN--------------------             1150901SQL>

SQL> select begin_time from v$flashback_database_stat;BEGIN_TIM---------27-JAN-15

在使用閃回資料庫技術或者其他閃回技術時，我們需要指定需要閃回到的scn或者時間點，為了簡化工作，可以 建立restroe point來配合資料庫閃回。

restore point分為normal restorepoint 和 guaranteed restore point兩種。normal restore point 僅僅作為scn和時間點的別名使用，無其他用途，佔用的控制檔案空間也非常小，通常無需特別關注。控制檔案會自動清除normal restore point 的資訊，清除時遵循如下規則：

(1)    The most recent 2048 restorepoints are always kept in the control file, regardless of their age.

(2)    Any restore point more recentthan the value of CONTROL_FILE_RECORD_KEEP_TIME is retained,regardless of how many restore points are defined.

guaranteed restore point  同樣作為scn和時間點的別名使用，但是控制檔案不會自動清除guaranteed restore point ,必須通過手工才可以刪除。另外，在不開啟flashback  database的情況下，guaranteed restore point仍然可以使我們使用flashback database技術，只是此時我們只可以閃回到guaranteed restore point指定的時間點。此時，仍然會生出閃回日誌，只是閃回日誌中僅僅儲存guaranteed restore point時間點之後資料區塊第一次發生改變時的“before image”。

我們知道，flashback database 與nologging的支援不太好，可能會造成壞塊（間歇性的保持資料區塊前鏡像，需要使用redo恢複資料）。但是在沒有啟用flashback database情況下的guaranteed restore point可以很好的支援nologging,因為此時不需要使用redo日誌資料。在啟用flashback  database log的情況下，如果建立guaranteed restore point，可以保證在guaranteed restore point到目前時間的任意時間點資料庫都是可以閃回的。If you enableFlashback Database and define one or more guaranteed restore points, then thedatabase performs normal flashback logging.

flashback database 可以針對某資料表空間關閉，如：

SQL> alter database flashback on;Database altered.SQL>  alter tablespace users flashback off;Tablespace altered.SQL> create table test1 tablespace users as select * from test;Table created.SQL> insert into test values(1,1);1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL> insert into test1 select * from test;1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL> select current_scn from v$database;CURRENT_SCN-----------    1188094SQL> insert into test select * from test;1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL> insert into test1 select * from test1;1 row created.SQL> commit;Commit complete.SQL> shutdown immediateDatabase closed.Database dismounted.ORACLE instance shut down.SQL> startup mountORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL> flashback database to scn  2   1188094;flashback database to scn*ERROR at line 1:ORA-38753: Cannot flashback data file 4; no flashback log data.ORA-01110: data file 4: '/u01/app/oraele/oradata/orcl/users01.dbf'SQL> alter tablespace users offline;alter tablespace users offline*ERROR at line 1:ORA-01109: database not openSQL> alter tablespace users read only;alter tablespace users read only*ERROR at line 1:ORA-01109: database not openSQL> alter database open;Database altered.SQL> alter tablespace users offline;Tablespace altered.SQL> shutdown immediateDatabase closed.Database dismounted.ORACLE instance shut down.SQL> startup mountORACLE instance started.Total System Global Area  267227136 bytesFixed Size                  2227504 bytesVariable Size             192938704 bytesDatabase Buffers           67108864 bytesRedo Buffers                4952064 bytesDatabase mounted.SQL> flashback database to scn 1188094;Flashback complete.SQL> alter database open resetlogs;Database altered.SQL> alter tablespace users online;alter tablespace users online*ERROR at line 1:ORA-01190: control file or data file 4 is from before the last RESETLOGSORA-01110: data file 4: '/u01/app/oraele/oradata/orcl/users01.dbf'

flashback off的資料表空間在閃回資料庫之前要offline（不參與閃回），所有資料檔案scn不一致前不能開啟資料庫。
聯機前要對offline的資料檔案做部分還原和不完全恢複，但相對也能節省時間