RMAN备份详解

认识RMAN

RMAN（Recovery Manager）是ORACLE恢复管理器的简称，是集数据库备份（backup）、还原（restore）和恢复（recover）于一体的工具。接下来了解一下RMAN中的几个重要概念。

（1）RMAN档案资料库

RMAN档案资料库用于存储数据库备份、还原以及恢复操作时所需要的信息。这些信息包括从目标数据库控制文件获取的数据库物理结构信息，以及RMAN备份与恢复过程中生成的信息。RMAN档案资料库可以保存在目标数据库的控制文件中，也可以保存在一个独立的恢复目录数据库的恢复目录中。

（1.1）将RMAN档案资料库保存在控制文件中

控制文件包括不可重用的记录和可重用的记录，不可重用的记录主要是数据文件、联机重做日志文件等不经常变化的、关键性的信息；可重用的是记录数据库运行过程中不断生成的信息，包括重做日志文件的历史信息、已归档的重做日志文件的历史信息、备份信息等。

（1.2）将RMAN档案资料库保存在恢复目录中

如果要使用恢复目录保存RMAN档案资料库，需要先创建一个独立于目标数据库的恢复目录数据库，专门用来存储和管理RMAN档案资料库信息。一个恢复目录可以被多个目标数据库使用，只要将目标数据库注册到恢复目录中即可。
RMAN恢复目录主要包括以下信息：
--目标数据库的数据文件与归档重做日志文件的备份信息；
--目标数据据库数据文件的镜像复制信息；
--目标数据库中表空间与数据文件的关系；
--存储用户建立的RMAN脚本，可以重复使用；
--永久性的RMAN预定义配置参数信息。

（2）RMAN通道

在RMAN中进行任何类型的备份、修复或恢复操作时，都需要为这些操作分配通道，一个RMAN通道表示到一个存储设备的数据流，对应目标数据库的一个进程，由服务器进程来完成数据库的备份与恢复工作。RMAN支持的通道设备类型包括磁盘（Disk）与SBT（System Backup To Tape）。SBT是指第三方介质管理器管理与控制的存储备份，主要是磁带库和磁带驱动器。

（3）RMAN预定义配置参数

RMAN环境中有一系列的预定义配置参数，又称为RMAN环境变量，自动作用于所有的RMAN会话。可以使用show all命令查看预定义参数的配置
RMAN> show all;

CONFIGURE RETENTION POLICY TO REDUNDANCY 2; #设置备份保留策略

CONFIGURE BACKUP OPTIMIZATION OFF; # default #启用或禁用优化功能

CONFIGURE DEFAULT DEVICE TYPE TO DISK; # default #设置默认的备份类型

CONFIGURE CONTROLFILE AUTOBACKUP OFF; # default #设置控制文件自动备份

CONFIGURE CONTROLFILE AUTOBACKUP FORMAT FOR DEVICE TYPE DISK TO '%F'; # default #控制文件自动备份的格式

CONFIGURE DEVICE TYPE DISK PARALLELISM 1 BACKUP TYPE TO BACKUPSET; # default #设置备份并行度

CONFIGURE DATAFILE BACKUP COPIES FOR DEVICE TYPE DISK TO 1; # default #设置数据文件备份集的副本数量

CONFIGURE ARCHIVELOG BACKUP COPIES FOR DEVICE TYPE DISK TO 1; # default #设置归档重做日志文件备份集的数量

CONFIGURE MAXSETSIZE TO UNLIMITED; # default #设置备份集的最大尺寸

CONFIGURE ENCRYPTION FOR DATABASE OFF; # default #设置启用加密功能

CONFIGURE ENCRYPTION ALGORITHM 'AES128'; # default #如果启用加密功能，设置采用的加密算法

CONFIGURE COMPRESSION ALGORITHM 'BASIC' AS OF RELEASE 'DEFAULT' OPTIMIZE FOR LOAD TRUE ; # default #设置备份的压缩算法

CONFIGURE ARCHIVELOG DELETION POLICY TO NONE; # default #设置归档重做日志文件备份后的处理策略

CONFIGURE SNAPSHOT CONTROLFILE NAME TO '/opt /oracle/products/11.2.0/dbhome_1/dbs/snapcf_orcl.f'; # default #设置控制文件快照
可预先对这些参数进行配置，设置后的结果作用于所有RMAN会话，也可以在数据库备份与恢复过程中，对特定的参数进行配置。
接下来将对RMAN中的常用操作进行学习。

常用操作学习

*（1）连接目标数据库*

在RMAN中可以建立与目标数据库或恢复目录数据库的连接。与目标数据库连接时，用户须具有sysdba系统权限，以保证可以进行数据库的备份、修复与恢复工作。

可以在操作系统命令提示符下输入以下命令，直连目标数据库

RMAN TARGET \[/  | [user/password@net_service_name|mailto:user/password@net_service_name]\] \[NOCATALOG\]

或者先启动命令，再通过以下命令连接

CONNECT TARGET / CATALOG [user/password@net_service_name|mailto:user/password@net_service_name] \[NOCATALOG\]

参数说明：

--TARGET：目标数据库

--CATALOG：连接恢复目录数据库

--net_service_name：如果是远程数据库，须指明服务名

--NOCATALOG：表示不使用恢复目录保存档案资料库信息，档案资料库信息保存在目标数据库的控制文件中

*例{*}：直接使用rman连到目标数据库

C:\Users\> rman target [sys/oracle@orcl|mailto:sys/sys@orcl]

恢复管理器: Release 11.2.0.4.0 - Production on Copyright (c) 1982, 2009, [Oracle|http://www.linuxidc.com/topicnews.aspx?tid=12] and/or its affiliates.  All rights reserved.

连接到目标数据库: ORCL (DBID=1464900464)

*（2）启动与关闭数据库*

在RMAN中，可以直接启动和关闭数据库，其操作与SQL*Plus中相同。

C:\> RMAN TARGET /

RMAN > SHUTDOWN IMMEDIATE

RMAN > STARTUP MOUNT

RMAN > ALTER DATABASE OPEN;

*（3）在RMAN中执行SQL语句*

如果要在使用RMAN时执行SQL或PL/SQL语句，可以不退出RMAN工具，直接在RMAN中执行。首先在RMAN提示符后输入SQL命令，然后再将要执行的SQL语句用单引号或双引号引起来，最后输入分号即可执行该SQL语句。

*在RMAN中执行SQL语句需要注意：*

--STARTUP、SHUTDOWN等命令可直接执行，不需先输入SQL命令，因为这些命令已经被制成RMAN的命令了；

--RMAN中不能执行SELECT语句；

--如果SQL、PL/SQL语句包含单引号，需要在每个单引号之前再加一个单引号；

*例{*}：.将当前重做日志归档

RMAN> SQL 'alter system archive log current';

*（4）show命令*

可以使用show all在当前会话中所有RMAN预定义的配置参数的设置情况。

RMAN > show all;

也可以在show 后面加上参数名称来查看指定参数的配置情况。

RMAN > show default device type;

*(5) CONFIGURE命令*

1.对于RMAN中预定义的参数，可以使用CONFIGURE命令进行重新设置：

RMAN > CONFIGURE DEFAULT DEVICE TYPE TO sbt;

修改后的参数，查看其值时，后面的注释"#default"会消失 。

2.如果要将某个参数恢复到默认值，只需在CONFIGURE命令后指定CLEAR关键字即可：

RMAN > CONFIGURE DEFAULT DEVICE TYPE CLEAR;

*(6) LIST命令*

LIST命令用来查看RMAN生成的备份信息，包含备份集及其包含的数据文件列表信息、镜像复制的备份信息等。

1．列出数据库中所有文件的备份信息

RMAN > LIST BACKUP OF DATABASE;

2.列出指定表空间的备份信息

RMAN > LIST COPY OF TABLESPACE users;

3.列出指定数据文件的备份信息

RMAN > LIST BACKUP OF DATAFILE 'D:\DISK1\USERS01.DBF';

*(7) REPORT命令*

REPORT命令是一个报表命令，用于从RMAN档案资料库中获取信息并对其进行分析，帮助管理员对备份和恢复操作进行决策。

1. 用REPORT SCHEMA命令获取目标数据库中的对象结构。例如：

RMAN > REPORT SCHEMA;

2. 利用REPORT OBSOLETE命令获取根据当前备份策略可以废弃的备份信息。

RMAN > REPORT OBSOLETE;

3．利用REPORT NEED BACKUP命令获取根据当前备份策略需要进行备份的文件。

RMAN > REPORT NEED BACKUP;

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备份相关概念

（1）备份对象
可以使用RMAN进行的备份对象如下：
--整个数据库：备份所有的数据文件和控制文件；
--数据文件：备份指定的一个或多个数据文件；
--表空间：备份指定的一个或多个表空间；
--归档重做日志文件：备份归档重做日志文件；
--控制文件：在线备份目标数据库当前的控制文件；
--初始化参数文件：备份目标数据库的SPFILE；
--数据文件的镜像复制：备份使用BACKUP AS COPY命令创建数据文件的镜像复制；
--控制文件的镜像复制：备份使用BACKUP AS COPY命令创建控制文件的镜像复制；
--备份集：备份使用BACKUP命令创建的备份集。
使用RMAN对不同对象的备份形成的结果是一个或多个备份集或镜像文件，默认是备份集。
（2）备份形式
在RMAN中，备份分为镜像复制和备份集两种。
--镜像复制是对数据文件、控制文件和归档重做日志文件进进行精确复制，镜像复制文件与原文件大小相同，原文件中未使用的数据块也被复制到备份文件中。只有备份介质为磁盘时，才能进行镜像复制。
--备份集是RMAN创建的一个具有特定格式的逻辑对象，一个备份集在物理上由一个或多个RMAN指定格式的二进制文件组成。每一个备份文件称为一个备份片段（Backup Piece）。
（3）RMAN备份类型
基于RMAN的备份有多种备份类型，包括一致性备份与不一致性备份、数据库打开状态下的备份与关闭（指启动到mount状态）状态下的备份、完全备份与增量备份等。一致性备份是指数据库关闭后加载到mount状态，然后开始备份，利用一致性备份修复数据库后不需要进行恢复操作；不一致性备份是指数据库在打开或非正常关闭情况下的备份，利用不一致性修复数据库后还需进行恢复操作。这里我们着重介绍完全备份与增量备份。
（3.1）完全备份
完全备份的概念：完全备份就是对数据库使用过的所有数据块进行备份，没有使用过的数据块是不做备份的。在进行完全备份时，rman将数据文件中所有的非空白数据块都复制到备份集中。
（3.2）增量备份
增量备份的概念：RMAN中的增量备份（Incremental Backup）是指备份数据文件时，只备份上次增量备份后被修改过的数据块，因此，增量备份要比完全备份小得多，但增量备份的时间不一定比完全备份的时间短，因为增量备份也要读取数据文件中所有的数据块。
根据增量备份所参照的基础不同，增量备份又分为差异增量备份（Differential Incremental Backup）和累积增量备份(Cumulative Incremental Backup)两种。

差异增量备份：以最近级别为0或1的增量备份为基础，复制所有被修改过的数据块。默认为差异增量备份。
累积增量备份：以最近级别为0的增量备份为基础，复制所有被修改过的数据块。

例：差异增量备份
如果每周周日对数据库做级别为0的增量备份，即备份数据库中所有被使用的数据块，其余每天对数据库做差异增量备份，即周一备份相对周日的增量备份发生数据变化的数据块，周二备份相对于周一的增量备份发生数据变化的数据块，…，以此类推。备份策略应该如下图:

例：累积增量备份
如果每周周日对数据库做级别为0的增量备份,即备份数据库中所有被使用的数据块，其余每天对数据库做累积增量备份，即周一备份相对周日的增量备份发生数据变化的数据块，周二也备份相对于周日的增量备份发生数据变化的数据块，…，以此类推。备份策略应该如下图:

（4）并行备份
默认情况下，RMAN在创建备份集时只会使用一个通道向一个磁盘或磁带中写入数据，如果要备份的文件较多，可以启动多个通道同时向多个磁盘写入数据，即并行备份。
可以通过以下几种方式启用并行备份：
--使用CONFIGURE DEVICE TYPE disk/sbt命令将 PARALLELISM 参数设置大于1
--在执行BACKUP命令之前手动分配多个通道，然后在BACKUP命令中设置FILESPERSET参数，这样在备份时RMAN会根据参数设置备份集的数量，使用手动分配的通道进行并行备份。
（5）通道分配
在使用RMAN对目标数据库进行备份、修复、及恢复时，必须为操作分配通道。可以手动分配，也可以自动分配。
（5.1）自动分配
自动分配通道相关预定义参数包括：
--CONFIGURE DEFAULT DEVICE TYPE TO disk|sbt ：指定自动通道的默认设备；
--CONFIGURE DEVICE TYPE disk|sbt PARALLELISM n ：设置自动通道的数量；
--CONFIGURE CHANNEL DEVICE TYPE：对自动分配的所有通道进行设置；
--CONFIGURE CHANNEL n DEVICE TYPE：对自动分配的通道编号为n的进行设置。
（5.2）手动分配
可以使用RUN命令手动分配通道，语法为：
RUN{
ALLOCATE CHANNEL 通道名称 DEVICE TYPE 设备类型;
BACKUP …
}
例：为user01表空间的备份分配一个通道，设备类型为磁盘
RUN{
ALLOCATE CHANNEL ch1 DEVICE TYPE disk FORMAT '/home/%U';
BACKUP TABLESPACE usre01;
}
在RMAN命令执行器中，单独执行BACKUP命令时，使用自动分配的通道，在RUN内使用BACKUP命令，但没有手动分配通道，则使用自动分配的通道。
可以同时定义多个通道并行备份数据库，例如，使用2个通道并行备份两个数据文件。
RMAN > RUN {
ALLOCATE CHANNEL ch1 DEVICE TYPE disk;
ALLOCATE CHANNEL ch2 DEVICE TYPE disk;
BACKUP DATAFILE 1,2;
}
如果每个BACKUP语句只对应一个数据文件，则在同一时间只有一个数据文件备份，只有一个通道被激活。
RMAN > RUN{

ALLOCATE CHANNEL ch1 DEVICE TYPE disk;

ALLOCATE CHANNEL ch2 DEVICE TYPE disk;

BACKUP DATAFILE 1;

BACKUP DATAFILE 2;

}