Linux下如何利用文件描述符恢复的成功失败实验

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这篇文章将为大家详细讲解有关 Linux 下如何利用文件描述符恢复的成功失败实验,丸趣 TV 小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

数据误删除是作为初级运维人员常常遇到的“低级错误”,一些有经验的老手有时也在疲劳、不冷静的情况下“马失前蹄”。一旦误删除数据文件,尽快采用影响最小、最迅速的手段恢复数据库是第一要务。

恢复数据的方法很多,比如冷热备份、闪回数据库等等,如果是直接从操作系统 OS 层面删除数据文件,在 Linux/Unix 环境下,有一些优选手段可以使用。其中之一就是文件描述符(File Description)。

1、聊聊 File Description

不同的操作系统,在实现 CPU 管理、内存管理和存储文件管理的时候,采用不同的方式手段。

在 Linux 和 Unix 里面,采用文件描述符进行文件管理。一个进程要打开文件,是调用操作系统内核功能,内核返回一个文件描述符。对文件的读写操作也通过这个描述符进行操作。操作系统删除一个文件的时候,是要确定文件所有文件描述符都是释放掉之后,才会最后删除。

我们的误操作,如果是发生在正在运行的数据库系统中,文件虽然在操作系统上删除不可见了。但是数据库 Oracle 进程中还会保有一些存在的文件描述符,借用这些文件描述符,我们是可能找到文件信息,来恢复数据文件的。

所以,一旦发生了误删除动作,切忌三点:心态冷静、断开应用、维护现场不关库。

但是,在实际中,这种可以快速恢复的技术,并不是百分之百成功的。使用文件描述符恢复数据需要数据库不能关闭、数据库进程不能“自动剔除”数据文件等。本文从两个实验着手,介绍一下操作方法和前提。

2、实验环境搭建

我们选择 Linux 2.6 内核和 Oracle 11g 进行试验。注意:在生产环境下,绝对不能进行这样的实验。进行试验的时候,也需要完备的备份。

[oracle@bspdev ~]$ uname -a

Linux bspdev.localdomain 2.6.18-308.el5 #1 SMP Tue Feb 21 20:05:41 EST 2012 i686 i686 i386 GNU/Linux

SQL select * from v$version;

BANNER

——————————————————————————–

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 – Production

PL/SQL Release 11.2.0.1.0 – Production

CORE11.2.0.1.0Production

TNS for Linux: Version 11.2.0.1.0 – Production

NLSRTL Version 11.2.0.1.0 – Production

创建专门的表空间、用户和数据表,用于进行试验。

SQL create tablespace rmdtest datafile /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf size 1000m

  2  extent management local uniform size 1m

  3  segment space management auto;

Tablespace created

SQL create user rmtest identified by rmtest default tablespace rmdtest;

User created

SQL grant resource, connect to rmtest;

Grant succeeded

SQL grant select any dictionary to rmtest;

Grant succeeded

SQL create table rm_tab as select * from dba_objects;

Table created

SQL insert into rm_tab select * from rm_tab;

72731 rows inserted

SQL commit;

Commit complete

数据表 T,在实验环境的表空间文件里面。

SQL select tablespace_name, bytes/1024/1024 M from dba_segments where owner= RMTEST and segment_name= RM_TAB

TABLESPACE_NAME  M

—————————— ———-

RMDTEST   17

确保有一份好的备份!

RMAN list backup;

List of Backup Sets

===================

BS Key  Type LV Size  Device Type Elapsed Time Completion Time

——- —- — ———- ———– ———— —————

135  Full  1.39G  DISK  00:03:13  02-FEB-14 

  BP Key: 135  Status: AVAILABLE  Compressed: NO  Tag: TAG20140202T012300

(篇幅原因,有省略……)

  Piece Name:

  Piece Name: /u01/flash_recovery_area/WILSON/autobackup/2014_02_02/o1_mf_s_838430779_9gtckx4s_.bkp

  SPFILE Included: Modification time: 02-FEB-14

  SPFILE db_unique_name: WILSON

  Control File Included: Ckp SCN: 5370719  Ckp time: 02-FEB-14

下面进行两次实验过程,模拟运行状态下数据文件被删除的场景。注意:由于操作系统差异性,Windows 下是不会出现“运行打开的文件被删除”的场景的。所以,在 Linux/AIX 中,更容易出现误删除的情况。

3、一次“不成功”的实验

首先是一次不成功的实验。运维生产环境中,我们的原则永远是稳定。危险不确定的事情场景,一定要避免。哪怕不做、不修、不优化,也不要让业务系统的可用性去冒险。

实验环境中,我们总能够发现很多知识和现象。首先,我们尝试删除数据文件,确认文件位置。

[oracle@bspdev ~]$ cd /u01/oradata/WILSON/datafile/

[oracle@bspdev datafile]$ ls -l | grep rmdtest01.dbf

-rw-r—– 1 oracle oinstall 1048584192 Feb  2 02:14 rmdtest01.dbf

删除文件。

[oracle@bspdev datafile]$ rm rmdtest01.dbf

[oracle@bspdev datafile]$ ls -l

total 8121892

-rw-r—– 1 oracle oinstall  10493952 Feb  2 02:14 mvtbltest01.dbf

(篇幅原因,有省略……)

-rw-r–r– 1 oracle oinstall  10493952 Feb  2 02:14 tts_simple01.dbf

注意:此时数据文件虽然从 OS 中删除,但是我们依然可以查询到数据!

SQL select count(*) from rmtest.rm_tab;

  COUNT(*)

———-

  145462

对于这种现象,笔者认为两种可能性,一是 buffer cache 中的缓存数据信息,可以支持这种查询动作。另一种可能性,就是由于文件描述符的存在,让数据文件没有被真正删除,还以某种方式存在于系统中,支持 dbwr 查询。

证明两种猜想,对 buffer cache 进行清理。

SQL alter system flush buffer_cache;

System altered

SQL alter system flush shared_pool;

System altered

– 依然可以查询结果

SQL select count(*) from rmtest.rm_tab;

  COUNT(*)

———-

  145462

但是,如果数据库以某种方式,发现了文件被删除,比如 check point 动作,就会引起很多自动化动作出现。

SQL alter system checkpoint;

System altered

–alert log 中信息如下:

Sun Feb 02 02:27:51 2014

Beginning global checkpoint up to RBA [0x1ef.2532.10], SCN: 5374358

Errors in file /u01/diag/rdbms/wilson/wilson/trace/wilson_ckpt_4814.trc:

ORA-01171: datafile 11 going offline due to error advancing checkpoint

ORA-01116: error in opening database file 11

ORA-01110: data file 11: /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf

ORA-27041: unable to open file

Linux Error: 2: No such file or directory

Additional information: 3

Completed checkpoint up to RBA [0x1ef.2532.10], SCN: 5374358

Sun Feb 02 02:27:52 2014

Checker run found 1 new persistent data failures

Check Point 是 Oracle 内部控制的一件大事。经过 check point,Oracle 要保证所有数据文件、控制文件 SCN 信息保持一致,和日志文件在恢复时间点(RBA+SCN)达成一致。这个过程就强制回去访问到数据文件,结果文件丢失被发现。

此后,查询出错。

SQL select count(*) from rmtest.rm_tab;

select count(*) from rmtest.rm_tab

ORA-00376: 此时无法读取文件 11

ORA-01110: 数据文件 11: /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf

注意:如果放任不管,Oracle 自动的 incremental checkpoint 也会有类似的效果。同时,周期性的 Global Check 也会发现“文件丢失了”。

这个时候,我们进行修复操作。使用文件描述符恢复文件的方法,第一步找到一个 Oracle 后台进程,最典型的就是 dbwr。

[oracle@bspdev datafile]$ ps -ef | grep dbw

oracle  4806  1  0 02:12 ?  00:00:00 ora_dbw0_wilson

oracle  9076  4491  0 02:29 pts/0  00:00:00 grep dbw

使用 lsof –p 命令,找出 dbwr 进程对应的文件描述符信息。

[root@bspdev datafile]# lsof -p 4806

COMMAND  PID  USER  FD  TYPE DEVICE  SIZE/OFF  NODE NAME

oracle  4806 oracle  cwd  DIR  253,0  4096  10574090 /u01/oracle/dbs

oracle  4806 oracle  rtd  DIR  253,0  4096  2 /

oracle  4806 oracle  txt  REG  253,0  173515991  10579756 /u01/oracle/bin/oracle

(篇幅原因,有省略……)

racle  4806 oracle  33uW  REG  253,0  10493952  2978999 /u01/oradata/WILSON/datafile/mvtbltest01.dbf

oracle  4806 oracle  34uW  REG  253,0  30416896  524875 /u01/oradata/WILSON/datafile/o1_mf_temp_7xt46489_.tmp

oracle  4806 oracle  35r  REG  253,0  1074176  10595009 /u01/oracle/rdbms/mesg/oraus.msb

里面包括了 dbwr 打开的所有文件描述符,我们没有能看到删除的文件 rmdtest01.dbf。文件描述符目录也没有相应的 FD 内容。说明:由于一些情况,Oracle 进程将文件描述符删除了!

此时,我们检查文件状态。

SQL select online_status from dba_data_files where file_id=11;

ONLINE_STATUS

————-

RECOVER

文件已经被 offline,强制剔除文件体系了。仔细想起来,这个过程是 check point 的一个结果。

Check Point 的最终效果,是所有数据文件在文件头标注相同的 SCN 记录,之前脏块被写入到数据文件中。如果一个数据文件实体不存在了,这个操作一定不能完成。Oracle 选择了一种方法,就是强制将这个文件“剔除”。所以我们在日志中,看到了下面一段内容。

ORA-01171: datafile 11 going offline due to error advancing checkpoint

被剔除的文件,Oracle 关闭文件描述符也是可以理解的了。

这个实验失败,告诉我们一个道理:使用文件描述符进行数据恢复,并不是 100% 有效。如果时间很长,或者进行过很多特殊操作,这个微弱的文件描述符是会消失的!

下面我们进行一次成功的实验。

4、一次“成功”的实验

我们借助 RMAN 备份,恢复到实验前的状态。

[root@bspdevdatafile]# ls

mvtbltest01.dbf  o1_mf_temp_7xt46489_.tmp

o1_mf_example_7xt46m9x_.dbf  o1_mf_undotbs1_7xt3yzl5_.dbf.bak

o1_mf_jpatest_87y6v8qc_.dbf  o1_mf_undotbs1_92l5b0v4_.dbf

o1_mf_nbscommo_820frtg1_.dbf  o1_mf_users_805nxydh_.dbf

o1_mf_nbscommo_820ft5y5_.dbf  rmdtest01.dbf

o1_mf_sysaux_7xt3yzkb_.dbf  tts_simple01.dbf

o1_mf_system_7xt3yzhj_.dbf

删除数据文件。

[root@bspdev datafile]# rm rmdtest01.dbf

rm: remove regular file `rmdtest01.dbf ? y

[root@bspdev datafile]# ls

mvtbltest01.dbf  o1_mf_system_7xt3yzhj_.dbf

o1_mf_example_7xt46m9x_.dbf  o1_mf_temp_7xt46489_.tmp

o1_mf_jpatest_87y6v8qc_.dbf  o1_mf_undotbs1_7xt3yzl5_.dbf.bak

o1_mf_nbscommo_820frtg1_.dbf  o1_mf_undotbs1_92l5b0v4_.dbf

o1_mf_nbscommo_820ft5y5_.dbf  o1_mf_users_805nxydh_.dbf

o1_mf_sysaux_7xt3yzkb_.dbf  tts_simple01.dbf

删除之后,借助文件描述符,我们还是可以查询的。

SQL select count(*) from rmtest.rm_tab;

  COUNT(*)

———-

  145462

查找 dbwr 进程,确定进程编号。

[root@bspdev datafile]# ps -ef | grep dbw

oracle  9405  1  0 02:45 ?  00:00:00 ora_dbw0_wilson

root  9716  4466  0 02:56 pts/0  00:00:00 grep dbw

使用 lsof –p 确定文件描述符信息。

[root@bspdev datafile]# lsof -p 9405

COMMAND  PID  USER  FD  TYPE DEVICE  SIZE/OFF  NODE NAME

oracle  9405 oracle  cwd  DIR  253,0  4096  10574090 /u01/oracle/dbs

(篇幅原因,有省略……)

oracle  9405 oracle  29uW  REG  253,0  209723392  525165 /u01/oradata/WILSON/datafile/o1_mf_nbscommo_820frtg1_.dbf

oracle  9405 oracle  30uW  REG  253,0  104865792  525166 /u01/oradata/WILSON/datafile/o1_mf_nbscommo_820ft5y5_.dbf

oracle  9405 oracle  31uW  REG  253,0  104865792  525484 /u01/oradata/WILSON/datafile/o1_mf_jpatest_87y6v8qc_.dbf

oracle  9405 oracle  32uW  REG  253,0  10493952  525541 /u01/oradata/WILSON/datafile/tts_simple01.dbf

oracle  9405 oracle  33uW  REG  253,0  10493952  2978999 /u01/oradata/WILSON/datafile/mvtbltest01.dbf

oracle  9405 oracle  34uW  REG  253,0  30416896  524875 /u01/oradata/WILSON/datafile/o1_mf_temp_7xt46489_.tmp

oracle  9405 oracle  35r  REG  253,0  1074176  10595009 /u01/oracle/rdbms/mesg/oraus.msb

oracle  9405 oracle  36uW  REG  253,0 1048584192  2979001 /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf (deleted)

注意:lsof 是描述文件描述符最好的工具,其中包括 FD 列。我们从 dbwr 的连接中,找到了 rmdtest01.dbf 的信息行。其中 FD=36uw。这个 36 就表示了连接文件的名称。

联合 dbwr 的进程编号 9405,我们在目录 /proc/9405/fd 中找到所有的文件符。

[root@bspdev datafile]# cd /proc/9405/fd

[root@bspdev fd]# ls

0  10  12  14  16  18  2  21  23  25  27  29  30  32  34  36  5  7  9

1  11  13  15  17  19  20  22  24  26  28  3  31  33  35  4  6  8

Ls 命令也可以列出信息。

[root@bspdev fd]# ls -l

total 0

lr-x—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 0 – /dev/null

l-wx—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 1 – /dev/null

lrwx—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 10 – /u01/oracle/dbs/lkinstwilson (deleted)

lrwx—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 34 – /u01/oradata/WILSON/datafile/o1_mf_temp_7xt46489_.tmp

lr-x—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 35 – /u01/oracle/rdbms/mesg/oraus.msb

lrwx—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 36 – /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf (deleted)

l-wx—— 1 oracle oinstall 64 Feb  2 02:56 9 – /home/oracle/oradiag_oracle/diag/clients/user_oracle/host_1437849207_76/trace/ora_9293_3085993664.trm

这个 36 对应的文件还存在,就是已经被删除的那个 rmdtest01.dbf 文件。进行拷贝出来。

[root@bspdev fd]# cp 36 /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01res.dbf

[root@bspdev fd]#

拷贝出来之后,最好进行一定转换。先将其 offline,之后进行控制文件中的 rename 动作,最后 recover 和 online 操作。具体流程常见笔者专门的文章(http://blog.itpub.net/17203031/viewspace-773628/)。

SQL alter database datafile 11 offline;

Database altered

Rename 操作。

– 报错

SQL alter database rename file /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf to /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01res.dbf

alter database rename file /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf to /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01res.dbf

ORA-01511: 重命名日志 / 数据文件时出错

ORA-01141: 重命名数据文件 11 时出错 – 未找到新文件 /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01res.dbf

ORA-01110: 数据文件 11: /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf

ORA-27041: 无法打开文件

Linux Error: 13: Permission denied

Additional information: 9

究其原因,是拷贝权限为 root,需要手工修改所有权信息。

[root@bspdev datafile]# ls -l | grep rmd

-rw-r—– 1 root  root  1048584192 Feb  2 03:01 rmdtest01res.dbf

[root@bspdev datafile]# chown oracle:oinstall rmdtest01res.dbf

[root@bspdev datafile]# ls -l | grep rmd

-rw-r—– 1 oracle oinstall 1048584192 Feb  2 03:01 rmdtest01res.dbf

Rename 文件。

SQL alter database rename file /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01.dbf to /u01/oradata/WILSON/datafile/rmdtest01res.dbf

Database altered

SQL recover datafile 11;

Media recovery complete.

SQL alter database datafile 11 online;

Database altered.

使用 rman 中的 recovery advisor 工具,来判断错误是否存在。

[oracle@bspdev ~]$ rman nocatalog

Recovery Manager: Release 11.2.0.1.0 – Production on Sun Feb 2 03:06:43 2014

Copyright (c) 1982, 2009, Oracle and/or its affiliates.  All rights reserved.

RMAN connect target /

connected to target database: WILSON (DBID=3906514064)

using target database control file instead of recovery catalog

RMAN list failure;

no failures found that match specification

恢复完成,实验成功。

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正文完
 
丸趣
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