如何处理Oracle数据库中的坏块问题

本文主要介绍如何去处理在Oracle数据库中出现坏块的问题，对于坏块产生在不同的对象上，处理的方法会有所不同，本文将大致对这些方法做一些介绍。因为数据库运行时间长了，由于硬件设备的老化，出现坏块的几率会越来越大，因此，做为一个DBA，怎么去解决数据库出现的坏块问题就成了一个重要的议题了。

一：什么是数据库的坏块

首先我们来大概看一下数据库块的格式和结构

数据库的数据块有固定的格式和结构，分三层：cache layer，transaction layer，data layer。在我们对数据块进行读取写入操作的时候，数据库会对要读写的数据块做一致性的检查，其中包括：数据块的类型、数据块的地址信息、数据块的SCN号以及数据块的头部和尾部。如果发现其中有不一致的信息，那数据库就会标记这个数据块为坏块了。数据库的坏块分为两种，逻辑坏块和物理坏块。

二：坏块对数据库产生的影响

如果数据库出现坏块，数据库的告警日志文件里面会存在有如下的一些报错信息：Ora-1578以及Ora-600 and trace file in bdump directory，其中Ora-600错误的第一个参数值的范围是[2000]-[8000]，不同的值代表着数据块的不同的层出现问题，具体的如下表所示：

Range                   block layer

Cache layer             2000 – 4000

Transaction layer       4000 – 6000

Data layer              6000 - 8000

坏块产生影响的对象可能是数据字典表、回滚段表、临时段、用户数据表和索引等。不同的对象产生坏块后的处理方法不尽相同。

三：坏块产生的原因

Oracle调用标准C的系统函数，对数据块进行读写操作，因此，坏块是有可能由以下几种原因产生：

?         硬件的I/O错误

?         操作系统的I/O错误或缓冲问题

?         内存或paging问题

?         磁盘修复工具

?         一个数据文件的一部分正在被覆盖

?         Oracle试图访问一个未被格式化的系统块失败

?         数据文件部分溢出

?         Oracle或者操作系统的bug

四：坏块的处理方法

1．  先收集相应的关于坏快的信息，从AlertSID.log文件或者从trace文件中查找，找到例如以下的一些信息：

   Ora-1578  file#  (RFN)  block#

Ora-1110  file#  (AFN)  block#

   Ora-600   file#  (AFN)  block#

其中RFN表示的是relative_fno

AFN表示的是file_id

        Select file_name,tablespace_name,file_id “AFN”,relative_fno “RFN”

        From dba_data_files;

        Select file_name,tablespace_name,file_id, relative_fno“RFN”

        From dba_temp_files;

2．  确定存在坏块的对象是什么：

    SELECT tablespace_name, segment_type, owner, segment_name, partition_name  FROM dba_extents WHERE file_id = and between block_id AND block_id + blocks – 1；

    通过上面这个查询语句就可以查出当前存在坏块的对象是什么，是什么类型的对象。需要注意的是如果是temp文件中出现坏块，是没有记录返回的。

3．  根据2中查询出来的对象类型，确定相应的处理方法

出现坏块的常见对象有：

?         Sys用户下的对象

?         回滚段

?         临时段

?         索引或者分区索引

?         表

常用的处理方法有：

?         恢复数据文件

?         只恢复坏的block（9i以上版本可用）

?         通过ROWID RANGE SCAN 保存数据

?         使用DBMS_REPAIR

?         使用EVENT

4．  具体处理方法的介绍

?         恢复数据文件方法：

如果数据库是归档方式下，并且有完整的物理备份，就可以使用此方法来恢复。

步骤如下：

1)       先offline受影响的数据文件，执行以下的语句：

    ALTER DATABASE DATAFILE ‘name_file‘ OFFLINE；

2)       保留有坏块的数据文件，然后拷贝备份的数据文件。如果恢复的数据文件要求路径不同，执行以下的语句：

    ALTER DATABASE RENAME FILE ‘old_name‘ TO ‘new_name‘;

3)       恢复数据文件，执行以下语句：

    RECOVER DATAFILE ‘name_of_file‘;

4)       Online恢复后的数据文件，执行以下的语句：

ALTER DATABASE DATAFILE ‘name_of_file‘ ONLINE;

?       只恢复坏的block（9i以上版本可用）

   使用这种方法要求数据库版本是9.2.0以上，要求配置了Rman的catalog数据库，数据库为归档方式，并且有完整的物理备份。

   步骤如下：

   使用RMAN的BLOCKRECOVER命令 ：

   Rman>run{blockrecover datafile 5 block 11,16;}

   也可以强制使用某个SCN号之前的备份，恢复数据块。

   Rman>run{blockrecover datafile 5 block 11,16 restore until sequence 8505;}

?       通过ROWID RANGE SCAN 保存数据

1)    先取得坏块中ROW ID的最小值，执行以下的语句：

   SELECT dbms_rowid.rowid_create(1,<obj_id>,,,0) from DUAL;

2）取得坏块中的ROW ID的最大值，执行以下的语句：

   SELECT dbms_rowid.rowid_create(1,<obj_id>,,+1,0) from DUAL;

3）建议一个临时表存储那些没有坏块的数据，执行以下的语句：

   CREATE TABLE salvage_table AS SELECT  *   FROM  corrupt_tab Where 1=2;

4）保存那些不存在坏块的数据到临时表中，执行以下的语句：

   INSERT INTO salvage_table SELECT /*+ ROWID(A) */ * FROM A WHERE rowid < ‘<low_rid>‘；

INSERT INTO salvage_table SELECT /*+ ROWID(A) */ * FROM A  WHERE rowid >= ‘<hi_rid>‘;

5) 根据临时表中的数据重建表，重建表上的索引，限制。

?       使用10231诊断事件，在做全表扫描的时候跳过坏块

可以在session级别设定：

ALTER SESSION SET EVENTS ‘10231 TRACE NAME CONTEXT FOREVER, LEVEL 10‘;

也可以在数据库级别上设定，在初始化参数中加入：event="10231 trace name context forever, level 10" ，然后重启数据库。

然后从存在坏块的表中取出不存在坏块的数据，执行以下的语句：

CREATE TABLE salvage_emp AS SELECT * FROM corrupt_table;

最后rename生成的corrupt_table为原来表的名字，并重建表上的索引和限制。

?       使用dbms_repair包进行恢复

   使用dbms_repair标记有坏块的表，在做全表扫描的时候跳过坏块，执行以下的语句：

   Execute DBMS_REPAIR.SKIP_CORRUPT_BLOCKS(‘‘,‘‘);

然后使用exp工具或者createtable as select的方法取出没有坏块数据，然后重建表，表上的索引和限制。

五：坏块的预先发现的方法

1．  如果要检测数据库中所有的表，可以利用exp工具导出整个数据库可以检测坏块。不过这个工具有一些缺陷，对以下情况的坏块是检测不出来的：

?  HWM以上的坏块是不会发现的

?  索引中存在的坏块是不会发现的

?  数据字典中的坏块是不会发现的

2．  如果只是对数据库中比较重要的表进行坏块检查，可以使用ANALYZE TABLE tablename VALIDATE STRUCTURE CASCADE 的方法来检测坏块，它执行坏块的检查，但是不会标记坏块为corrupt，检测的结果保存在USER_DUMP_DEST目录下的用户trace文件中。

3．  使用Oracle的专门工具dbv来检查坏块，具体的语法如下：

关键字     说明                    (默认)

----------------------------------------------------

FILE        要验证的文件                 (无)

START       起始块                    (文件的第一个块)

END         结束块                      (文件的最后一个块)

BLOCKSIZE   逻辑块大小             (2048)

LOGFILE     输出日志                     (无)

FEEDBACK    显示进度               (0)

PARFILE     参数文件                 (无)

USERID      用户名/口令              (无)

SEGMENT_ID  段 ID (tsn.relfile.block) (无)

例如：

Dbv file=system01.dbf blocksize=8192

DBVERIFY: Release 9.2.0.5.0 - Production on 星期六 11月 27 15:29:13 2004

Copyright (c) 1982, 2002, Oracle Corporation.  All rights reserved.

DBVERIFY - 验证正在开始 : FILE = system01.dbf

DBVERIFY - 验证完成

检查的页总数         ：32000

处理的页总数（数据）：13261

失败的页总数（数据）：0

处理的页总数（索引）：2184

失败的页总数（索引）：0

处理的页总数（其它）：1369

处理的总页数 (段)  : 0

失败的总页数 (段)  : 0

空的页总数            ：15186

标记为损坏的总页数：0

汇入的页总数           ：0

    注：因为dbv要求file后面跟的必须是一个文件扩展名，所以如果用裸设备存储的，就必须使用ln链接裸设备到一个文件，然后再用dbv对这个链接文件进行检查。