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：

Ø        硬件的I/O错误

Ø        操作系统的I/O错误或缓冲问题

Ø        内存或paging问题

Ø        磁盘修复工具

Ø        一个数据文件的一部分正在被覆盖

Ø        Oracle试图访问一个未被格式化的系统块失败

Ø        数据文件部分溢出

Ø        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 = <AFN> and <BL> 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：

Ø        Sys用户下的对象

Ø        回滚段

Ø        临时段

Ø        索引或者分区索引

Ø        表

常用的处理方法有：

Ø        恢复数据文件

Ø        只恢复坏的block（9i以上版本可用）

Ø        通过ROWID RANGE SCAN保存数据

Ø        使用DBMS_REPAIR

Ø        使用EVENT

4． 具体处理方法的介绍

Ø        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;

Ø      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;}

Ø      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>,<RFN>,<BL>,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>,<RFN>,<BL>+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 <owner.tablename> A WHERE rowid < '<low_rid>'；

INSERT INTO salvage_table SELECT /*+ ROWID(A) */ * FROM <owner.tablename> 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。

Ø      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。

Ø      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('<schema>','<tablename>');

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：

Ø HWM以上的坏块是不会发现的

Ø 索引中存在的坏块是不会发现的

Ø 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: Release9.2.0.5.0 - 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。