Описание этапов запуска и остановки БД

Oracle рекомендует следующий порядок действий для запуска БД: запуск Database Control, запуск listener-а, запуск БД. Запуск БД также является составным процессом. При запуске более сложного окружения, такого как cluster system или любого другого управляемого Enterprise Manager Grid Control могут быть дополнительные этапы, однако для Single Instance архитектуры этой последовательности вполне достаточно.

Запуск и подключение к Database Control

Database Control это инстурмент для управления одной БД. Эта БД может быть кластеризирована и тогда для каждого экземпляра БД работающего с одинаковой домашней директорией ORACLE_HOME будет свой экземпляр Database Control. Этот инструмент написан на языках Perl и Java и доступен через браузер. Нет необходимости устанавливать JRE или интерпретатор Perl: они оба доступны в домашней директории Oracle и устанавливаются OUI. Все запросы к Database Control осуществляются с использованием протокола HTTPS. Единственная необходимая настройка это проверить доступность порта используемого для работы с Database Control. Настройка Database Control осуществляется в момент создания БД. Эта настройка содержит два важных блока информации:  имя сервера и номер порта. Если возникнет необходимость изменить эти значения – необходимо перенастроить Database Control.

Для запуска Database Control необходимо запустить программу emctl, расположенную в папке $ORACLE_HOME/bin. Ниже перечислены команды для запуска, остановки и проверки состояния Database Control

emctl start dbconsole

emctl stop dbconsole

ecmtl status dbconsole

Для успешного выполнения этих команд должны быть установлены следующие системные переменные: PATH, ORACLE_HOME и ORACLE_SID. PATH используется операционной системой для поиска пути к программе emctl. ORACLE_HOME и ORACLE_SID используются для поиска командой emctl файлов конфигурации. Эти файлы расположены в трёх местах: папка ORACLE_HOME/sysman/config содержит общие настройки для всех экземпляров Database Control работающих с текущей домашней директорией Oracle. ORACLE_HOME/hostname_sid/sysman/config и ORACLE_HOME/oc4j/j2ee/ OC4J_DBConsole_ hostname_sid/config содержат дополнительные расширенные настройки для каждой БД(hostname – имя компьютера, sid – значение переменной ORACLE_SID).

На рисунке 3-3 показан результат выполнения команды запуска Database Control

Первая попытка запуска была неудачной так как не была установлена переменная ORACLE_SID. Без корректного значения этой переменной emctl не может найти необходимые файлы конфигурации (значение используется в названии папок). Команда проверки состояния ни что иное как запрос по адресу URL; доступность этого URL так же можно проверить в браузере

http://hostname:port/em

где hostname – это сетевое имя компьютера на котором запущен Database Control и port – это порт ответственный за входящие подключения. Если у вашего сервера несколько сетевых имён или несколько сетевых интерфейсов – можно использовть любой. Для определения порта можно использовать команду emctl либо посмотреть конфигурационный файл ORACLE_HOME/install/portlist.ini где указаны все порты настроенные OUI и DBCA. При незапущенном listener-е при подключении к Database Control вы увидите окно изображенное на рисунке 3-4.

Запуск listener-а БД

Listener – это процесс который следит за запросами к порту для подключения к базе данных. Запросы к БД (и весь остальной трафик после создания сессии) использует Oracle Net, закрытый протокол Oracle. Oracle Net – это прокотор который работает над любым низлежащим сетевым протоколом, обычно над TCP/IP. Управление listener-ом более детально расммотрим в главе 4, сейчас же рассмотрим как запустить listener. Это можно сделать двумя (в windows тремя) способами: используя программу lsnrctl, с помощью Database Control, запустить windows сервис.

Программа lsnrctl расположена в каталоге ORACLE_HOME/bin. Параметрами могут быть

lsnrctl start [listener name]

lsnrctl status [listener name]

Значение по умолчанию для названия listener-а  — LISTENER и обычно так и называют. На рисунке 3-5 показан результат выполнения команды lsnrctl status при работающем listener-е

Обратите внимание на первую строчку – там указаны сетевое имя и порт listener-а, а также на пятую снизу строку, которая обозначает что listener будет принимать подключения для сервиса ocp11g который создан для экземпляра ocp11g. Это критически важная информация для подключения к БД. Если БД была успешна создана с помощью DBCA значит listener настроен и запущен. Если нет вы увидите другой ответ команды lsnrctl status, тогда используйте команду lsnrctl для запуска или нажмите кнопку START LISTENER в окне Database Control показанном на рисунке 3-4.

Запуск SQL *Plus

SQL *Plus — это простая клиент-серверная программа для запуска SQL команд. Единственный параметр который необходимо знать для запуска – это NOLOG. По умолчанию, SQL *Plus немедленно запрашивает имя и пароль пользователя и параметры подключения. Это корректно для обычных пользователей, но бессмысленно для DBA, так как база данных должна быть уже открыта. Для запуска SQL *Plus без подключения к БД используйте параметр /NOLOG

sqlplus /nolog

В результате выполнения команды вы подключитесь к командной строке SQL, откуда можно подключиться используя различные параметры.

Запуск и остановка БД

Если быть точным – нельзя запустить и остановить БД: только экземпляр может быть запущен и остановлен, а база данны может быть подключена, открыта, отключена и закрыта. Данные операции можно совершить с помощью SQL *Plus выполнив команды STARTUP и SHUTDOWN или используя Database Control. В Windows это можно сделать также с помощью управления сервисом созданным для экземпляра БД. Системный журнал содержит подробную информацию об этих операциях когда бы они не были вызваны. Запуск и остановка – очень важные операции, информация об их выполнении всегда записывается и они могут быть инициированы только пользователями с особым уровнем доступа.

Подключение с повышенными правами доступа

Обычный пользователь не может запустить или остановить БД – потому что он авторизуется используя словарь данных. Это логически невозможно поскольку в момент запуска словарь данных ещё не доступен. Таким образом для запуска необходимо подключаться к серверу используя механизм внешней авторизации:  системная авторизация пользователя как члена группы Oracle, или авторизация с использованием файла паролей. Тип авторизации указывается при выполнении команды CONNECT.  Ниже представлены различные комбинации команды CONNECT после подключения к серверу используя программу SQL *Plus с параметром /NOLOG

connect user/pwd[@connect_alias]

connect user/pwd[@connect_alias] as sysdba

connect user/pwd[@connect_alias] as sysoper

connect / as sysdba

connect / as sysoper

где user – имя пользователя, pwd – пароль, connect_alias – сетевой идентификатор (рассмотрим в главе 4). Первый пример использует авторизацию с помощью словаря данных, база данных должны быть открыта или команда вернёт ошибку. Любой пользователь после подключения к БД используя данный синтаксис не сможет выполнить команды запуска и остановки базы данных. Два следующих примеры указывают Oracle использовать авторизацию с помощью файла паролей. Последние команды используют авторизацию операционной системы: Oracle проверяет является ли текущий пользователь членом группы Oracle, и если проверка успешна – пользователь подключается к БД как SYSOPER или SYSDBA. Пользователь подключившийся к базе данных любым способом из последних четырёх может выполнить команды запуска и остановки БД вне зависимости от состояния базы данных – она может быть даже не создана на этом этапе.

Если Database Control обнаруживает запущенный listener – то он использует авторизацию через словарь данных или файл паролей (в зависимости от выбора пользователя – рисунок 3-6). Если же listener не запущен (рисунок 3-4) при нажатии на кнопку STARTUP Database Control запрашивает системные имя пользователя и пароль для подключения к серверу.

Рисунок 3-6

SYSOPER и SYSDBA

SYSOPER и SYSDBA – это уровни доступа с повышенными полномочиями.  Они доступны только при системной авторизации или авторизации с помощью файла паролей. Уровень доступа SYSOPER может выполнять команды

STARTUP

SHUTDOWN

ALTER DATABASE [MOUNT|OPEN|CLOSE|DISMOUNT]

ALTER [DATABASE|TABLESPACE][BEGIN|END] BACKUP

RECOVER

Уровень доступа SYSDBA также может выполнять эти команды, плюс возможность создавать БД, запускать неполное восстановление и давать полномочия SYSOPER и SYSDBA другим пользователям.

Вам может быть интерестно под каким пользователем вы подключаетесь к БД когда используется системная авторизация. Чтобы это выяснить, после подключения к базе данных выполните команду show user (эту команду можно вызвать набрав sho user – не стоит недооценивать сокращения, они могут ускорить время набора команд) – результат показан на рисунке 3-7.

Уровень доступа SYSDBA использует пользоватля SYS – суперпользователя в системе и владельца словаря данных. Уровень доступа SYSOPER подключается как пользователь PUBLIC. PUBLIC – не пользователь в нормальном смысле, это пользователь который используется для задач администрирования, но (по умолчанию) не может просматривать или изменять данные. Подключаться с данными уровнями доступа стоит только для выполнения задач, которые не могут быть выполнены обычными пользователями.

Рисунок 3-7

Запуск: NOMOUNT, MOUNT и OPEN

Необходимо помнить что экземпляр БД и база данных это два разных объекта которые могут существовать независимо друг от друга. Когда останавливается экземпляр БД то структуры в памяти и фоновые процессы перестают существовать, однако база данных (содержимое файлов) продолжает. В архитектуре RAC другие экземпляры могут продолжать работать с базой.

Процесс запуска базы данных разбит на шаги: вначале запускается экземпляр БД, затем база данных подключается (mount) и открывается (open) для использования. В любой момент времени база данных может быть в одном из следующих состояний

• SHUTDOWN
• NOMOUNT
• MOUNT
• OPEN

Когда база данных остановлена (SHUTDOWN) все файлы закрыты и экземпляр не существует. В отключенном состоянии (NOMOUNT) – экземпляр БД построен в памяти (SGA создана и фоновые процессы запущены согдасно файлу параметров), но база данных недоступна и может быть даже ещё не создана. В подключенном состоянии (MOUNT) экземпляр находит и читает файл контроля. В открытом состоянии (OPEN) все файлы найдены и открыты – т.е. база данных доступна для пользователей. Когды вы запускаете команду STARTUP – будут выполнены все шаги, однако команда может быть разбиты на этапы. Напирмер если файл контроля испорчен или копия недоступна – вы не сможете подключить базу данных. Однако вы можете запустить базу в неподключенном режиме (NOMOUNT) и восстановить файл контроля. Точно так же если у вас возникли проблемы с файлами данных или логовов, вы можете попробовать восстановить данные в MOUNT состоянии, перед тем как открывать БД.

Как же экземпляр находит файлы которые ему нужны на каждом из шагов? Начнём с NOMOUNT. Когда вы запускаете команду STARTUP, Oracle будет искать файл параметров в определённом порядке как отображено на рисунке 3-8.

Всего существует три пути и имени файла. На Unix подобных системах это

 

$ORACLE_HOME/dbs/spfileSID.ora

$ORACLE_HOME/dbs/spfile.ora

$ORACLE_HOME/dbs/initSID.ora

А на Windows

 

%ORACLE_HOME%\database\SPFILESID.ORA

%ORACLE_HOME%\database\SPFILE.ORA

%ORACLE_HOME%\database\INITSID.ORA

Во всех случаях – SID это имя экземпляра. Порядок поиска очень важен. Oracle будет использовать первый найденный файл вне зависимости от наличия остальных. Если ни одного файла не существует – экземпляр не будет запущен. В режиме NOMOUNT используются только файл параметров и системный журнал. Значения параметров из файла параметров используются для создания SGA в памяти и запуска фоновых процессов. В системный журнал записывается информация об этот процессе. Где находится системный журнал? Путь можно узнать посмотрев параметр BACKGROUND_DUMP_DEST в файле параметров или выполнив команду

sho parameter background_dump_dest

Если системный журнал существует во время выполнения команды STARTUP то новые данные будут добавляться, иначе будет созда новый файл. Если возникнут какие-либо проблемы во время выполнения команды – так же будут созданы файлы трассировки.

Когда экземпляр запущен в режиме NOMOUNT, переход в состояние MOUNT будет осуществляться путём чтения файла контроля. Oracle находит эти файлы используя параметр CONTROL_FILES, прочитанный во время запуска экземпляра. Если файл контроля (или хотя бы одна копия) не найдены или повреждены, база данных не будет подключена и вы обязаны восстановить их перед подключением. Все копии должны быть доступны и одинаковы для успешного подключения БД.

Как часть процесса подключения, все именя файлов данных и логов и пути к ним считываются из файла контроля, но Oracle просто запоминает эти значения, не пытаясь найти файлы. Поиск и чтение файлов происходит во время открытия базы данных (OPEN). Если какой-либо файл поврежден или отсутствует база данных останется в режиме MOUNT пока вы не исправите ошибки. Более того, все файлы должны быть синхронизированы перед тем как база данных будет открыта. Если последнее выключение было выполнено в определённом порядке, то все буферы из буфера кэша БД записаны на диск процессом DBWn и файлы синхронизированы, и Oracle будет знать при запуске что все подтверждённые транзакции сохранены в файлах данных и нет неподтвержденных транзакций ожидающих отмены.  Если же последнее выключение было не запланированным (к примеру от потери питания или системной перезагрузке сервера без правильного выключения экземпляра) то Oracle должен синхроинизировать файлы данных и файлы логов (отменив неподтверждённые транзакции). Процесс который подключает и открывает БД (и синхронизирует данные) называется SMON. Только когда база данных успешно открыта будет возможно подключение пользователей. Процесс запуска графически представлен на рисунке 3-9.

Остановка процесс зеркальный запуску. Вначале закрывается БД (CLOSE), затем отключается (DISMOUNT) и далее останавливается экземпляр. Во время закрытия БД все сессии отключаются: текущие транзакции отменяются процессом PMON, подтверждённые транзакции записываются в файлы данных DBWn и файлы данных и логов закрываются. Во время отключения закрывается файл контроля. И экземпляр останавливается с освобождением памяти и остановкой фоновых процессов.

Выключение: NORMAL, TRANSACTIONAL, IMMEDIATE и ABORT

Существуют параметры которые используются с командой SHUTDOWN – вызов SHUTDOWN команды требует уровня доступа SYSDBA или SYSOPER

 

SHUTDOWN [NORMAL|TRANSACTIONAL|IMMEDIATE|ABORT]

 

NORMAL: это значение по умолчанию. Новые подключения нельзя создать, но все текущие сессии могут работать до конца сессии. Когда все пользователю отключатся база данных будет выключена.

TRANSACTIONAL: новые подключения недоступны; существующие сессии которые не выполняют транзакции отключаются; сессии которые выполняют транзанкцию завершают транзакцию и отключаются. Когда все сессии будут отключены, база данных останавливается.

IMMEDIATE: новые подключения не разрешены. Все активные сессии отключаются. Все активные транзакции отменяются и база данных выключается.

ABORT: это эквивалент отключению питания. Экземпляр останавливается без записи чего либо на диск, закрытия файлов, отмены транзакций.

Параметры выключения «normal,» «immediate,» и «transactional» считаются «чистыми» выключениями (то есть выполненными в правильном порядке). После того как все сессии отключены, PMON отменяет все неподтверждённые транзакции. Создаётся контрольная точка процессом CKPT, которая заставляет DBWn записывать измененные данные из буфера кэша в файлы данных. LGWR записывает вектора изменений в файлы логов. Обновляются заголовки файлов и файлы закрываются. Это гарантирует что база в синхронизированном состоянии: все подверждённые транзакции в файлах данных и нет неподтверждённых транзакций требующих отмены.

Параметр “abort” оставляет базу данных в рассинхронизированном состоянии: возможно что подтверждённые транзакции не записаны в файлы данных, так как на момент выключения они были сохранены в памяти и DBWn не записал изменения из буфера в файлы. Также может быть и такое, что неподтверждённые транзакции записаны в файлы данных. Это определение испорченной БД: она содержит некорректные данные. Эти повреждения должны быть восстановлены используя instance recovery. Таким образом можно протестировать что произойдёт если к примерну непредвиденно обесточить сервер в процессе работы БД.

Так как выключение это пошаговый процесс, то возможно управлять этапами используя SQL *Plus и команды

 

alter database close;

alter database dismount;

 

Эти команды полная противоположность командам запуска. На практике SHUTDOWN это единственная команда которой пользуются DBA. Пошаговый процесс также недоступен из Database Control.