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ブロック破損 ブロック破損とは ひとことでいうと、Oracle
Databaseに格納したデータが破損すること Oracle Databaseのデータ保管における最小単位は「ブロック」 ブロック破損ってよく発生するの?原因は? そうそう発生するものではありませんが、発生することもあります 発生原因の追究は一般に困難ですが、以下の要因で発生すると考えられます 1. ストレージの物理的な特性に起因するデータロス 2. 主に書き込み処理におけるOS、ドライバ、ストレージのBug My Oracle Support Document 1323649.1 : Known Corruption issues caused by 3rd party Software Provider (参照にはサポート契約要) 3. Oracle DatabaseのBug 破損したら、どうやって対処するの? 次のスライド以降で・・・ Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 3
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破損対処の全体像 破損 データ アクセス SQL> 破損 検出 破損 状況 の把握 対処 修復 or 廃棄 破損の発生と破損の検出
一般にタイムラグがある 破損したデータにアクセスして初めて検出される 対処方法は修復または廃棄のいずれか Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 4
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破損検出 データ アクセス SQL> 破損 検出 破損 状況 の把握 対処 修復 or 廃棄 破損データにアクセスして初めて破損を検出できる
Oracle Databaseの破損検出機能 1. SQLアクセス時の整合性チェック → ORA-1578 必須チェック / DB_BLOCK_CHECKSUM / DB_BLOCK_CHECKING 2. RMANバックアップ時の整合性チェック 3. DB_LOST_WRITE_PROTECT など 早期に検出することが重要、一般に検出が遅れると修復が困難に Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 5
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破損状況の把握 データ アクセス SQL> 破損 検出 破損 状況 の把握 対処 修復 or 廃棄 アクセスされていない箇所も含めた全体の破損状況を把握する
Oracle Databaseの破損検出機能 1. DBV / dbverify 2. RMAN BACKUP VALIDATE 3. データリカバリアドバイザ Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 6
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対処 - 修復 データ アクセス SQL> 破損 検出 破損 状況 の把握 対処 修復
or 廃棄 破損したデータを正常な状態に修復する Oracle Databaseの破損修復機能 1. 2. 3. 4. 5. メディアリカバリ RMAN blockrecover (要Enterpise Edition) Auto BMR (Data Guardフィジカルスタンバイ, 要Active Data Guard) ASM Scrubbing スタンバイデータベースへのフェイルオーバー(厳密には修復ではないが) 元データがなければ、修復は不可能 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 7
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対処 - 廃棄 データ アクセス SQL> 破損 検出 破損 状況 の把握 対処 修復
or 廃棄 破損したデータだけ、または破損したデータを含むオブジェクトを廃棄 修復に活用できる元データがない場合は、修復不可 Oracle Databaseの破損廃棄機能 (一部機能ではないものも) 1. データを読み飛ばす(DBMS_REPAIRパッケージ) [注意] “REPAIR”、“FIX”という名称の機能の実態が、実際には 「廃棄」のことがある・・・ 2. オブジェクトの再作成 (再作成可能な場合、例:インデックス / 外部フラットファイルの再ロード) Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 8
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デモ - 物理破損 バックアップ 破損 データ アクセス SQL> 破損 検出 破損 状況 の把握 対処 修復
or 廃棄 bbed modifyコマンドで物理破損と同様の状況をつくる SELECT * FROM tab 実行時に発生したORA-1578で破損検 出 dbvで破損状況把握 RMANブロックメディアリカバリで修復 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 9
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データブロックのフォーマットとチェックサム 0 1 Typ Fmt 2 3 4 Filler 5 6 7 8 RDBA 9 10 11
12 13 14 15 SCNBase SCN Seq Flg Wrap ChkVal 行データ格納用領域 Tail 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 行データの破損はチェックサムで検出できる http://co-sol.jp/techdb/2013/11/physical_corruption_and_checksum.html Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 10
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bbedコマンド Oracle Block
and Browser Editior 注意点 非公開のツールです 要ビルド 11.1以降ではビルドに必要なライブラリが削除 10.2のライブラリをコピーすればビルド可能 パスワードで保護されている 詳細はgoogle先生にお伺いを Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 11
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破損早期検出の重要性 バックアップ 破損 バックアップ データ アクセス SQL> 破損を検出した時点で、修復に必要な正常データ(破損していない データ)があることが重要 正常なデータがない場合は、修復できない
→ 廃棄せざるを得ない 破損の早期検出が重要 あまりアクセスされないデータの破損は検出しにくい Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 12
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バックアップ時の整合性検証の有効性 バックアップ時の整合性検証は極めて重要 SQLで全データにアクセスすることは現実的でないため
バックアップ時の整合性検証 RMANではデフォルトで有効(物理破損検出可能) 定期的にバックアップしていれば、物理破損を早期に検出できる [注意] ユーザー管理のバックアップでは整合性を検証できない Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 13
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論理破損 定義は定まっていないが、 「ブロックフォーマットの観点から見たブロックの構造には 問題がないが、正常なデータが格納されていない状態」 で、おおむね合意を得られるはず 論理破損の典型的なパターン
最新のブロックでない(古い) インデックスとテーブルの整合性が取れていない 複数ブロックに配置された行断片どうしに整合性がない 主な発生原因 ストレージ機構のLost Write / Misplaced Write Oracle DatabaseのBug Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 14
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デモ - 論理破損
データをUPDATE +索引作成 表のブロックをUPDATE前の状態に戻す (bbed copyコマンド) 破損データをSELECT 破損検出されない 結果に一貫性がない SELECT * FROM t_idx_mismatch; SELECT * FROM t_idx_mismatch WHERE i = '2'; Data Guard REDO転送を有効化 特にエラーなし、データベース間でデータ不整合 プライマリ(論理破損) 、スタンバイ(正常) Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 15
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論理破損のやっかいさ 検出しにくい 形式的なブロックの構造には問題がない
SQLアクセスしてもエラーが発生しない場合が多い RMANバックアップ時に破損検出されない Lost Writeによる論理破損は一般に検出できない模様 BACKUP CHECK LOGICALで論理破損も検出可能とあるが、検証した限りで はNG (ある種の論理破損であれば検出できるのかも?) http://co-sol.jp/techdb/2013/11/annoying_lost_write_logical_corruption.html http://co-sol.jp/techdb/2013/11/annoying_table_index_mismatch_logical_corruption.html ちなみに、物理破損の検出は比較的容易 RMANバックアップ時に破損検出されるため もちろん、SQLアクセスでもエラー発生 検出されない間に修復の元ネタが失われる可能性 一般に、破損発生前のバックアップが修復の元ネタとして使用される 破損発生前のバックアップが廃棄されると修復できない Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 16
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"Lost Write"と論理破損 論理破損の発生要因は多くあると思われるが 一般的に大部分の要因は“Lost
Write”と考えられている データファイルに対するブロックの更新処理が「ロストする」現象 正常動作 SQL> UPDATE SCN:100 SCN:200 SCN:100 SCN:200 Lost Write SQL> UPDATE Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 17
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DB_LOST_WRITE_PROTECT DB_LOST_WRITE_PROTECT (長いのでDLWPと略)
Oracle Database 11.1から導入 Data Guard構成と併用することで、Lost Writeを早期検出して、データベ ースを保護できる シングル構成でも一応使用できるが、効果は限定的 TYPICAL or FULLで、ブロックの物理読み込み時に、Block Read Redo と呼ばれるREDOが生成されるようになる デフォルトNONE:無効 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 18
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Lost Writeを検出する仕組み プライマリDB スタンバイDB REDO転送 SQL> SELECT 破損ブロック 正常ブロック SCN:100 SCN:200 1.
物理読み込み時にBlock Read Redo(BRR)を生成 ブロックの物理読み込み時にBRR を生成 CHANGE #4 CON_ID:0 TYP:0 CLS:4 AFN:4 DBA:0x01000026 OBJ:19202 SCN:0x0000.00080dbc SEQ:1 OP:23.2 ENC:0 RBL:0 Block Read - afn: 4 rdba: 0x01000026 BFT:(1024,16777254) non-BFT:(4,38) scn: 0x0000.00080dbc seq: 0x01 flags: 0x00000004 ( ckval ) BRRのSCNは読み込んだブロックのSCN REDOのop codeは23.2 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 19
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Lost Writeを検出する仕組み プライマリDB スタンバイDB REDO転送 BRR 破損ブロック SCN:100 SCN:100 正常ブロック SCN:200 2.
BRRによるLost Write検出 スタンバイデータベースでBRRを適用したとき、 BRRのSCN < ブロックのSCN を検出するとORA-752を発生させるため、 プライマリデータベースでのLost Write発生を検出できる Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 20
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デモ - DB_LOST_WRITE_PROTECT DB_LOST_WRITE_PROTECT=NONE[デ]
+論理破損 プライマリで発生したLost Writeによる論理破損を検出できない 結果として、プライマリとスタンバイ間でデータの不整合が発生 先ほど実行したデモに相当 DB_LOST_WRITE_PROTECT=TYPICAL (or FULL) +論 理破損 スタンバイでORA-752が発生するため、Lost Writeによる論理破損を検出 できる スタンバイにフェイルオーバーして、正常(未破損)データで運用継続可能 旧プライマリはスタンバイとして再作成 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 21
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論理破損の早期検出とDLWP DB_LOST_WRITE_PROTECT=NONE [デ] プライマリDB スタンバイDB REDO転送 SQL> SELECT 破損ブロック 正常ブロック SCN:100 SCN:200 DB_LOST_WRITE_PROTECT= TYPICAL
or FULL REDO転送 SQL> SELECT BRR 破損ブロック SCN:100 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved SCN:100 正常ブロック SCN:200 22
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ASM Disk Scrubbing
Oracle Database 12cより導入された論理破損の修復機能 ASMディスクグループのミラーを、修復の元ネタにする 仕組み的にはLost Writeによる論理破損の修復にも有効なはずだ が・・・ 検証しましたがうまく動きませんでした orz ALTER DISKGROUP data SCRUB; しても、破損ブロックが修復されな い そもそも破損検出の仕組みとセットでないと、運用には乗せにくいか 機能拡張、動作メカニズムの公開を期待かな・・・ と個人的には結論 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 23
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まとめに代えて Oracle Databaseには、従来から物理破損を検出できる機能が 実装されているため、早期検出による影響範囲の最小化、修復が 可能です。
Oracle Database 11gにて、論理破損についても機能の強化が 図られていますが、アーキテクチャ上の制約から、早期検出が有効に 機能するのは事実上Data Guard構成に限定されることに注意して ください。 Oracle Database 12c ではASMディスクグループのミラー機能を 活用した修復機能(ASM Scrubbing)が導入されており、 Data Guardを使用していない環境でも、データの修復可能性が高くなっ ているようですが、検証で思うような結果が得られませんでした。機会 を見て再度検証を行う予定です。 Copyright (C) 2013 CO-Sol Inc. All Rights Reserved 24
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