DB2 V9很好的新特性：利用表空间备份来恢复DB2数据库

SevenSins · 发表于 2006-12-28 16:09

利用表空间备份来快速恢复DB2 V9数据库
关于DB2数据库的恢复(Rebuild)
当我们的DB2数据库由于一些严重错误(如存储损坏等)而导致库损坏时，我们通常需要在修复相关错误后，通过Restore命令来进行数据库的恢复(DB2目前也支持通过HADR等多机容错机制实现系统高可用，本文仅对单机数据库损坏，需要进行数据库恢复的情况进行探讨)。一般的做法是通过以前的数据库全备份来进行整库恢复，然后通过日志对数据库进行前滚(RollForward)，从而使数据库恢复到接近灾难点的时间。但当我们数据库的数据量较大时，数据库的全备份和整库恢复都会很是非常消耗时间的。
在DB2 V9版本中，提供了一个重要的新特性，即利用DB2表空间的备份来快速恢复数据库，甚至可以根据数据的重要性选择恢复一部分重要数据，达到快速恢复的目的。本文结合实例对DB2 V9的该重要技术特性做了详细介绍，希望对用户规划系统备份/恢复策略有所帮助。

例1：利用表空间备份来重建DB2数据库
在进行数据库重建时，DB2 V9现在能够支持通过表空间一级的备份来重建整个数据库，而不需要整个数据库的全备份。DB2的此项能力使得我们对核心系统的重要数据进行快速备份和恢复成为可能。让我们首先看以下的一个例子：
假设我们有一个数据库TEST，该数据库采用归档日志。某天，系统突然掉电，导致数据库存放的磁盘损坏了，这时，数据库将处于不可用的状态，作为DBA，我们需要迅速对数据库进行恢复。假如该数据库有以下的表空间：
• SYSCATSPACE (系统表空间)
• USERSPACE1 (用户数据表空间1)
• USERSPACE2 (用户数据表空间2)
• USERSPACE3 (用户数据表空间3)
你手头可用于进行数据库恢复的数据包括:
• 所有数据库日志文件由于日志被存放在另外的磁盘上(而且很多时，我们还会对日志进行镜像，因为它们实在太重要了)，因此它们没有损坏。
• 你没有数据库的全备份，但是你有以下的表空间备份：
• TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060515135047.001 - SYSCATSPACE 和USERSPACE1表空间在20060515135047时间点的备份
• TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060516135136.001 - USERSPACE2和USERSPACE3表空间在20060516135136时间点的备份
• TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060517135208.001 - USERSPACE3表空间在20060517135208时间点的备份
对于传统的Restore和Rollforward的DB2恢复策略，我们需要一个数据库的全备份影像来进行数据库恢复然后利用日志来进行数据库的前滚(Rollforward)操作，但不幸的是，在本例中，我们并没有数据库的全备份，而只有不同时间做的表空间备份。如果我们试图直接用表空间备份来恢复整个数据库，我们会得到以下的错误提示：
db2 restore db test taken at 20060517135208
SQL2560N The target database is not identical to the source database for a restore
from a table space level backup.
在DB2 V9中，提供了一个新的功能，就是通过表空间备份和日志来快速重建整个DB2数据库，这个功能是通过在RESTORE DATABASE命令中加入REBUILD选项来实现的。
以下的步骤帮助我们通过REBUILD选项来利用表空间备份恢复TEST数据库：
1). 带REBUILD选项的RESTORE DATABASE命令：
db2 restore db test rebuild with all tablespaces in database taken at 20060517135208
第一步是从已有的几个表空间备份影像中选取一个来进行数据库恢复，一般我们会选取最近备份的表空间影像，这个备份影像我们称之为“目标影像”(Target Image)，因为它包含了我们用于恢复TEST数据库所需的最新的表空间备份、数据库配置参数、日志序列等重要信息。实际上，这个“目标影像”可以是任何一种备份(全备份、表空间备份、增量备份、在线或离线的备份)。在本例中，最近的一个备份影像是TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060517135208.001，因此我们就选取它作为我们进行数据库恢复的“目标影像”。
当我们执行完上述RESTORE命令之后，TEST数据库的结构将被重建和恢复。我们可以得到数据库的参数和其备份历史之类的信息。如果我们发出LIST HISTORY命令(如：LIST HISTORY ALL FOR TEST)，我们将得到以下的输出：
Op Obj Timestamp+Sequence Type Dev Earliest Log Current Log Backup ID
-- --- ------------------ ---- --- ------------ ------------ --------------
R D 20060519121107001 F 20060517135208
---------------------------------------------------------------------------
Contains 1 tablespace(s):
00001 USERSPACE3
---------------------------------------------------------------------------
Comment: RESTORE TEST WITH RF
Start Time: 20060519121107
End Time: 20060519121108
Status: A
---------------------------------------------------------------------------
EID: 7 Location:

Op Obj Timestamp+Sequence Type Dev Earliest Log Current Log Backup ID
-- --- ------------------ ---- --- ------------ ------------ --------------
R P 20060519121108001 F 20060515135047
---------------------------------------------------------------------------
Contains 2 tablespace(s):
00001 USERSPACE1
00002 SYSCATSPACE
---------------------------------------------------------------------------
Comment: RESTORE TEST WITH RF
Start Time: 20060519121108
End Time: 20060519121113
Status: A
---------------------------------------------------------------------------
EID: 8 Location:

Op Obj Timestamp+Sequence Type Dev Earliest Log Current Log Backup ID
-- --- ------------------ ---- --- ------------ ------------ --------------
R P 20060519121113001 F 20060516135136
---------------------------------------------------------------------------
Contains 1 tablespace(s):
00001 USERSPACE2
---------------------------------------------------------------------------
Comment: RESTORE TEST WITH RF
Start Time: 20060519121113
End Time: 20060519121114
Status: A
---------------------------------------------------------------------------
EID: 9 Location:

Op Obj Timestamp+Sequence Type Dev Earliest Log Current Log Backup ID
-- --- ------------------ ---- --- ------------ ------------ --------------
R D 20060519121107 R S0000001.LOG S0000003.LOG 20060518135208
---------------------------------------------------------------------------
Contains 4 tablespace(s):
00001 USERSPACE3
00002 USERSPACE2
00003 USERSPACE1
00004 SYSCATSPACE
---------------------------------------------------------------------------
Comment: REBUILD TEST WITH RF
Start Time: 20060519121107
End Time: 20060519121115
Status: A
---------------------------------------------------------------------------
EID: 10 Location:
如上，LIST HISTORY命令产生了4条输出条目(EID 7 – EID 10)，它们都和我们数据库的恢复有关。第一个条目，EID 7，包含了在20060517135208时间点做的备份影像，该备份影像中我们只对USERSPACE3做了备份。
然而，回顾我们进行数据库恢复时发出的命令：
db2 restore db test rebuild with all tablespaces in database taken at 20060517135208
我们使用了ALL TABLESPACES参数要求恢复所有的表空间，所以DB2会利用LIST HISTORY中所看到的其它备份影像来恢复数据库其它的表空间(注意，在使用TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060516135136.001备份影像进行恢复时EID=9，虽然该影像包括USERSPACE2和USERSPACE3的备份，但DB2只恢复了USERSPACE2，因为USERSPACE3已经通过更新的备份影像TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060517135208.001完成恢复了)。在完成上述恢复后，表空间将处于ROLL-FORWARD状态。通过LIST HISTORY命令，我们可以看到表空间都被置成了WITH RF标志，表明这些表空间处于ROLL-FORWARD状态。另外，为了使该恢复顺利完成，所有备份影像都需要放在HISTORY FILE所表明的备份路径下，否则DB2将会给出一个无法找到备份影像的错误提示。
2). 通过ROLLFORWARD DATABASE命令及TO END OF LOGS选项来前滚数据库TEST，使其恢复到最近的一个同步时间点(Point in Time):
db2 rollforward db test to end of logs
当所有表空间恢复完毕，它们将处于rollforward pending的状态，我们需要通过数据库日志和rollforward命令来对数据库进行前滚操作，从而将数据库置为正常(Normal)状态。
为了顺利完成前滚操作，从上述备份影像最早一个时间点到最迟一个时间点之间的数据库日志必须存在，以用于将上述通过不同时间点备份影像进行恢复的表空间前滚到同一时间点上。本例中，从20060515135047到20060517135208时间点的日志必须存在，我们才可以将表空间同步到同一个时间点。如果我们还想继续前滚数据库，则我们还需要从20060517135208时间点往后的日志文件。
在本例中，我们假设这些日志文件都能够在LOGPATH数据库配置参数所指定的目录中找到，如果它们被移动了位置，则我们还需要在ROLLFORWARD命令中通过OVERFLOW LOG PATH选项来指定这些日志文件的新位置。
3). 发出ROLLFORWARD DATABASE命令来结束数据库前滚的状态:
db2 rollforward db test stop
该命令执行完毕后，TEST数据库就恢复到NORMAL状态，可以正常使用了。

例2：通过表空间备份快速重建数据库，恢复重要数据
通过上面的例子，我们知道DB2 V9现在支持通过不同时间做的不同表空间的备份来重建和恢复整个数据库，这个强大的新特性无疑给我们考虑备份/恢复策略时带来了很多新的启发。
下面我们将进一步对这个特性进行探讨。让我们用回上一个例子，我们假设TEST数据库是一个重要的记录在线交易的数据库，其中，USERSPACE1和USERSPACE2表空间存放了在线交易所需要的全部重要数据，而USERSPACE3表空间存放的则是部分历史数据，主要用于历史查询，数据量较大，而其重要性相对较低。
一旦我们的数据库系统发生故障，如果我们需要恢复全部3个表空间，则由于USERSPACE3数据量较大，导致恢复速度缓慢。我们希望的是，首先能够快速恢复USERSPACE1和USERSPACE2表空间的数据，快速恢复在线交易，然后在合适的时机，再恢复USERSPACE3表空间的历史数据。下面，让我们看看如何实现：
1).通过发出RESTORE DATABASE命令和REBUILD选项，告诉DB2首先恢复USERSPACE1和USERSPACE2表空间：
db2 restore db test rebuild with tablespace (SYSCATSPACE,USERSPACE1,USERSPACE2) taken at 20060516135136
尽管我们希望只恢复USERSPACE1和USERSPACE2表空间，但 SYSCATSPACE系统表空间是必须的，否则DB2无法正常工作。上述命令中指定的“目标影像”TEST.3.DB2.NODE0000.CATN0000.20060516135136.001包含了USERSPACE2和USERSPACE3表空间的备份。这是我们所有备份影像中最近的包含USERSPACE2和USERSPACE3表空间备份的影像。需要注意的是，尽管20060517135208才是时间最近的一个备份影像，但它不包括USERSPACE1, USERSPACE2, 或SYSCATSPACE表空间备份，因此我们不会用它来进行恢复。
以下的命令可以达到同样的效果：
db2 restore db test rebuild with all tablespaces in database except tablespace
(USERSPACE3) taken at 20060516135136
2). 发出ROLLFORWARD DATABASE命令和TO END OF LOGS选项来前滚数据库：
db2 rollforward db test to end of logs
3). 发出ROLLFORWARD DATABASE命令和STOP选项来停止前滚:
db2 rollforward db test stop
当然，你也可以选择将数据库前滚到某个时间点，而不是日志的末尾。但该时间点必须是你备份影像时间点之后的某个时间点。上述命令执行完毕后，数据库就可以正常使用，而且USERSPACE1和USERSPACE2也可以正常访问了。USERSPACE3仍然处于RESTORE PENDING状态，你可以选择迟一点的某个时机来恢复它：
1.发出RESTORE DATABASE命令来恢复USERSPACE3表空间：
db2 restore db test tablespace (USERSPACE3) taken at 20060517135208
2.发出ROLLFORWARD DATABASE和TO END OF LOGS选项来前滚USERSPACE3表空间：
db2 rollforward db test to end of logs tablespace (USERSPACE3)
3.发出ROLLFORWARD DATABASE命令和STOP选项结束USERSPACE3的前滚:
db2 rollforward db test stop
现在，TEST数据库的所有4个表空间都可以正常使用了。

通过上面的两个例子，我们学习了如何通过部分或全部表空间级的备份来重建和恢复整个数据库，或根据数据的重要性和优先级来分步重建和恢复数据库。
这个特性可以有效的减小我们数据备份的时间，我们可以按照不同频率来有选择的备份不同重要性的表空间，而不是整个数据库。这个特性同样可以缩短我们进行系统恢复的时间，我们可以根据数据的重要性，分步来恢复数据库，而不需要一次恢复整个数据库。最后，值得提醒的是，为了使用这个很好的特性，数据库的日志和SYSCATSPACE系统表空间的备份仍然是至关重要不可缺少的。