如何提高Oracle資料庫安全性

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筆者今天就談談自己對這兩種操作模式的理解,並且給出一些可行的建議,跟大家一起來提高Oracle資料庫的安全性。

如何提高Oracle資料庫安全性

  一、非歸檔模式的利與弊。

非歸檔模式是指不保留重做歷史的日誌操作模式,只能夠用於保護例程失敗,而不能夠保護介質損壞。如果資料庫採用的是日誌操作模式的話,則進行日誌切換時,新的日誌會直接覆蓋原有日誌檔案的內容,不會保留原有日誌檔案中的資料。

這麼說聽起來可能比較難理解。筆者舉一個簡單的例子,就會清楚許多。如現在Oracle資料庫中有四個日誌組,日誌序列號分別為11、 12、13、14。當資料庫事務變化寫滿第一個日誌組檔案(序列號為11)時,Oracle資料庫就會自動切換到第二個日誌組檔案(序列號為12)中。依次類推。當第三個日誌組檔案(序列號為13)寫滿時,就會切換到第四個日誌組(序列號為14)。當第四個日誌組(序列號為14)滿時,其就會切換到第一個日誌組(序列號為15)。這裡,序列號雖然與剛才第一個日誌檔案組不同,但是日誌組仍然是同一個。此時,由於資料庫的操作模式選擇為非歸檔模式,所以第一組日誌檔案(序列號為11)中的內容並沒有歸檔。新的日誌檔案的內容將直接覆蓋第一個日誌組檔案中的內容。若第一個日誌組檔案(序列號為15)滿時,切換到第二個日誌檔案組時,新的內容又會在第二個日誌檔案組沒有歸檔的情況下,直接覆蓋日誌檔案12中的原有資料。

通過以上的分析,我們可以歸納出非歸檔操作日誌模式的一些特點。

一是當檢查點完成之後,後臺程序可以覆蓋原有重做日誌的內容。也就是說,在日誌切換時,後來的日誌檔案內容可以在以前的日誌檔案內容沒有歸檔的情況下,覆蓋原有日誌檔案的內容。如此的話,當出現數據檔案損壞時,資料庫管理員只能夠恢復到過去的完全被分點。如資料庫有四個日誌組。如果在日誌組序列號為16的時候資料庫管理員進行了完全備份。而在日誌組序列號為28的時候資料檔案出現了損壞。此時,由於中間的日誌檔案內容被覆蓋掉了。所以,此時資料庫管理員只能夠恢復到完全備份的那個點,而不能夠恢復資料庫檔案損壞時的點的資料(即序列號為28)的資料。如果在序列號為18的時候出現了資料檔案損壞的事故,則可以先對資料庫進行還原(還原點為序列號為16時的資料),然後再利用重做日誌檔案(序列號為17、18),即可以把資料恢復到故障發生時的資料。故雖然不用對重做日誌檔案進行歸檔,節省磁碟空間。但是,卻給後續資料庫的恢復帶來的麻煩,降低了資料庫的安全性。為此,如何取捨,還是需要資料庫管理員根據自己企業的情況,作出選擇。

二是執行資料庫備份時,必須要備份所有資料檔案和控制檔案。根據上面筆者所講述的,因為重做日誌會被後來的所覆蓋,所以,基本上資料庫管理員不能夠通過重做日誌檔案來恢復資料庫的資料,或者說,通過重做日誌檔案不能夠恢復全部的資料。為此,在執行資料庫備份時,就必須備份所有的資料檔案和控制檔案。同時,還必須使用SHUTDOWNNORMAL等命令關閉資料庫。

  二、歸檔日誌模式。

歸檔日誌模式與非歸檔日誌模式相對應,是指保留重做日誌歷史的日誌操作模式。這種日誌操作模式不僅可用於保護例程失敗,還可以用於保護介質損壞的情況。如果資料庫管理員把日誌設定為歸檔日誌模式,則當後臺程序在進行日誌切換時,後臺程序會自動將重做日誌的內容複製到歸檔日誌中。歸檔日誌就是非活動重做日誌的備份。

如現在Oracle資料庫中有四個日誌組,日誌序列號分別為11、12、13、14。當資料庫事務變化寫滿第一個日誌組檔案(序列號為11) 時,後臺程序就會切換到第二個日誌組中(序列號為12)。不過在這個切換之前,資料庫有一個程序,會負責將第一個日誌組中的檔案內容複製到歸檔日誌中去。依次類推。這就是歸檔日誌模式與非歸檔日誌模式最本質的區別。不過這個區別卻給資料庫安全性帶來了很大的變化。

如當日志序列號為28時出現了資料檔案的錯誤或者伺服器硬碟損壞的事故時,因為日誌檔案中記錄了從資料庫備份以來所有的資料變化情況。而且這些日誌檔案與資料庫備份檔案儲存在其他媒體中,那麼資料庫管理員就可以通過這些資料,把資料庫恢復到介質損壞時(即日誌檔案序列號為28)的資料。從保護資料庫資料的角度講,這是一個接近於比較理想的狀態了。

若把非歸檔模式與歸檔模式進行對比的話,可以發現歸檔模式有如下的特點。

一是當出現介質損壞(如硬碟損壞或者意外刪除資料檔案)或者出現例程失敗(如伺服器突然斷電)時,資料庫管理員可以憑藉歸檔日誌檔案來防止丟失資料。而非歸檔模式則往往只能夠應對例程失敗的情況。所以,其應用範圍要比非歸檔模式大的多。

二是資料備份的限制條件。正如上面所說的,如果資料庫處於非歸檔模式,則對資料庫進行備份時,要先用SHUTDOWNNORMAL等命令關閉資料庫。而處於歸檔模式的時候,則當資料庫處於Open狀態時,資料庫管理員仍然可以備份資料庫,而且不會影響資料庫的正常使用。除了資料庫備份兩者有本質上的差異之外,在資料庫恢復上也有很大的差別。若資料庫採用歸檔日誌模式,不僅可以執行完全恢復,而且在歸檔日誌檔案的幫助下,還可以將資料庫恢復到特定的點。從而當資料庫出現意外故障時,最大限度的`保護資料的安全性。

不過若採取歸檔模式的話,則必須要犧牲一定的磁碟空間。

  三、如何選擇合適的日誌操作模式?

非歸檔模式只適用於例程失敗時恢復資料,不能夠用來保護介質損壞。即當資料庫的資料檔案意外損壞時,非歸檔模式沒有應對之策。歸檔模式不僅可以用來保護例程失敗,而且還可以在介質失敗的時候,最大程度的恢復資料庫的原有資料。此時,資料庫管理員可以利用資料庫備份檔案、歸檔日誌檔案、重做日誌檔案等把資料庫中的資料恢復到故障發生的那一時點。

既然歸檔操作模式與非歸檔操作模式各有各的特點,那麼在什麼時候採用歸檔日誌模式為好,什麼時候又該採用非歸檔模式呢?這個問題的答案,是公說公有理,婆說婆有理。恐怕爭論個幾年也沒有一個固定的答案。對此,筆者就提一下自己的意見。這也不是標準答案,只是供大家參考。

首先要看資料庫中資料變化的頻繁程度。當資料庫中資料變化比較少的時候,則最好採用非歸檔模式。相反,如果資料庫中的資料變化比較頻繁,如一些業務作業系統,則最好能夠採用歸檔模式。

其次,要看企業對資料丟失的態度。如果企業對於資料安全要求比較高,如銀行,不允許丟失任何資料,則最好能夠採用歸檔日誌模式。在資料庫意外故障的時候,其可以幫助資料庫管理員在最大程度上恢復資料。同理,當企業可以允許部分損壞資料的時候,則可以採用非歸檔模式,以節省切換日誌組時的對日誌檔案備份的額外開銷與磁碟空間。

再者,要看看資料庫是否需要全天候執行。因為在非歸檔模式下,必須利用SHUTDOWNNORMAL等命令關閉資料庫,才能過對資料庫進行備份。這跟資料庫全天候執行的要求是不符合的。而歸檔模式下,即使資料庫出於OPEN狀態,也可以對其進行備份,也不會影響資料庫的正常執行。為此,若果資料庫需要全天候執行的話,則最好採用歸檔模式。雖然資料庫為此要付出一些額外的開銷,筆者認為也是值得的。畢竟硬體投資有價,資料無價。

資料庫管理員要根據企業的實際情況,選擇合適的日誌操作模式。從而讓重做日誌與歸檔日誌真正成為Oracle資料庫的保護傘。

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