企业信息系统数据备份及磁盘空间释放的研究与实现

苏敬　阮清　王龙

[摘 要] 针对当前设备数据采集数据库，数据吞吐量巨大，磁盘空间不足等问题， 文章从Oracle的体系结构开始，由原理到实践，论述了Oracle数据库备份的方式和实现，并对Oracle 删除数据后释放数据文件所占磁盘空间做了详细的分析。

[关键词] 数据库；数据备份；磁盘空间释放

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 17. 069

[中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）17- 0175- 03

0 引 言

设备数据采集数据库是一种大型数据库，它是信息系统运行的基石，需要24小时不间断运行。设备数据采集每天对数据库进行大量的插入、更新等操作，这样，数据的物理存储介质（磁盘空间）就会被不断地占用，从而磁盘空间面临不足的问题。因此，需要及时对数据库进行备份，并删除数据，释放数据文件所占用的磁盘空间。本文将从这个方面展开研究，并给出实现的方案。

1 目的和意义

目前设备数据采集数据库存在以下问题：

（1）数据未备份。数据在意外操作失误等情况丢失后，无法恢复到事故前的状态，数据的安全性、完整性、一致性将得不到保障。会给企业带来无法预估的风险和损失。

（2）磁盘空间不足。数据库无法正常运行，导致后台数据丢失、信息系统瘫痪、工作停滞等不堪设想的后果。

（3）响应速度慢。数据库服务器主要是为用户提供查询、更新、索引等服务，硬盘的读取速度直接影响着用户得到数据的快慢，意味着服务器响应速度直接影响用户体验。

本文论述了如何对数据库进行备份，并释放数据库磁盘空间，用以提高设备数据采集数据库的稳定性和可靠性，保障信息系统高效地运行，解决系统瓶颈，节约信息系统开销，具有良好的应用价值。

2 数据库备份方案

2.1 备份方案介绍

在不影响生产的前提下，需保证数据的安全、稳定、持续性，采用Exp/Imp备份作为此次的备份方案。

2.2 备份方案实现

2.2.1 概念

Exp/Imp用于備份恢复和数据迁移，可以实施全库级、用户级、表级的数据备份和恢复。

对于数据量在G级或者G级以内的，强调高可用性，可以容忍少量数据丢失的数据库系统，Exp/Imp是可以尝试的逻辑备份方式。

处于客户端程序，但都可以在客户端和服务器使用。

export：从数据库中导出数据到dump文件中

import：从dump文件中导入数据到数据库中

dump文件：二进制格式的转储文件，不可手工编辑，可以跨OS/跨版本使用

2.2.2 使用场景

数据库之间传送数据如图1所示。

2.2.3 实现步骤

（1）在备份服务器上，建立访问设备数据采集数据库的远程PUBLIC DBLINK；

（2）给备份服务器的数据库用户建立目录，赋读写目录的权限；

（3）在设备数据采集数据库上预估导出单表需要的存储空间大小；

（4）在备份服务器上导出设备数据采集数据库的表备份；

（5）在备份服务器上导入从设备数据采集数据库的备份数据文件。

4 磁盘空间释放方案

4.1 删除数据（用临时表方式转移数据来释放磁盘大小）

（1）查询要保留表的数据量；

（2）建立临时表，创建时长跟数据量有关，创建表时要注意表空间大小是否需要扩充文件；

（3）查询临时表数据量是否等于要保留表的数据量；

（4）当其数据量相等时即可删除原表（truncate table）；

（5）将临时表命名为原表名。

3.2 释放数据文件所占磁盘空间

随着数据的 insert，所使用段（Segment）的数据块（data block）也不断增加，这时候高水位（HWM）也随着上升。当数据被删除后（无论是 delete 还是 truncate table）虽然被占用的数据块（data block）已经相应减少，但是高水位（HWM）并不会随之下降。当高水位（HWM）下存在大量的空白数据块（data block）时，如果发生全表扫描（Full Table Scan， FTS）就会造成很多额外的 IO。因为全表扫描（FTS）的时候读取段（Segment）中的数据块（data block）会一直读取到高水位（HWM）才结束。高水位（HWM）就是段（Segment）中数据块（data block）有没有使用的分界线，所以全表扫描（FTS）所花费的时间不会因为数据的删除而减少。所以虽然删除数据了，但是数据文件却没有缩小。解决办法如下：

（1）查询数据文件已用大小；

（2）收缩表空间至正常尺寸（比已用大小大即可）；

（3）建立大文件的数据表空间MESTAR_INDEX_BIG；

（4）查询原索引表空间MESTAR_INDEX的数据文件中最大的block_id对应的index；

（5）分析index并查询分析结果；

（6）重建索引到表空间MESTAR_INDEX_BIG；

（7）缩小表空间MESTAR_INDEX的数据文件大小，根据block_id算出来应设置大小；

（8）当MESTAR_INDEX内所有内容均转移到MESTAR_INDEX_BIG后删除表空间及其内容MESTAR_INDE。

释放磁盘空间共计520 G，如图2所示。

4 结 语

本文针对设备数据采集数据库的备份、数据磁盘空间释放开展了研究，采用Exp/Imp备份（逻辑备份）对数据库进行备份，并释放了数据文件所占磁盘空间，解决了设备数据采集数据库磁盘空间不足的问题， 提高了对信息系统的响应速度。

主要参考文献

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