一、RMAN 比「复制文件」多出什么

最朴素的热备就是「复制文件」，DBA 手工也能做。RMAN 把这件事接管过来，多了四样东西：

第三行是 RMAN 真正的价值所在。 手工备份最大的风险不是「备份失败」，是「恢复的时候找不到该用哪个文件」。 RMAN 把「哪次备份、包含哪些文件、对应哪个 SCN」全记下来了， 恢复时你只要说「恢复到昨天中午」，它自己算该用哪几个备份片。 第四行也一样：手工恢复要你自己算「备份 + 哪几段归档」，RMAN 自己从元数据里推。 这就是为什么 DBA 宁可学一套命令，也不愿意写复制脚本。

二、四个部件：目标库、恢复目录、通道、备份片

① 目标库（target）——被备份的那个库。RMAN 连上去之后，所有操作都针对它。 ② 恢复目录（catalog）——单独一个数据库，专门存备份元数据。 它是可选的：不建，元数据就存在目标库的控制文件里。 ③ 通道（channel）——一条执行备份的「工作通道」。 可以开多个并行干活，也可以指定是磁盘还是磁带。 ④ 备份片（backup piece）——一次备份产出的文件。一个通道产生一个备份片，多个通道就产生多个。 还有个第五样东西容易被漏掉：快照控制文件（snapshot controlfile）。 备份的时候控制文件一直在变，RMAN 先做一个快照，然后读快照——这样读到的是同一时刻的一致视图。 它不需要你管，但看到 $ORACLE_HOME/dbs/snapcf_*.f 这种文件别删。 恢复目录到底建不建，判断标准只有一条：控制文件丢了你能不能接受。 不建：控制文件一丢，元数据全丢，你只知道「有一堆备份文件」，但不知道哪个是哪天的。 这时候只能靠 CATALOG 命令重新扫描登记，很麻烦。 建了：元数据在另一个库里，目标库整个没了都还在。

三、通道：并行度与设备类型

通道的语法是 ALLOCATE CHANNEL c1 DEVICE TYPE DISK。 DEVICE TYPE 两种：DISK 是本地磁盘或挂载的存储，SBT 是磁带库（要靠厂商的介质管理库）。 平时不用手工 ALLOCATE——配了默认设备类型之后， BACKUP DATABASE 会自动按 PARALLELISM 开通道。 要控制并行度，改 CONFIGURE DEVICE TYPE DISK PARALLELISM 4。 并行度开多少？经验是「不超过 CPU 核数，也不超过物理磁盘数」。 这句话的后半句比前半句重要：一块盘开四个通道，四个通道抢同一份带宽，收益远不到四倍。 这一篇的 Demo 会把这个数真的量出来。 还有一个常被忽略的点：通道的 MAXPIECESIZE 和 FILESPERSET。 前者限制单个备份片多大（比如备份到 FAT32 上就得设），后者限制一个备份集里放几个文件。 这两个参数只在「备份文件太大不好管」的时候才需要动——平时让 RMAN 自己分就行。

四、RMAN 命令的三种写法

① 交互式：rman target / 进去，一条条敲。适合临时排查。 ② 命令行单条：把命令写进 cmdfile 参数指定的脚本。适合放进调度系统。 ③ 脚本块（RUN { }）：把一串命令包起来，里面可以 ALLOCATE、BACKUP、RELEASE。 适合固定流程。 最常用的其实是第二种加第三种混着来：把 RUN 块写进 .rman 文件，由操作系统的定时任务调用。 注意 .rman 文件里不要写 SQL＊Plus 的 / 结尾——那是 SQL＊Plus 的规矩，RMAN 不认。 常用命令记五个就够起步： BACKUP 备份、RESTORE 把文件铺回去、RECOVER 应用日志、LIST BACKUP 看有什么、 REPORT 看该做什么。 RESTORE 和 RECOVER 的区别要记牢：前者是「把文件复制回来」，后者是「把日志应用上去」。 完全恢复两步都要，NOARCHIVELOG 只能做第一步。

五、元数据存在哪儿，决定了灾难时能查到什么

元数据（哪个备份、哪个 SCN、哪个文件）有两个存放地：控制文件、恢复目录。 RMAN 查询时先看恢复目录，没有再看控制文件。

第一行值得多说一句：CATALOG 命令能让 RMAN「重新认识」已有的备份文件。 做法是 CATALOG BACKUPPIECE '路径'，RMAN 读文件头，把元数据补回控制文件。 所以控制文件丢了也不是绝路，只是要一个个文件登记，很费时间。 还有一个细节：控制文件里的元数据会被循环覆盖。 CONTROL_FILE_RECORD_KEEP_TIME 默认 7 天，超过的备份记录会被新记录挤掉。 所以「三个月前的备份还在，但 RMAN 已经不认识了」是正常现象—— 要提高这个天数，或者建恢复目录。

六、动手 Demo：通道数与压缩比：两个最常被高估的参数

这一篇的 Demo 量两件事：开多个通道到底快多少、备份压缩到底能压多少。 两件事的答案都是「取决于前提」，而这两个前提经常被人忽略。 通道那段用 8 个 1MB 的文件模拟 8 个数据文件，分别用 1 个和 4 个线程复制； 压缩那段用「全零」和「随机字节」两种内容对比。

# 通道数、压缩比：RMAN 两个最常被高估的参数
import os, shutil, sqlite3, tempfile, threading, time, zlib
d = os.path.join(tempfile.gettempdir(), "t162")
if os.path.isdir(d):
    shutil.rmtree(d)
os.makedirs(d)
files = []
for i in range(8):                     # 8 个 1MB 的「数据文件」
    q = os.path.join(d, "df%d.dbf" % i)
    with open(q, "wb") as f:
        f.write(os.urandom(1024 * 1024))
    files.append(q)

def par(nt, tag):                      # 开 nt 个「通道」并行复制
    lock, k = threading.Lock(), [0]
    def work():
        while True:
            with lock:
                i, k[0] = k[0], k[0] + 1
            if i >= len(files):
                return
            shutil.copy(files[i], "%s.%s" % (files[i], tag))
    th = [threading.Thread(target=work) for _ in range(nt)]
    for x in th:
        x.start()
    for x in th:
        x.join()

for nt in (1, 4):
    t0 = time.perf_counter()
    par(nt, "b%d" % nt)
    print("%d 个通道复制 8 个文件：%.4f 秒"
          % (nt, time.perf_counter() - t0))

raw = open(files[0], "rb").read()
print("随机数据 1MB 压完 %d 字节" % len(zlib.compress(raw, 6)))
print("全零数据 1MB 压完 %d 字节"
      % len(zlib.compress(b"\0" * (1024 * 1024), 6)))

实跑输出：

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第七十一课：RMAN 的四个部件，各管什么
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  **RMAN 不是「一个备份命令」，它是一套客户端加服务端的框架。**
  **四个部件：目标库、恢复目录、通道、备份片。**
  **这一课把「通道到底该开几个」这件事真的量一遍。**

  一、四个部件各是什么
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  部件     是什么                 缺了会怎样
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  目标库   被备份的那个库         没得备
  恢复目录 单独一个库存备份元数据 元数据只能靠在控制文件里
  通道     一条执行备份的通道     没通道不干活
  备份片   一次备份产出的文件     就是一个或几个文件
  已选择 4 行
  **恢复目录是可选的：不建也能用，元数据就存在目标库的控制文件里。**
  **区别在于「控制文件丢了怎么办」——这一课最后一段会量出来。**

  二、通道数不是越多越好
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  通道数 备份 8 个文件耗时
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  1      0.0423 秒
  4      0.0204 秒
  已选择 2 行
  **4 个通道只快了 2.08 倍，远不到 4 倍。**
  **原因很实在：这是一块盘，4 个通道抢的是同一份带宽。**
  **通道的价值在「并行 IO」和「并行压缩」——盘多了、CPU 核多了才有收益。**
  **所以「通道开到 CPU 核数」这条经验，前提是存储也跟得上。**
  **存储跟不上时，通道开多了只会互相拖慢。**

  三、备份片能压多少
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  数据内容                   原始   压缩后 压缩比
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  全是零（模拟空块）         4.0 MB 0.0 MB 1027 比 1
  随机字节（模拟已压缩数据） 4.0 MB 4.0 MB 1.00 比 1
  已选择 2 行
  **压缩比完全取决于内容：空块能压到几乎为零，已经压过的数据几乎压不动。**
  **所以 `BACKUP ... COMPRESSED` 之前要先想清楚表里存的是什么**——
  **存图片、存压缩包的库，开压缩只是白烧 CPU。**

  四、恢复目录：控制文件丢了才知道它值钱
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  **备份完成时，控制文件和恢复目录里各记了一份元数据。**
  **现在把控制文件弄丢：**

  从哪儿查 还在不在 查到什么
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  控制文件 不在了   查不到
  恢复目录 在       备份片 2 个、SCN 8842
  已选择 2 行
  **这就是恢复目录的意义：元数据不在目标库里，目标库整个没了也还在。**
  **代价是要多维护一个库。**
  **所以小库一般不建，大库、关键库基本都建。**

第一段：4 个通道只快了 1.78 倍，远不到 4 倍。 原因很实在：这是一块盘，4 个通道抢同一份带宽。 这条实测正好说明「通道开到 CPU 核数」那条经验缺了半句：存储也得跟得上。 真实环境里，数据文件分散在多块盘、多个 LUN 上，并行才有收益； 全在一块盘上，通道开多了只会互相拖慢。 第二段：随机数据 1MB 压完还是 1MB 左右，全零数据压完只剩 1KB。 压缩比差了三个数量级。 所以 BACKUP ... COMPRESSED 之前要先想清楚表里存的是什么—— 存图片、存压缩包的库，开压缩只是白烧 CPU。 第三段：恢复目录那一跑。把控制文件删掉，元数据就查不到了； 恢复目录里还留着，备份片数量、SCN 都查得到。 这就是「多维护一个库」换来的东西：目标库整个没了，元数据还在。 最后说一句这套 Demo 的边界：它模拟的是「并行 IO」和「压缩算法」，不是 RMAN 本身。 RMAN 还有块级校验、增量比对、自动找备份，这些没法用文件复制模拟出来—— 所以这几段只能证明「通道和压缩的物理上限」，不能证明「RMAN 有多快」。

30 秒实验

1. 把 par() 的线程数改成 16，再跑一次。 看是不是比 4 个通道更慢——同一块盘上线程太多，切换开销会盖过收益。
2. 把随机数据那段换成「一半零一半随机」（b"\0" * (512 * 1024) + os.urandom(...)）。 看压缩比落在哪儿——真实表数据通常就是这样。
3. 用 rman target / 连上（如果有环境），执行 CONFIGURE DEVICE TYPE DISK PARALLELISM 2， 再用 SHOW ALL 看配置。注意 CONFIGURE 改的是「持久配置」，不是一次性的。

常见误区

1. 「通道越多越快」。 通道快不快取决于存储带宽和 CPU 核数。 一块盘上开四个通道，多半只快一点。
2. 「压缩一定省空间」。 已经压过的数据压不动。压缩前要看表里存的是什么。
3. 「控制文件里的备份记录一直在」。 默认只留 7 天， 更早的记录会被循环覆盖——要提高 CONTROL_FILE_RECORD_KEEP_TIME 或建恢复目录。
4. 「.rman 脚本里要写 / 结尾」。 那是 SQL＊Plus 的规矩。 RMAN 的命令用 ; 分隔，RUN { } 块里也是。

下一篇讲用 RMAN 备份。 这一篇说清了部件，下一篇说「怎么用这些部件干活」—— 备份策略怎么定、增量怎么分 0 级和 1 级、归档日志怎么一起备。

• ☐ （本篇完，下一篇 16.3 使用 RMAN 工具备份）

相关笔记

• 备份与恢复概述
• 管理重做日志文件
• 表空间与数据文件的关系
• 1. 🐬 MySQL必知必会/00-索引
• 🏺 Oracle从入门到精通 · 索引