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分析Oracle数据库日志文件(1) [转]

原创 Oracle 作者:guyuexue 时间:2007-11-22 10:54:39 0 删除 编辑
【简 介】
  作为Oracle DBA,我们有时候需要追踪数据误删除或用户的恶意操作情况,此时我们不仅需要查出执行这些操作的数据库账号,还需要知道操作是由哪台客户端(IP地址等)发出的。针对这些问题,一个最有效实用而又低成本的方法就是分析Oracle数据库的日志文件。本文将就Oracle日志分析技术做深入探讨。


一、如何分析即LogMiner解释
从目前来看,分析Oracle日志的唯一方法就是使用Oracle公司提供的LogMiner来进行, Oracle数据库的所有更改都记录在日志中,但是原始的日志信息我们根本无法看懂,而LogMiner就是让我们看懂日志信息的工具。从这一点上看,它和tkprof差不多,一个是用来分析日志信息,一个则是格式化跟踪文件。通过对日志的分析我们可以实现下面的目的:
1、查明数据库的逻辑更改;
2、侦察并更正用户的误操作;
3、执行事后审计;
4、执行变化分析。
不仅如此,日志中记录的信息还包括:数据库的更改历史、更改类型(INSERT、UPDATE、DELETE、DDL等)、更改对应的SCN号、以及执行这些操作的用户信息等,LogMiner在分析日志时,将重构等价的SQL语句和UNDO语句(分别记录在V$LOGMNR_CONTENTS视图的SQL_REDO和SQL_UNDO中)。这里需要注意的是等价语句,而并非原始SQL语句,例如:我们最初执行的是“delete a where c1 <>'cyx';”,而LogMiner重构的是等价的6条DELETE语句。所以我们应该意识到V$LOGMNR_CONTENTS视图中显示的并非是原版的现实,从数据库角度来讲这是很容易理解的,它记录的是元操作,因为同样是“delete a where c1 <>'cyx';”语句,在不同的环境中,实际删除的记录数可能各不相同,因此记录这样的语句实际上并没有什么实际意义,LogMiner重构的是在实际情况下转化成元操作的多个单条语句。
另外由于Oracle重做日志中记录的并非原始的对象(如表以及其中的列)名称,而只是它们在Oracle数据库中的内部编号(对于表来说是它们在数据库中的对象ID,而对于表中的列来说,对应的则是该列在表中的排列序号:COL 1, COL 2 等),因此为了使LogMiner重构出的SQL语句易于识别,我们需要将这些编号转化成相应的名称,这就需要用到数据字典(也就说LogMiner本身是可以不用数据字典的,详见下面的分析过程),LogMiner利用DBMS_LOGMNR_D.BUILD()过程来提取数据字典信息。
LogMiner包含两个PL/SQL包和几个视图:
1、dbms_logmnr_d包,这个包只包括一个用于提取数据字典信息的过程,即dbms_logmnr_d.build()过程。
2、dbms_logmnr包,它有三个过程:
add_logfile(name varchar2, options number) - 用来添加/删除用于分析的日志文件;
start_logmnr(start_scn number, end_scn number, start_time number,end_time number, dictfilename varchar2, options number) - 用来开启日志分析,同时确定分析的时间/SCN窗口以及确认是否使用提取出来的数据字典信息。
end_logmnr() - 用来终止分析会话,它将回收LogMiner所占用的内存。
与LogMiner相关的数据字典。
1、v$logmnr_dictionary,LogMiner可能使用的数据字典信息,因logmnr可以有多个字典文件,该视图用于显示这方面信息。
2、v$logmnr_parameters,当前LogMiner所设定的参数信息。
3、v$logmnr_logs,当前用于分析的日志列表。
4、v$logmnr_contents,日志分析结果。
二、Oracle9i LogMiner的增强:
1、支持更多数据/存储类型:链接/迁移行、CLUSTER表操作、DIRECT PATH插入以及DDL操作。在V$LOGMNR_CONTENTS的SQL_REDO中可以看到DDL操作的原句(CREATE USER除外,其中的密码将以加密的形式出现,而不是原始密码)。如果TX_AUDITING初始化参数设为TRUE,则所有操作的数据库账号将被记录。
2、提取和使用数据字典的选项:现在数据字典不仅可以提取到一个外部文件中,还可以直接提取到重做日志流中,它在日志流中提供了操作当时的数据字典快照,这样就可以实现离线分析。
3、允许对DML操作按事务进行分组:可以在START_LOGMNR()中设置COMMITTED_DATA_ONLY选项,实现对DML操作的分组,这样将按SCN的顺序返回已经提交的事务。
4、支持SCHEMA的变化:在数据库打开的状态下,如果使用了LogMiner的DDL_DICT_TRACKING选项,Oracle9i的LogMiner将自动对比最初的日志流和当前系统的数据字典,并返回正确的DDL语句,并且会自动侦察并标记当前数据字典和最初日志流之间的差别,这样即使最初日志流中所涉及的表已经被更改或者根本已经不存在,LogMiner同样会返回正确的DDL语句。
5、在日志中记录更多列信息的能力:例如对于UPDATE操作不仅会记录被更新行的情况,还可以捕捉更多前影信息。
6、支持基于数值的查询:Oracle9i LogMiner在支持原有基于元数据(操作、对象等)查询的基础上,开始支持基于实际涉及到的数据的查询。例如涉及一个工资表,现在我们可以很容易地查出员工工资由1000变成2000的原始更新语句,而在之前我们只能选出所有的更新语句。
三、Oracle8i/9i的日志分析过程
LogMiner只要在实例起来的情况下都可以运行,LogMiner使用一个字典文件来实现Oracle内部对象名称的转换,如果没有这个字典文件,则直接显示内部对象编号,例如我们执行下面的语句:
delete from "C"."A" where "C1" = ‘gototop’ and ROWID = 'AAABg1AAFAAABQaAAH';
如果没有字典文件,LogMiner分析出来的结果将是:
delete from "UNKNOWN"."OBJ# 6197" where "COL 1" = HEXTORAW('d6a7d4ae') and ROWID
= 'AAABg1AAFAAABQaAAH';

如果想要使用字典文件,数据库至少应该出于MOUNT状态。然后执行dbms_logmnr_d.build过程将数据字典信息提取到一个外部文件中。下面是具体分析步骤:
1、确认设置了初始化参数:UTL_FILE_DIR,并确认Oracle对改目录拥有读写权限,然后启动实例。示例中UTL_FILE_DIR参数如下:
SQL> show parameter utl
NAME TYPE value
------------------------ ----------- ------------------------------
utl_file_dir string /data6/cyx/logmnr

这个目录主要用于存放dbms_logmnr_d.build过程所产生的字典信息文件,如果不用这个,则可以不设,也就跳过下面一步。
2、生成字典信息文件:
exec dbms_logmnr_d.build(dictionary_filename =>'
dic.ora',dictionary_location => '/data6/cyx/logmnr');

其中dictionary_location指的是字典信息文件的存放位置,它必须完全匹配UTL_FILE_DIR的值,例如:假设UTL_FILE_DIR=/data6/cyx/logmnr/,则上面这条语句会出错,只因为UTL_FILE_DIR后面多了一个“/”,而在很多其它地方对这一“/”是不敏感的。
dictionary_filename指的是放于字典信息文件的名字,可以任意取。当然我们也可以不明确写出这两个选项,即写成:
exec dbms_logmnr_d.build('dic.ora','/data6/cyx/logmnr');

如果你第一步的参数没有设,而直接开始这一步,Oracle会报下面的错误:
ERROR at line 1:
ORA-01308: initialization parameter utl_file_dir is not set
ORA-06512: at "SYS.DBMS_LOGMNR_D", line 923
ORA-06512: at "SYS.DBMS_LOGMNR_D", line 1938
ORA-06512: at line 1

需要注意的是,在oracle817 for Windows版中会出现以下错误:
14:26:05 SQL> execute dbms_logmnr_d.build('oradict.ora','c:oracleadminoralog');
BEGIN dbms_logmnr_d.build('oradict.ora','c:oracleadminoralog'); END;
*
ERROR at line 1:
ORA-06532: Subscript outside of limit
ORA-06512: at "SYS.DBMS_LOGMNR_D", line 793
ORA-06512: at line 1

解决办法:
编辑"$ORACLE_HOME/rdbms/admindbmslmd.sql"文件,把其中的
TYPE col_desc_array IS VARRAY(513) OF col_description;
改成:
TYPE col_desc_array IS VARRAY(700) OF col_description;

保存文件,然后执行一遍这个脚本:
15:09:06 SQL> @c:oracleora81rdbmsadmindbmslmd.sql
Package created.
Package body created.
No errors.
Grant succeeded.

然后重新编译DBMS_LOGMNR_D包:
15:09:51 SQL> alter package DBMS_LOGMNR_D compile body;
Package body altered.
之后重新执行dbms_logmnr_d.build即可:
15:10:06 SQL> execute dbms_logmnr_d.build('oradict.ora','c:oracleadminoralog');
PL/SQL procedure successfully completed.

3、添加需要分析的日志文件
SQL>exec dbms_logmnr.add_logfile( logfilename=>'
/data6/cyx/rac1arch/arch_1_197.arc', options=>dbms_logmnr.new);
PL/SQL procedure successfully completed.

这里的options选项有三个参数可以用:
NEW - 表示创建一个新的日志文件列表
ADDFILE - 表示向这个列表中添加日志文件,如下面的例子
REMOVEFILE - 和addfile相反。
SQL> exec dbms_logmnr.add_logfile( logfilename=>'
/data6/cyx/rac1arch/arch_2_86.arc', options=>dbms_logmnr.addfile);
PL/SQL procedure successfully completed.

4、当你添加了需要分析的日志文件后,我们就可以让LogMiner开始分析了:
SQL> exec dbms_logmnr.start_logmnr(dictfilename=>'/data6/cyx/logmnr/dic.ora');
PL/SQL procedure successfully completed.

如果你没有使用字典信息文件(此时我们只需要启动实例就可以了),那么就不需要跟dictfilename参数:
SQL> exec dbms_logmnr.start_logmnr();
PL/SQL procedure successfully completed.

当然dbms_logmnr.start_logmnr()过程还有其它几个用于定义分析日志时间/SCN窗口的参数,它们分别是:
STARTSCN / ENDSCN - 定义分析的起始/结束SCN号,
STARTTIME / ENDTIME - 定义分析的起始/结束时间。
例如下面的过程将只分析从 '2003-09-21 09:39:00'到'2003-09-21 09:45:00'这段时间的日志:
SQL> exec dbms_logmnr.start_logmnr(dictfilename=>'/data6/cyx/logmnr/dic.ora' , -
starttime => '2003-09-21 09:39:00',endtime => '2003-09-21 09:45:00');
PL/SQL procedure successfully completed.

上面过程第一行结尾的“-”表示转行,如果你在同一行,则不需要。我们可以看到有效日志的时间戳:
SQL> select distinct timestamp from v$logmnr_contents;
TIMESTAMP
-------------------
2003-09-21 09:40:02
2003-09-21 09:42:39

这里需要注意的是,因为我之前已经设置NLS_DATE_FORMAT环境变量,所以上面的日期可以直接按这个格式写就行了,如果你没有设,则需要使用to_date函数来转换一下。
SQL> !env grep NLS
NLS_LANG=american_america.zhs16cgb231280
NLS_DATE_FORMAT=YYYY-MM-DD HH24:MI:SS
ORA_NLS33=/oracle/oracle9/app/oracle/product/9.2.0/ocommon/nls/admin/data
使用to_date的格式如下:
exec dbms_logmnr.start_logmnr(dictfilename=>'/data6/cyx/logmnr/dic.ora',-
starttime => to_date('2003-09-21 09:39:00','YYYY-MM-DD HH24:MI:SS'),-
endtime => to_date('2003-09-21 09:45:00','YYYY-MM-DD HH24:MI:SS'));

STARTSCN 和ENDSCN参数使用方法类似。
5、好了,在上面的过程执行结束之后,我们就可以通过访问与LogMiner相关的几个视图来提取我们需要的信息了。其中在v$logmnr_logs中可以看到我们当前分析的日志列表,如果数据库有两个实例(即OPS/RAC),在v$logmnr_logs中会有两个不同的THREAD_ID。
而真正的分析结果是放在v$logmnr_contents中,这里面有很多信息,我们可以根据需要追踪我们感兴趣的信息。后面我将单独列出来讲常见的追踪情形。
6、全部结束之后,我们可以执行dbms_logmnr.end_logmnr过程退出LogMiner分析过程,你也可以直接退出SQL*PLUS,它会自动终止。
[@more@]

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