面向 DBA 的 Linux Shell 腳本簡介

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DBA Linux Shell 7 年前，Oracle 發(fā)布了 Linux 上的第一個商業(yè)數(shù)據(jù)庫。從那時起，Oracle、Red Hat 和 Novell/SUSE 就不斷地合作更改 Linux 內(nèi)核，從而提高數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序的性能。正因為這樣，用于 Linux 的 Oracle 數(shù)據(jù)庫 10g 才包含了與操作系統(tǒng)緊密相關(guān)的許多增強功能。DBA 比以往任何時候更需要了解和使用此平臺來在其監(jiān)視下對系統(tǒng)進行最佳管理。

以往，系統(tǒng)管理員與 DBA 之間在職責方面存在差別。但實際上，這種差別通常并不明顯。許多 IT 部門雇傭一些可解決數(shù)據(jù)庫級以及操作系統(tǒng)級問題的員工。當然，Oracle 數(shù)據(jù)庫本身使用操作系統(tǒng)資源，并能與其環(huán)境緊密交互。此外，許多系統(tǒng)管理員和 DBA 發(fā)現(xiàn)將其工作相關(guān)的任務(wù)自動化很有必要或比較方便。軟件安裝、系統(tǒng)資源監(jiān)視以及系統(tǒng)管理涉及一些重復(fù)和容易出錯的任務(wù)，而自動過程可以比手動過程更好地完成這些任務(wù)。

將這些任務(wù)自動化的方法之一是 shell 腳本。Shell 腳本自 Linux 系統(tǒng)安裝之初就起著重要作用。啟動和關(guān)閉系統(tǒng)時就會調(diào)用各種腳本。Oracle 和其他第三方供應(yīng)商的實用程序也是通過 shell 腳本可調(diào)用的。由于這些腳本可以快速開發(fā)，因此歷來就用它們構(gòu)建應(yīng)用程序原型。系統(tǒng)管理員已利用通過 shell 腳本實現(xiàn)的功能提供針對其監(jiān)視的系統(tǒng)的特定要求和特征定制的解決方案了。

在本文中，我將介紹“bash”shell 腳本可以實現(xiàn)的、與在 Linux 平臺上安裝、運行和維護 Oracle 數(shù)據(jù)庫相關(guān)的功能。注意，本文適用于 Linux 腳本初學(xué)者或?qū)?span lang="EN-US"> Linux 相對陌生的 DBA；對大多數(shù)經(jīng)驗豐富的 Linux 系統(tǒng)管理員則不適用。

Shell 腳本是什么？

shell 腳本是一個包含命令序列的文本文件。當運行文件（或腳本）時，將執(zhí)行該文件中包含的命令。術(shù)語 shell 僅指與 Linux 內(nèi)核通信所使用的特定命令行用戶界面。目前有多個不同的 shell，其中包括 C shell (csh)、Korn shell (ksh)、Bourne shell (sh) 和 Bourne-Again shell (bash)。shell 本身就是一個從文件或終端讀取命令、解釋這些命令并通常執(zhí)行其他命令的命令。Bourne-Again shell 合并了上述其他 shell 的特性，本文就使用該腳本進行演示。

腳本文件中的第一行可用于指定使用哪個 shell 來運行該腳本。以下是所有腳本示例中包含的第一行的含義：

#!/bin/bash

為什么使用 Shell 腳本？

由于 shell 腳本與 DBA 的工作相關(guān)，因此您可能不會馬上看到 shell 腳本的價值，這跟您的工作經(jīng)歷有關(guān)。如果您以前從未使用過 UNIX 或類似 UNIX 的系統(tǒng)，那么可能會對大量含義晦澀的命令感到一愁莫展。此外，除了作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫外，Oracle 10g 還提供了一個用于處理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的強健平臺以及幾個用于在數(shù)據(jù)庫外部與操作系統(tǒng)交互的方法。

但您會發(fā)現(xiàn)幾個探究 shell 腳本領(lǐng)域的原因，其中包括：

• 必須支持已經(jīng)存在的腳本。
• 需要在安裝 Oracle 軟件前自動設(shè)置系統(tǒng)。例如，您可以編寫一個腳本來檢查 OS 的初始狀態(tài)并報告安裝軟件前必須滿足的任何前提條件。該腳本還可以創(chuàng)建相關(guān)的 OS 用戶和組并為用戶設(shè)置環(huán)境變量。
• 可以使用正在運行的 Oracle 數(shù)據(jù)庫來執(zhí)行手動或計劃的任務(wù)。但在數(shù)據(jù)庫未 運行時需要運行某些任務(wù)?？梢允褂媚_本停止或啟動數(shù)據(jù)庫（以及偵聽器或相關(guān)的數(shù)據(jù)庫進程）。無法從數(shù)據(jù)庫內(nèi)部啟動此類動作。
• 您需要一種監(jiān)視數(shù)據(jù)庫狀態(tài)（例如，是否正在運行并可進行進程查詢）的機制。這樣的腳本還可以監(jiān)視非特定于 Oracle 的其他進程和資源，從而提供系統(tǒng)當前運行情況的更詳細信息。
• 需要將備份自動化。Oracle Recovery Manager (RMAN) 是一個用于開發(fā)可以在任何平臺上運行的備份腳本的實用程序。可以從 shell 腳本中調(diào)用 Oracle Recovery Manager 并使用它執(zhí)行各種備份和恢復(fù)活動。
• 您可能有一個并非特定于某個數(shù)據(jù)庫的要求。您可能在一臺計算機上安裝了多個數(shù)據(jù)庫。建議您不要使用單個數(shù)據(jù)庫滿足此要求，因為那樣會引發(fā)潛在的安全性問題。在這些情況下，shell 腳本提供了一種既可以滿足此要求又不會將進程與單個數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)的方法。

什么情況下不 使用 Shell 腳本

Oracle 數(shù)據(jù)庫包含了超出 RDBMS 傳統(tǒng)定義的功能。與軟件的任何其他部分一樣，它使用操作系統(tǒng)提供的資源，但它所“看到”并“更改”其環(huán)境的程度遠遠超過了其他軟件。SQL 和 Oracle 的固定視圖從數(shù)據(jù)庫內(nèi)部提供了系統(tǒng)視圖，而 shell 腳本從數(shù)據(jù)庫外部提供了系統(tǒng)視圖。Shell 腳本并不是適用于所有問題的解決方案。

必須意識到，操作系統(tǒng)的許多方面可以從數(shù)據(jù)庫內(nèi)部進行監(jiān)視和修改。可以使用 Oracle 的固定視圖（帶 v$ 前綴的視圖）確定計算機的主機名 (v$instance) 或數(shù)據(jù)庫正在其中運行的平臺的名稱 (v$database)。還可以通過這種方式確定與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的文件的位置和其他屬性?？梢灾苯訌臄?shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)文件（v$datafile、dba_data_files）、臨時文件（v$tempfile、dba_temp_files）、重做日志 (v$logfile)、存檔日志 (v$archived_log) 和控制文件 (v$controlfile) 的位置和其他屬性?？梢酝ㄟ^該視圖以及通過查看某些 init.ora 參數(shù)（db_recovery_file_dest、db_recovery_file_dest_size）確定有關(guān)閃回恢復(fù)區(qū) ($recovery_file_dest) 的信息。還可以查詢進程 (v$process) 和內(nèi)存（v$sga、v$sgastat 等）的狀態(tài)。有各種內(nèi)置的 PL/SQL 程序包，并能夠創(chuàng)建允許對底層 OS 進行其他訪問的 Java 和 C 數(shù)據(jù)庫對象。

如果您正在考慮為一個需要大量數(shù)據(jù)庫訪問的任務(wù)編寫腳本，則腳本可能并不是最佳選擇。本文的稍后部分將介紹如何使用 SQL*Plus 訪問數(shù)據(jù)庫，但在很多情況下，使用其他語言可以更好地解決此問題。

下表歸納了可以從數(shù)據(jù)庫中訪問的信息：

服務(wù)器/操作系統(tǒng)信息

文件信息

進程信息

內(nèi)存信息

BASH 腳本

腳本要么作為自動進程的一部分被調(diào)用（無需人為干預(yù)），要么以交互方式運行（用戶根據(jù)提示執(zhí)行操作）。只要您擁有文件的執(zhí)行權(quán)限，便可以從命令行鍵入該文件的名稱來運行它。如果您沒有文件的執(zhí)行權(quán)限，但擁有其讀取權(quán)限，則可以通過在腳本的前面加上 sh 來運行該腳本。

如果腳本設(shè)計為在無用戶輸入的情況下運行，則可以使用多種可選方法調(diào)用它?？梢栽诤笈_運行腳本，即使在斷開連接的情況下，您仍可以通過輸入以下形式的命令來運行：

nohup /path_to_dir/myscript_here.sh &

這對于需要很長時間才能完成的腳本很有用。at 命令可用于在將來執(zhí)行腳本，而 cron 可用于計劃要重復(fù)執(zhí)行的腳本。

以下示例介紹了提供視圖輸出（使用 echo）、循環(huán)、條件邏輯以及變量賦值等重要方面。

print_args.sh。參數(shù)是位于命令名右側(cè)并傳遞到腳本中的詞。要訪問第一個參數(shù)，使用 $1 變量。$0 變量包含腳本本身的名稱。$# 變量包含腳本中的參數(shù)個數(shù)。一種迭代所傳遞的所有參數(shù)的便捷方法是使用 while 循環(huán)和 shift 命令。該命令使您可以迭代參數(shù)列表中的所有參數(shù)（而非保持無限循環(huán)）。

while [ $# -ne 0 ]

do

echo $1

shift

done

如果腳本將文件名作為參數(shù)（或提示用戶輸入文件名）并在后面讀取該文件，則建議您檢查其訪問性和可讀性。例如，涉及選擇備份控制文件的恢復(fù)腳本可能提示用戶選擇將在腳本后面部分中用于恢復(fù)文件的備份控制文件。

if [ !-r $1 ]; then # not exists and is readable

echo "File $1 does not exist or is not readable."

exit;

fi

字符序列

if [ !-r $1 ];

是實際執(zhí)行測試的部分。如果方括號之間的內(nèi)容結(jié)果為 true，則將執(zhí)行位于 if 和 fi 之間的命令。實際測試顯示在方括號之間。驚嘆號用于對所執(zhí)行的測試取反。-r 選項檢查文件是否可讀。在這個特定示例中所要測試的是傳遞給腳本的第一個參數(shù)。通過使用另一測試 (-d )，可以檢查給定條目是否是目錄（參見 is_a_directory.sh）。

do_continue.sh。該示例是一個可用于讀取各種目的的用戶輸入的簡單、典型的命令序列。在運行可能在某些無法從腳本內(nèi)部確定的條件下導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或其他不好結(jié)果的進程前，建議您增加一個提示，詢問用戶是否確實希望腳本執(zhí)行接下來的命令。以下示例詢問用戶是否要繼續(xù)，從命令行讀取一個名為 doContinue 的變量并對求解用戶的輸入。如果用戶輸入的不是“y”，則告知該用戶腳本“將退出”且不執(zhí)行 if 代碼塊 (fi) 后的其他腳本。

doContinue=n

echo -n "Do you really want to continue?(y/n) "

read doContinue

if [ "$doContinue" != "y" ]; then

echo "Quitting..."

exit

fi

只有擁有相應(yīng)權(quán)限和環(huán)境的用戶才能運行給定腳本。在腳本中檢查試圖運行腳本的用戶很有用。如果將命令括在單引號 (‘) 字符中，則將該命令的結(jié)果返回給腳本。以下示例在腳本中使用 whoami 檢索當前登錄的用戶，并稍后使用 date 命令顯示日期。

echo "You are logged in as 'whoami'";

if [ ‘whoami‘ != "oracle" ]; then

echo "Must be logged on as oracle to run this script."

exit

fi

echo "Running script at ‘date‘"

為與 Oracle 數(shù)據(jù)庫交互而編寫的腳本有時需要輸入數(shù)據(jù)庫口令等機密信息。stty –echo 命令關(guān)閉屏幕響應(yīng)，這樣為隨后的讀取命令輸入的信息就不會顯示在屏幕上了。在讀取機密信息并將其存儲在變量（以下示例中的 pw）中后可以使用 stty echo 重新打開顯示。

stty -echo

echo -n "Enter the database system password: "

read pw

stty echo

Oracle 腳本

某些文件位于給定 Oracle 安裝的固定位置?？梢酝ㄟ^查看 /etc/oraInst.loc 文件獲得 Oracle 清單。/etc/oratab 文件標識服務(wù)器上安裝的數(shù)據(jù)庫（和其他 Oracle 程序）。

get_inv_location.sh。該腳本不如前面的示例直觀。通過將該腳本劃分為幾組命令，您將更好的理解該腳本的構(gòu)成。

要確定清單位置，您將把 cat 命令（顯示文件的內(nèi)容）的結(jié)果輸送到 grep（一個打印匹配給定模式的行的實用程序）。您將搜索包含文字 inventory_loc 的行。

cat /etc/oraInst.loc | grep inventory_loc

如果因有多個安裝而導(dǎo)致存在多個清單位置，則需要排除用 # 注釋掉的行。–v 選項排除 包含給定模式的行。

cat /etc/oraInst.loc |grep -v "#"|grep inventory_loc

該命令的結(jié)果將如下所示：

inventory_loc=/u01/oraInventory

可以使用 > 重定向命令將標準輸出重定向到一個文件。如果該文件不存在，則創(chuàng)建該文件。如果該文件已存在，則將其覆蓋。

cat /etc/oraInst.loc|grep -v "#"|grep inventory_loc > tmp

一旦獲得表明信息庫位置的記錄后，您就要刪除該記錄等號前的部分。這次，您將 cat 命令的結(jié)果輸送到 awk（一種通常用于拆分可變長度字段的模式掃描和處理語言），這實際上是將字符串標記化。–F 選項指示 awk 將等號用作分隔符。然后，打印該字符串的第二個標記 ($2)，它代表等號右側(cè)的所有內(nèi)容。其結(jié)果是我們要找的清單位置 (/u01/oraInventory)。

cat tmp | awk -F= '{print $2}'

由于沒有必要保留臨時文件 (tmp)，因此可以將它刪除。

rm tmp

list_oracle_homes.sh。如果要確定給定數(shù)據(jù)庫的 ORACLE_HOME，則有多個可選方法。可以數(shù)據(jù)庫用戶的身份登錄，并對 $ORACLE_HOME 變量執(zhí)行 echo。還可以搜索 /etc/oratab 文件并選擇與給定實例關(guān)聯(lián)的名稱。該文件中的數(shù)據(jù)庫條目的形式如下

$ORACLE_SID:$ORACLE_HOME:<N|Y>:

以下單行代碼輸出條目（ORACLE_SID 為 TESTDB）的 ORACLE_HOME：

cat /etc/oratab | awk -F:'{if ($1=="TESTDB") print $2 }'

但如果如果您需要對 /etc/orainst 文件中列出的每個 ORACLE_HOME 執(zhí)行操作該怎么辦？可以使用以下代碼段迭代這樣的列表。

dblist='cat /etc/oratab | grep -v "#" | awk -F:'{print $2 }''

for ohome in $dblist ; do

echo $ohome

done

dblist 變量被用作數(shù)組。所有 ORACLE_HOME 路徑均由該變量保存。for 循環(huán)用于迭代該列表，并將每個條目賦給變量 ohome，然后將其發(fā)送到標準輸出。

search_log.sh。Oracle 產(chǎn)品生成各種日志，您可能要監(jiān)視它們。數(shù)據(jù)庫警報日志包含對數(shù)據(jù)庫操作至關(guān)重要的消息。當安裝或卸載產(chǎn)品以及在應(yīng)用補丁時也會生成日志文件。以下腳本迭代以參數(shù)形式傳遞給它的文件。如果發(fā)現(xiàn)任何包含 ORA- 的行，則向指定的接收者發(fā)送電子郵件。

cat $1 | grep ORA- > alert.err

if [ 'cat alert.err|wc -l' -gt 0 ]

then

mail -s "$0 $1 Errors" administrator@yourcompany.com < alert.err

fi

執(zhí)行的具體測試是統(tǒng)計文件 alert.err（在您重定向到 alert.err 時寫入）中存在的單詞數(shù)。如果單詞數(shù) (wc) 大于 (-gt) 零，則執(zhí)行 if 代碼塊。這該示例中，您使用 mail（也可以使用 send mail）發(fā)送郵件。郵件標題包含所執(zhí)行的腳本 ($0)、搜索的日志名稱 ($1)，郵件正文是與初始搜索 (ORA-) 匹配的行。

可以使用 ORACLE_HOME、ORACLE_BASE 和 ORACLE_SID 等環(huán)境變量找到不在 Linux 環(huán)境中固定位置的資源。如果管理 Oracle 電子商務(wù)套件 11i 應(yīng)用程序?qū)嵗瑒t可以使用許多其他環(huán)境變量來定位資源。這些變量包括 APPL_TOP、TWO_TASK、CONTEXT_NAME 以及 CONTEXT_FILE 等。要查看您環(huán)境中的完整列表，執(zhí)行以下命令并查看生成的文件 (myenv.txt)：

env > myenv.txt

可以將這些環(huán)境變量的各種組合用作所搜索文件的位置。例如，可以將警報日志位置指定為

$ORACLE_BASE/admin/$ORACLE_SID/bdump/alert_$ORACLE_SID.log

根據(jù)該腳本中引入的原則，可以編寫一個更大的腳本并計劃定期執(zhí)行，該腳本將搜索警報日志（或其他所關(guān)注的文件）的內(nèi)容并在發(fā)生任何錯誤時發(fā)送電子郵件。然后，可以將日志內(nèi)容移動到其他文件，這樣就只將最新的錯誤消息通過電子郵件發(fā)送。

Oracle Recovery Manager 腳本。Oracle Recovery Manager (RMAN) 是一個可用于管理數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)的實用程序。由于編寫的所有備份腳本都可以由 RMAN 運行，即減少了平臺特定的代碼數(shù)量，因此它明顯簡化了多個平臺的管理。RMAN 可由底層操作系統(tǒng)調(diào)用并接受傳遞來的腳本。例如，冷 (cold.sh) 備份可能由以下腳本組成：

#!/bin/bash

rman target / <<EOF

shutdown immediate;

startup mount;

backup spfile;

backup database;

alter database open;

delete noprompt obsolete;

quit;

EOF

第 1 行表明您將使用 bash shell。第 2 行調(diào)用 Oracle Recovery Manager 并指定 OS 用戶登錄目標數(shù)據(jù)庫（在環(huán)境變量 $ORACLE_SID 中指定）。該行后面的 <<EOF 表示將把隨后的命令傳遞到 RMAN 中去處理。最后一行上的 EOF 表示您已經(jīng)到了要傳遞到 RMAN 中的命令序列的結(jié)尾。然后，使用 RMAN 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫、啟動并安裝數(shù)據(jù)庫并繼續(xù)備份服務(wù)器參數(shù)文件和數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。然后打開數(shù)據(jù)庫。隨后刪除比保留策略中指定的備份舊的任何備份。參見 RMAN 文檔，構(gòu)建與您的情況相關(guān)的備份。

晚間備份通常按計劃自動運行?？梢允褂靡韵旅钫{(diào)用以上腳本并將標準輸出的內(nèi)容發(fā)送到電子郵件地址：

sh cold.sh | mail -s"Backup `date`" administrator@yourcompany.com

同樣，可以從 shell 腳本內(nèi)部運行其他 Oracle 實用程序。可以使用 tnsping 實用程序查看給定 Oracle 連接標識符能否連接監(jiān)聽器?？梢赃\行該實用程序來檢查連接問題：

tnsping ptch04 |grep TNS-

數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出和導(dǎo)入（傳統(tǒng)的和數(shù)據(jù)泵）比較適合于編寫重復(fù)進程腳本。

數(shù)據(jù)庫安裝。數(shù)據(jù)庫設(shè)置中涉及的許多步驟都可以實現(xiàn)自動化。在 Linux 上安裝 Oracle 10g 之前，需要運行各種測試來驗證所需的最小程序包版本以及內(nèi)核參數(shù)的設(shè)置。可以使用帶 –q 選項的 rpm 命令查詢程序包的版本。

rpm -q compat-libstdc++

可以通過查看 /proc“虛擬”或“偽”文件系統(tǒng)確定系統(tǒng)的各個方面。但它不包含實際的文件，而是包含可以查看的運行時系統(tǒng)信息（就好像位于文件中一樣）。例如，/proc/meminfo 包含系統(tǒng)的內(nèi)存信息，而 grep MemTotal /proc/meminfo 顯示系統(tǒng)的內(nèi)存總量。通過使用 awk（與前面的操作相同），可以分割內(nèi)存數(shù) (KB)，具體方法如下：

grep MemTotal /proc/meminfo | awk '{print $2}'

可以在進行相應(yīng)的比較和響應(yīng)（甚至更新系統(tǒng)本身）的腳本上下文中使用這樣的命令。示例腳本 10gchecks_kernel.sh 和 10gchecks.sh 只顯示基于 Oracle 文檔的當前和建議的版本和設(shè)置。

數(shù)據(jù)庫監(jiān)視。可以使用 ps 命令報告進程狀態(tài)并檢查數(shù)據(jù)庫、監(jiān)聽器、腳本或任何其他相關(guān)進程是否正在運行。如果要列出服務(wù)器上當前運行的所有數(shù)據(jù)庫，可以運行以下命令：

echo "'ps -ef | grep smon|grep -v grep|awk '{print $8}'| awk -F "_"

'{print$3}'`"

盡管該命令可以正常運行，但一下子理解起來有點困難。第一個命令 ps（使用 -ef 選項獲得所有進程的完整列表）查找在服務(wù)器上運行的所有進程。第二個命令 grep 搜索 SMON（Oracle System Monitor 后臺進程），它顯示數(shù)據(jù)庫正在運行。您要刪除引用正在運行的 grep 命令的條目。然后，使用 awk 找到列表中的第八列，其中包含 ora_smon_<oracle_sid> 形式的系統(tǒng)監(jiān)視器進程名稱。然后，awk 的最后一個實例使用下劃線字符作為分隔符來搜索并打印擁有此 SMON 進程的數(shù)據(jù)庫名稱。下劃線字符需要括在引號中，并在每個引號之前使用一個反斜杠將這些引號轉(zhuǎn)義（因為整個字符串顯示在一組雙引號中）。

exec_sql.sh。正如前面指出的，如果用戶擁有 sqlplus 的訪問權(quán)限，便可以從 shell 腳本中查詢數(shù)據(jù)庫。以下示例返回當前在數(shù)據(jù)庫中保持會話狀態(tài)的計算機列表（由空格分隔）：

#!/bin/bash

output='sqlplus -s "