數(shù)據(jù)庫日志異常增加故障排除1例

武警湖南總隊醫(yī)院信息科 李春林 周根鴻

目的：探討利用數(shù)據(jù)庫日志文件進行安全預警，保護數(shù)據(jù)庫安全。方法：定期巡視數(shù)據(jù)庫日志文件，發(fā)現(xiàn)異常時進行分析，使用數(shù)據(jù)日志分析工作進行分析。結果：日志異常必定反映出數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常。結論：加強對數(shù)據(jù)庫日志文件的定期巡查和分析，確保數(shù)據(jù)庫的安全運行。

我院醫(yī)院信息系統(tǒng)采用ORACLE數(shù)據(jù)庫為基礎數(shù)據(jù)庫，版本為Oracle 11g，運行方式為歸檔模式，日志文件大小為12M，數(shù)據(jù)規(guī)模為120G，自2015年升級以來連續(xù)正常運轉。

1 故障情況

在例行的數(shù)據(jù)庫巡查過程中，發(fā)現(xiàn)歸檔日志異常增加。即由過去的40min左右產(chǎn)生一個歸檔日志，變成了每10min左右連續(xù)產(chǎn)生2個甚至3個歸檔日志。有科室反映前端統(tǒng)計查詢程序有比平時慢的現(xiàn)象。而且這種頻繁的產(chǎn)生歸檔日志不是在數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)高峰時段。如果不及時排除故障，將會造成磁盤空間的過快消耗，關鍵是要找到數(shù)據(jù)庫日志異常過快增加的根本原因，數(shù)據(jù)庫安全才有保障。正常和異常的日志分別如圖1、圖2所示：

圖1 數(shù)據(jù)庫正常時日志生成情況Fig.1 Log generation when the database is normal

圖2 數(shù)據(jù)庫異常時日志增加情況Fig.2 Log increase when the database is abnormal

2 故障分析

日志文件是對整個數(shù)據(jù)庫的讀寫進行忠實記錄的文件，主要包括對以下三類語句記錄：DML（Data Manipulation Language）語句如：SELECT、UPDATE、INSERT、DELETE；DDL（Grant、Deny、Revoke）語句如：CREATE、ALTER、DROP等； DCL（Data Control Language）語句如：Grant、Deny、Revoke等語句[1]。而歸檔日志文件是在在線重做日志文件達到規(guī)定容量后自動進行歸檔而生成的，歸檔日志的異常增加一定是有異常的讀寫。我們迅速組織科室工程師們分析排查。經(jīng)檢查，未發(fā)現(xiàn)硬件方面故障。平時的數(shù)據(jù)庫日志都是有規(guī)律的增長，只有在每天的數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)高峰時段9點至11點之間日志才有稍微頻繁增長，根據(jù)目前的不分時段的異常增長，表明某一事件在反復發(fā)生，而且是循環(huán)發(fā)生。同時啟動日志分析。使用LogMiner工具既可以用來分析在線日志，也可以用來分析離線日志文件，既可以分析本身自己數(shù)據(jù)庫的重作日志文件，也可以用來分析其他數(shù)據(jù)庫的重作日志文件[2,3]。通過日志分析，我們發(fā)現(xiàn)有大量的SELECT語句查詢。經(jīng)分析，與近期所上項目體檢系統(tǒng)有關系，該項目工程師在編程中為了統(tǒng)計某一時間段未檢項目有關結果信息，通過定時器使用了定時查詢。我們知道，日志一般指的是聯(lián)機重做日志文件（Redlog）。主要功能是恢復異常關閉的數(shù)據(jù)庫和保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性。還有可恢復近期丟失的數(shù)據(jù)（這要看重做日志文件的容量）。重做文件的原理是：把DML（Insert、Update、Delete）語句所處理的前后記錄都寫入重做日志文件中。當數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)出故障時利用重做日志文件中的數(shù)據(jù)重新運行一次之前做過的業(yè)務，以此來恢復數(shù)據(jù)庫中除了故障的數(shù)據(jù)。

重做日志文件至少要有兩組，一般是三組。寫滿第一組寫第二組，寫滿第二組寫第三組，寫滿第三組返回覆蓋寫第一組，以此類推。日志文件如果不定期清理，將會消耗大量的磁盤空間，我們規(guī)定一般一個月定時清理過時日志。

未優(yōu)化時語句是這梓的：

以上語句執(zhí)行頻率為每5分鐘執(zhí)行一次。因此產(chǎn)生大量的查詢。

對以上條件進行優(yōu)化，加大過濾條件，同時減少執(zhí)行頻率為每30分鐘執(zhí)行一次。優(yōu)化后（條件增加是否檢查完成標志，減少了數(shù)量查詢量）。

優(yōu)化后經(jīng)觀察，日志生成情況正常。

3 結語

隨著信息系統(tǒng)的運行時間增加，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的越來越多，大數(shù)據(jù)挖掘技術的日益成熟，數(shù)據(jù)的重要地位不言而喻，數(shù)據(jù)的安全性越來越重要。平時要重視數(shù)據(jù)庫的安全檢查，隨時關注日志的變化情況，日志是反映數(shù)據(jù)庫是否正常運轉的晴雨表，也是數(shù)據(jù)庫損壞時恢復的要素[4]。隨著云、大、物、移、智技術在醫(yī)院信息化建設中的普遍運用，信息系統(tǒng)的建設更加復雜和聯(lián)系緊密，與新系統(tǒng)之間的協(xié)同配合尤其重要，新上系統(tǒng)期間一定要進行測試，未經(jīng)測試正常不能上線，以免造成不可挽回的損失。

引用

[1] 劉志敏,劉微.ORACLE數(shù)據(jù)庫日志挖掘工具的利用[J].中國醫(yī)療設備,2008,23(1):29-30+20.

[2] 李春林,周根鴻,張文體.重視日志審計確保數(shù)據(jù)安全[J].醫(yī)學信息,2007,20(10):1761-1762.

[3] 范曉丹,鐘俊華,林雪金,等.事務日志及其解析在醫(yī)院信息安全中的應用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2017,38(6):77-78+82.

[4] 楊金平.基于服務器群集與DATAGUARD的醫(yī)院HIS數(shù)據(jù)庫維護方案[J].中國數(shù)據(jù)醫(yī)學,2012,7(4):86-87.