第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術

1、An Introduction to Database System,武漢科技大學計算機科學與技術學院,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論An Introduction to Database System第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,An Introduction to Database System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策

2、略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.1 事務的基本概念,一、什么是事務二、如何定義事務三、事務的特性,An Introduction to Database System,一、什么是事務,事務(Transaction)是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做，要么全不做，是一個不可分割的工作單位事務和

3、程序是兩個概念在關系數(shù)據(jù)庫中，一個事務可以是一條SQL語句，一組SQL語句或整個程序一個應用程序通常包含多個事務事務是恢復和并發(fā)控制的基本單位,An Introduction to Database System,二、如何定義事務,顯式定義方式 BEGIN TRANSACTION BEGIN TRANSACTION SQL 語句1

4、 SQL 語句1 SQL 語句2 SQL 語句2 。。。。。 。。。。。 COMMIT

5、 ROLLBACK隱式方式當用戶沒有顯式地定義事務時，DBMS按缺省規(guī)定自動劃分事務,An Introduction to Database System,事務結束,COMMIT事務正常結束 提交事務的所有操作（讀+更新）事務中所有對數(shù)據(jù)庫的更新永久生效ROLLBACK事務異常終止事務運行的過程中發(fā)生了故障，不能繼續(xù)執(zhí)行回滾事務的所有更新操作事務滾回到開始時的狀態(tài),An Introduction to

6、 Database System,三、事務的特性(ACID特性),事務的ACID特性：原子性（Atomicity）一致性（Consistency）隔離性（Isolation）持續(xù)性（Durability ）,An Introduction to Database System,1. 原子性,事務是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位事務中包括的諸操作要么都做，要么都不做,An Introduction to Database System,2

7、. 一致性,事務執(zhí)行的結果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個 一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)一致性狀態(tài)：數(shù)據(jù)庫中只包含成功事務提交的結果不一致狀態(tài)：數(shù)據(jù)庫中包含失敗事務的結果,An Introduction to Database System,一致性與原子性,銀行轉帳：從帳號A中取出一萬元，存入帳號B。定義一個事務，該事務包括兩個操作這兩個操作要么全做，要么全不做全做或者全不做，數(shù)據(jù)庫都處于一致性狀態(tài)。如果只做一個操作

8、，數(shù)據(jù)庫就處于不一致性狀態(tài)。,An Introduction to Database System,3. 隔離性,對并發(fā)執(zhí)行而言一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾一個事務內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對其他并發(fā)事務是隔離的并發(fā)執(zhí)行的各個事務之間不能互相干擾,An Introduction to Database System,T1的修改被T2覆蓋了！,3. 隔離性,An Introduction to Database System,4.

9、持續(xù)性,持續(xù)性也稱永久性（Permanence）一個事務一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應該對其執(zhí)行結果有任何影響。,An Introduction to Database System,事務的特性,保證事務ACID特性是事務處理的任務破壞事務ACID特性的因素多個事務并行運行時，不同事務的操作交叉執(zhí)行事務在運行過程中被強行停止,An Introduction to Database

10、System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述,故障是不可避免的計算機硬件故障系統(tǒng)軟件和應用軟件的錯誤操作員的失誤惡意的破壞故障的影響

11、運行事務非正常中斷破壞數(shù)據(jù)庫,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫恢復概述（續(xù)）,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對故障的對策DBMS提供恢復子系統(tǒng)保證故障發(fā)生后，能把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)從錯誤狀態(tài)恢復到某種邏輯一致的狀態(tài)保證事務ACID恢復技術是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標,An Introduction to Database System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)

12、據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.3 故障的種類,事務故障系統(tǒng)故障介質故障計算機病毒,An Introduction to Database System,一、事務故障,什么是事務故障某個事務在運行過程中由于種種原因未運行至

13、正常終止點就夭折了P280事務故障的常見原因輸入數(shù)據(jù)有誤運算溢出違反了某些完整性限制某些應用程序出錯并行事務發(fā)生死鎖。。。。,An Introduction to Database System,事務故障的恢復,發(fā)生事務故障時，夭折的事務可能已把對數(shù)據(jù)庫的部分修改寫回磁盤事務故障的恢復：撤消事務（UNDO）強行回滾（ROLLBACK）該事務清除該事務對數(shù)據(jù)庫的所有修改，使得這個事務象根本沒有啟動過一樣,An In

14、troduction to Database System,二、系統(tǒng)故障,什么是系統(tǒng)故障整個系統(tǒng)的正常運行突然被破壞所有正在運行的事務都非正常終止內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)的信息全部丟失外部存儲設備上的數(shù)據(jù)未受影響,An Introduction to Database System,系統(tǒng)故障的常見原因,操作系統(tǒng)或DBMS代碼錯誤操作員操作失誤特定類型的硬件錯誤（如CPU故障）突然停電,An Introduction to Dat

15、abase System,系統(tǒng)故障的恢復,清除尚未完成的事務對數(shù)據(jù)庫的所有修改系統(tǒng)重新啟動時，恢復程序要強行撤消（UNDO）所有未完成事務將緩沖區(qū)中已完成事務提交的結果寫入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)重新啟動時，恢復程序需要重做（REDO）所有已提交的事務,An Introduction to Database System,三、介質故障,硬件故障使存儲在外存中的數(shù)據(jù)部分丟失或全部丟失介質故障比前兩類故障的可能性小得多，但破壞性大得多,An In

16、troduction to Database System,介質故障的常見原因,硬件故障磁盤損壞磁頭碰撞操作系統(tǒng)的某種潛在錯誤瞬時強磁場干擾,An Introduction to Database System,介質故障的恢復,裝入數(shù)據(jù)庫發(fā)生介質故障前某個時刻的數(shù)據(jù)副本重做自此時始的所有成功事務，將這些事務已提交的結果重新記入數(shù)據(jù)庫,,,An Introduction to Database System,四、計算機病毒,計算

17、機病毒是一種人為的故障或破壞,是一些惡作劇者研制的一種計算機程序繁殖和傳播性強,危害極大,An Introduction to Database System,恢復操作的基本原理,恢復操作的基本原理：冗余利用存儲在系統(tǒng)其它地方的冗余數(shù)據(jù)來重建數(shù)據(jù)庫中已被破壞或不正確的那部分數(shù)據(jù)恢復的實現(xiàn)技術：復雜一個大型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，恢復子系統(tǒng)的代碼要占全部代碼的10%以上,An Introduction to Database System,第

18、十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.4 恢復的實現(xiàn)技術,恢復機制涉及的關鍵問題1. 如何建立冗余數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)轉儲（backup）登錄日志文件（logging）2.

19、如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實施數(shù)據(jù)庫恢復,An Introduction to Database System,10.4 恢復的實現(xiàn)技術,10.4.1 數(shù)據(jù)轉儲10.4.2 登記日志文件,An Introduction to Database System,10.4.1 數(shù)據(jù)轉儲,一、什么是轉儲二、轉儲的用途三、轉儲方法,An Introduction to Database System,一、什么是轉儲,轉儲是指DBA將整個數(shù)

20、據(jù)庫復制到磁帶或另一個磁盤上保存起來的過程。這些備用的數(shù)據(jù)文本稱為后備副本或后援副本。,An Introduction to Database System,轉儲,,故障發(fā)生點 轉儲 運行事務 ↓正常運行 ─┼───────┼───────────── Ta 　　　Tb

21、Tf 重裝后備副本 重新運行事務恢復 ─┼───────┴－－－－－－－－－－－－→,An Introduction to Database System,三、轉儲方法,1．靜態(tài)轉儲與動態(tài)轉儲2．海量轉儲與增量轉儲3．轉儲方法小結,An Introduction to Database System,1．靜態(tài)轉儲,在系統(tǒng)中無運行事務時進行轉儲轉儲開始時數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)轉儲

22、期間不允許對數(shù)據(jù)庫的任何存取、修改活動優(yōu)點：實現(xiàn)簡單缺點：降低了數(shù)據(jù)庫的可用性轉儲必須等用戶事務結束新的事務必須等轉儲結束,An Introduction to Database System,利用靜態(tài)轉儲副本進行恢復,,故障發(fā)生點 靜態(tài)轉儲 運行事務 ↓正常運行 ─┼───────┼─────────────

23、 Ta 　　　Tb Tf 重裝后備副本 恢復 ─┼───────┥,An Introduction to Database System,動態(tài)轉儲,轉儲操作與用戶事務并發(fā)進行轉儲期間允許對數(shù)據(jù)庫進行存取或修改優(yōu)點不用等待正在運行的用戶事務結束不會影響新事務的運行動態(tài)轉儲的缺點不能保證副本中的數(shù)據(jù)正確有效,An Introduc

24、tion to Database System,動態(tài)轉儲,利用動態(tài)轉儲得到的副本進行故障恢復需要把動態(tài)轉儲期間各事務對數(shù)據(jù)庫的修改活動登記下來，建立日志文件后備副本加上日志文件才能把數(shù)據(jù)庫恢復到某一時刻的正確狀態(tài),An Introduction to Database System,利用動態(tài)轉儲副本進行恢復,,運行事務 故障發(fā)生點

25、 動態(tài)轉儲 運行事務 ↓正常運行 ─┼───────┼───────────── Ta 　　　Tb Tf重裝后備副本 利用日志文件恢復恢復 ━━━━━━╋ ━ ━ ━ ┥,An Introduction to Database System,利用

26、動態(tài)轉儲副本進行恢復,,Ta 　　　Tb Tf 動態(tài)轉儲 運行事務 故障發(fā)生點正常運行 ─┼───────┼───────────── 登記日志文件 登記新日志文件 ─────────┼─────────────

27、 ? 轉儲日志文件 重裝后備副本，然后利用轉儲的日志文件恢復恢復到一 ━━━━━━┥致性狀態(tài),An Introduction to Database System,2．海量轉儲與增量轉儲,海量轉儲: 每次轉儲全部數(shù)據(jù)庫增量轉儲: 只轉儲上次轉儲后更新過的數(shù)據(jù)海量轉儲與增量轉儲比較

28、從恢復角度看，使用海量轉儲得到的后備副本進行恢復往往更方便但如果數(shù)據(jù)庫很大，事務處理又十分頻繁，則增量轉儲方式更實用更有效,An Introduction to Database System,3．轉儲方法小結,轉儲方法分類,An Introduction to Database System,轉儲策略,應定期進行數(shù)據(jù)轉儲，制作后備副本。但轉儲又是十分耗費時間和資源的，不能頻繁進行。DBA應該根據(jù)數(shù)據(jù)庫使用情況確定適當?shù)霓D儲周期

29、和轉儲方法。 例：每天晚上進行動態(tài)增量轉儲每周進行一次動態(tài)海量轉儲每月進行一次靜態(tài)海量轉儲,An Introduction to Database System,10.4 恢復的實現(xiàn)技術,10.4.1 數(shù)據(jù)轉儲10.4.2 登記日志文件,An Introduction to Database System,10.4.2 登記日志文件,一、日志文件的內(nèi)容二、日志文件的用途三、登記日志文件的原則,An Intro

30、duction to Database System,一、日志文件的內(nèi)容,1. 什么是日志文件日志文件(log)是用來記錄事務對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件2. 日志文件的格式以記錄為單位的日志文件以數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件,An Introduction to Database System,日志文件的內(nèi)容（續(xù)）,3. 日志文件內(nèi)容各個事務的開始標記(BEGIN TRANSACTION)各個事務的結束標記(COMMIT或ROL

31、LBACK)各個事務的所有更新操作與事務有關的內(nèi)部更新操作日志文件中的一個日志記錄 (log record),An Introduction to Database System,4. 基于記錄的日志文件,每條日志記錄的內(nèi)容事務標識操作類型（插入、刪除或修改）操作對象（記錄ID、Block NO.）更新前數(shù)據(jù)的舊值（對插入操作而言，此項為空值）更新后數(shù)據(jù)的新值（對刪除操作而言, 此項為空值）,An Introducti

32、on to Database System,5. 基于數(shù)據(jù)塊的日志文件,每條日志記錄的內(nèi)容事務標識（標明是那個事務）操作對象（記錄ID、Block NO.）更新前數(shù)據(jù)所在的整個數(shù)據(jù)塊的值（對插入操作而言，此項為空值）更新后整個數(shù)據(jù)塊的值（對刪除操作而言, 此項為空值）,An Introduction to Database System,二、日志文件的用途,1．用途進行事務故障恢復進行系統(tǒng)故障恢復協(xié)助后備副本進行介質故障恢

33、復,An Introduction to Database System,日志文件的用途（續(xù)）,2．與靜態(tài)轉儲后備副本配合進行介質故障恢復靜態(tài)轉儲的數(shù)據(jù)已是一致性的數(shù)據(jù)如果靜態(tài)轉儲完成后，仍能定期轉儲日志文件，則在出現(xiàn)介質故障重裝數(shù)據(jù)副本后，可以利用這些日志文件副本對已完成的事務進行重做處理這樣不必重新運行那些已完成的事務程序就可把數(shù)據(jù)庫恢復到故障前某一時刻的正確狀態(tài),An Introduction to Database Sys

34、tem,日志文件的用途（續(xù)）,故障發(fā)生點 　靜態(tài)轉儲 運行事務 ↓正常運行 ─┼──────┼──────────┼── Ta 　　　Tb Tf 登記日志文件

35、 └───────────┴── 重裝后備副本 利用日志文件恢復事務 繼續(xù)運行介質故障恢復 ─────────┴－－－－－─－－－－－－－┴────── 登記日志文件

36、 └──────,An Introduction to Database System,日志文件的用途（續(xù)）,3．介質故障恢復：LOG FILE + 動態(tài)轉儲后備副本動態(tài)轉儲數(shù)據(jù)庫：同時轉儲同一時點的日志文件后備副本與該日志文件結合起來才能將數(shù)據(jù)庫恢復到一致性狀態(tài)。利用這些日志文件副本進一步恢復事務，避免重新運行事務程序。,An Introduction to Database Syste

37、m,三、登記日志文件的原則,為保證數(shù)據(jù)庫是可恢復的，登記日志文件時必須遵循兩條原則登記的次序嚴格按并行事務執(zhí)行的時間次序必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫寫日志文件操作：把表示這個修改的日志記錄 寫到日志文件寫數(shù)據(jù)庫操作：把對數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫中,An Introduction to Database System,登記日志文件的原則（續(xù)）,為什么要先寫日志文件寫數(shù)據(jù)庫和寫日志文件是兩個不同的操作在這兩個操作之間可能發(fā)生故

38、障如果先寫了數(shù)據(jù)庫修改，而在日志文件中沒有登記下這個修改，則以后就無法恢復這個修改了如果先寫日志，但沒有修改數(shù)據(jù)庫，按日志文件恢復時只不過是多執(zhí)行一次不必要的UNDO操作，并不會影響數(shù)據(jù)庫的正確性,An Introduction to Database System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6

39、具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.5 恢復策略,10.5.1 事務故障的恢復10.5.2 系統(tǒng)故障的恢復10.5.3 介質故障的恢復,An Introduction to Database System,10.5.1 事務故障的恢復,事務故障：事務在運行至正常終止點前被中止恢復方法由恢復子系統(tǒng)應利用日志文件撤消（U

40、NDO）此事務已對數(shù)據(jù)庫進行的修改事務故障的恢復由系統(tǒng)自動完成，不需要用戶干預,An Introduction to Database System,事務故障的恢復步驟,1. 反向掃描文件日志（即從最后向前掃描日志文件），查找該事務的更新操作。2. 對該事務的更新操作執(zhí)行逆操作。即將日志記錄中“更新前的值”（Befor Image, BI）寫入數(shù)據(jù)庫。插入操作， “更新前的值”為空，則相當于做刪除操作刪除操作，“更新后的值”為空

41、，則相當于做插入操作若是修改操作，則用BI 代替 AI（After Image）,An Introduction to Database System,事務故障的恢復步驟,3. 繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務的其他更新操作，并做同樣處理。4. 如此處理下去，直至讀到此事務的開始標記，事務故障恢復就完成了。,An Introduction to Database System,10.5.2 系統(tǒng)故障的恢復,系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)庫不一

42、致狀態(tài)的原因一些未完成事務對數(shù)據(jù)庫的更新已寫入數(shù)據(jù)庫一些已提交事務對數(shù)據(jù)庫的更新還留在緩沖區(qū)沒來得及寫入數(shù)據(jù)庫恢復方法1. Undo 故障發(fā)生時未完成的事務2. Redo 已完成的事務系統(tǒng)故障的恢復由系統(tǒng)在重新啟動時自動完成，不需要用戶干預,An Introduction to Database System,系統(tǒng)故障的恢復步驟,1.正向掃描日志文件（即從頭掃描日志文件）Redo隊列: 在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務

43、T1, T3, T8…..Undo隊列:故障發(fā)生時尚未完成的事務 T2, T4, T5, T6, T7, T9 …...,An Introduction to Database System,系統(tǒng)故障的恢復步驟,2. 對Undo隊列事務進行UNDO處理 反向掃描日志文件，對每個UNDO事務的更 新操作執(zhí)行逆操作 T2, T4, T5, T6, T7, T9 …… 3.

44、對Redo隊列事務進行REDO處理 正向掃描日志文件，對每個REDO事務重新 執(zhí)行登記的操作 T1, T3, T8…..,An Introduction to Database System,10.5.3 介質故障的恢復,1. 重裝數(shù)據(jù)庫， 使數(shù)據(jù)庫恢復到一致性狀態(tài)2. 重做已完成的事務,An Introduction to Database System,10.5.3 介質故障

45、的恢復,恢復步驟1. 裝入最新的后備數(shù)據(jù)庫副本，使數(shù)據(jù)庫恢復到最近一次轉儲時的一致性狀態(tài)。對于靜態(tài)轉儲的數(shù)據(jù)庫副本，裝入后數(shù)據(jù)庫即處于一致性狀態(tài)對于動態(tài)轉儲的數(shù)據(jù)庫副本，還須同時裝入轉儲時刻的日志文件副本，利用與恢復系統(tǒng)故障相同的方法（即REDO+UNDO），才能將數(shù)據(jù)庫恢復到一致性狀態(tài)。,An Introduction to Database System,利用靜態(tài)轉儲副本將數(shù)據(jù)庫恢復到一致性狀態(tài),,故障發(fā)生點

46、 靜態(tài)轉儲 運行事務 ↓正常運行 ─┼───────┼───────────── Ta 　　　Tb Tf 登記日志文件 └─────────────

47、 重裝后備副本 恢復 ━━━━━━┥,An Introduction to Database System,利用動態(tài)轉儲副本將數(shù)據(jù)庫恢復到一致性狀態(tài),,Ta 　　　Tb Tf 動態(tài)轉儲 運行事務 故障發(fā)生點正常運行 ─┼───────┼──

48、─────────── 登記日志文件 登記新日志文件 ─────────┼───────────── ? 轉儲日志文件 重裝后備副本，然后利用轉儲的日志文件恢復恢復到一 ━━━━━━┥致性狀態(tài),An Introductio

49、n to Database System,介質故障的恢復（續(xù)）,2. 裝入有關的日志文件副本，重做已完成的事務。首先掃描日志文件，找出故障發(fā)生時已提交的事務的標識，將其記入重做隊列。然后正向掃描日志文件，對重做隊列中的所有事務進行重做處理。即將日志記錄中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫。,An Introduction to Database System,介質故障的恢復（續(xù)）,介質故障的恢復需要DBA介入DBA的工作重裝最近轉儲的數(shù)據(jù)

50、庫副本和有關的各日志文件副本執(zhí)行系統(tǒng)提供的恢復命令具體的恢復操作仍由DBMS完成,An Introduction to Database System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Databas

51、e System,10.6 具有檢查點的恢復技術,一、問題的提出二、檢查點技術三、利用檢查點的恢復策略,An Introduction to Database System,一、問題的提出,兩個問題搜索整個日志將耗費大量的時間REDO處理：重新執(zhí)行，浪費了大量時間,An Introduction to Database System,解決方案,具有檢查點（checkpoint）的恢復技術在日志文件中增加檢查點記錄（check

52、point）增加重新開始文件恢復子系統(tǒng)在登錄日志文件期間動態(tài)地維護日志,An Introduction to Database System,,An Introduction to Database System,二、檢查點技術,檢查點記錄的內(nèi)容1. 建立檢查點時刻所有正在執(zhí)行的事務清單2. 這些事務最近一個日志記錄的地址重新開始文件的內(nèi)容記錄各個檢查點記錄在日志文件中的地址,An Introduction to Data

53、base System,,An Introduction to Database System,在檢查點 維護日志文件,1.將當前日志緩沖區(qū)中的所有日志記錄寫入磁盤的日志文件上。2.在日志文件中寫入一個檢查點記錄。3. 將當前數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)記錄寫入磁盤的數(shù)據(jù)庫中。4. 把檢查點記錄在日志文件中的地址寫入一個重新開始文件。,,An Introduction to Database System,建立檢查點,定期按照預定的

54、一個時間間隔不定期按照某種規(guī)則，如日志文件已寫滿一半建立一個檢查點,An Introduction to Database System,三、利用檢查點的恢復策略,當事務T在一個檢查點之前提交 T對數(shù)據(jù)庫所做的修改已寫入數(shù)據(jù)庫在進行恢復處理時，沒有必要對事務T執(zhí)行REDO操作,An Introduction to Database System,利用檢查點的恢復策略（續(xù)）,,An Introduction to Databa

55、se System,利用檢查點的恢復步驟,1. 從重新開始文件中找到最后一個檢查點記錄在日志文件中的地址2 由該地址在日志文件中找到最后一個檢查點記錄,An Introduction to Database System,利用檢查點的恢復策略（續(xù)）,2.由該檢查點記錄得到檢查點建立時刻所有正在執(zhí)行的事務清單ACTIVE-LIST建立兩個事務隊列UNDO-LIST REDO-LIST 把ACTIVE-LIST暫時放入UNDO-L

56、IST隊列，REDO隊列暫為空。,An Introduction to Database System,利用檢查點的恢復策略（續(xù)）,3.從檢查點開始正向掃描日志文件，直到日志文件結束如有新開始的事務Ti，把Ti暫時放入UNDO-LIST隊列如有提交的事務Tj，把Tj從UNDO-LIST隊列移到REDO-LIST隊列4.對UNDO-LIST中的每個事務執(zhí)行UNDO操作, 對REDO-LIST中的每個事務執(zhí)行REDO操作,,An I

57、ntroduction to Database System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像,介質故障是對系統(tǒng)影響最為嚴重的一種故障，嚴重影響數(shù)據(jù)

58、庫的可用性介質故障恢復比較費時為預防介質故障，DBA必須周期性地轉儲數(shù)據(jù)庫提高數(shù)據(jù)庫可用性的解決方案數(shù)據(jù)庫鏡像（Mirror）,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫鏡像（續(xù)）,數(shù)據(jù)庫鏡像DBMS自動把整個數(shù)據(jù)庫或其中的關鍵數(shù)據(jù)復制到另一個磁盤上DBMS自動保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性(圖10.5a),An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫鏡像的用

59、途,出現(xiàn)介質故障時DBMS自動利用鏡像磁盤數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫的恢復，不需要關閉系統(tǒng)和重裝數(shù)據(jù)庫副本(圖10.5b)沒有出現(xiàn)故障時可用于并發(fā)操作(圖10.5a)一個用戶對數(shù)據(jù)加排他鎖修改數(shù)據(jù)其他用戶可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫上的數(shù)據(jù),An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫鏡像（續(xù)）,,An Introduction to Database System,第十章 數(shù)據(jù)庫恢復技術,10.1 事務的基本概念

60、10.2 數(shù)據(jù)庫恢復概述10.3 故障的種類10.4 恢復的實現(xiàn)技術10.5 恢復策略10.6 具有檢查點的恢復技術10.7 數(shù)據(jù)庫鏡像10.8 小結,An Introduction to Database System,10.8 小結,如果數(shù)據(jù)庫只包含成功事務提交的結果，就說數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)。保證數(shù)據(jù)一致性是對數(shù)據(jù)庫的最基本的要求。事務是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位DBMS保證系統(tǒng)中一切事務的原子性、一

61、致性、隔離性和持續(xù)性,An Introduction to Database System,小結（續(xù)）,DBMS必須對事務故障、系統(tǒng)故障和介質故障進行恢復恢復中最經(jīng)常使用的技術：數(shù)據(jù)庫轉儲和登記日志文件恢復的基本原理：利用存儲在后備副本、日志文件和數(shù)據(jù)庫鏡像中的冗余數(shù)據(jù)來重建數(shù)據(jù)庫,An Introduction to Database System,小結（續(xù)）,常用恢復技術事務故障的恢復UNDO系統(tǒng)故障的恢復UNDO