[理學]第10章數(shù)據庫(編輯修改稿)
2024-11-15 00:48 本頁面
【文章內容簡介】 據庫恢復技術 事務的基本概念 數(shù)據庫恢復概述 故障的種類 恢復的實現(xiàn)技術 恢復策略 具有檢查點的恢復技術 數(shù)據庫鏡像 小結 An Introduction to Database System 恢復的實現(xiàn)技術 ? 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)據來重建數(shù)據庫中已被破壞或不正確的那部分數(shù)據 ? 恢復機制涉及的關鍵問題 1. 如何建立冗余數(shù)據 ? 數(shù)據轉儲（ backup） ? 登錄日志文件（ logging） 2. 如何利用這些冗余數(shù)據實施數(shù)據庫恢復 An Introduction to Database System 數(shù)據轉儲 一、什么是數(shù)據轉儲 二、轉儲方法 An Introduction to Database System 一、什么是數(shù)據轉儲 ?轉儲是指 DBA將整個數(shù)據庫復制到磁帶或另一個磁盤上保存起來的過程，備用的數(shù)據稱為后備副本或后援副本 ?如何使用 ? 數(shù)據庫遭到破壞后可以將后備副本重新裝入 ? 重裝后備副本只能將數(shù)據庫恢復到轉儲時的狀態(tài) An Introduction to Database System 二、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 靜態(tài)轉儲 ?在系統(tǒng)中無運行事務時進行的轉儲操作 ?轉儲開始時數(shù)據庫處于一致性狀態(tài) ?轉儲期間不允許對數(shù)據庫的任何存取、修改活動 ?得到的一定是一個數(shù)據一致性的副本 ?優(yōu)點：實現(xiàn)簡單 ?缺點：降低了數(shù)據庫的可用性 ? 轉儲必須等待正運行的用戶事務結束 ? 新的事務必須等轉儲結束 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)據正確有效 [例 ]在轉儲期間的某個時刻 Tc，系統(tǒng)把數(shù)據 A=100轉儲到磁帶上，而在下一時刻 Td，某一事務將 A改為 200。轉儲結束后，后備副本上的 A已是過時的數(shù)據了 An Introduction 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)據庫恢復到某一時刻的正確狀態(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)據庫 ?增量轉儲 : 只轉儲上次轉儲后更新過的數(shù)據 ?海量轉儲與增量轉儲比較 ? 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 轉儲狀態(tài) 動態(tài)轉儲 靜態(tài)轉儲 轉儲方式 海量轉儲 動態(tài)海量轉儲 靜態(tài)海量轉儲 增量轉儲 動態(tài)增量轉儲 靜態(tài)增量轉儲 An Introduction to Database System 恢復的實現(xiàn)技術 數(shù)據轉儲 登記日志文件 An Introduction to Database System 登記日志文件 一、日志文件的格式和內容 二、日志文件的作用 三、登記日志文件 An Introduction to Database System 一、日志文件的格式和內容 ?什么是日志文件 日志文件 (log)是用來記錄事務對數(shù)據庫的更新操作的文件 ?日志文件的格式 ? 以記錄為單位的日志文件 ? 以數(shù)據塊為單位的日志文件 An Introduction to Database System 日志文件的格式和內容（續(xù)） ?以記錄為單位的日志文件內容 ? 各個事務的開始標記 (BEGIN TRANSACTION) ? 各個事務的結束標記 (COMMIT或 ROLLBACK) ? 各個事務的所有更新操作 以上均作為日志文件中的一個日志記錄 (log record) An Introduction to Database System 日志文件的格式和內容（續(xù)） ?以記錄為單位的日志文件，每條日志記錄的內容 ? 事務標識（標明是哪個事務） ? 操作類型（插入、刪除或修改） ? 操作對象（記錄內部標識） ? 更新前數(shù)據的舊值（對插入操作而言，此項為空值） ? 更新后數(shù)據的新值（對刪除操作而言 , 此項為空值） An Introduction to Database System 日志文件的格式和內容（續(xù)） ?以數(shù)據塊為單位的日志文件，每條日志記錄的內容 ? 事務標識（標明是那個事務） ? 被更新的數(shù)據塊 An Introduction to Database System 二、日志文件的作用 ?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復 An Introduction to Database System 利用靜態(tài)轉儲副本和日志文件進行恢復 靜態(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 繼續(xù)運行 恢復 ─┼───────┼┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┼──── 登記日志文件 ↓ An Introduction to Database System 利用靜態(tài)轉儲副本和日志文件進行恢復（續(xù)） 上圖中： ?系統(tǒng)在 Ta時刻停止運行事務，進行數(shù)據庫轉儲 ?在 Tb時刻轉儲完畢，得到 Tb時刻的數(shù)據庫一致性副本 ?系統(tǒng)運行到 Tf時刻發(fā)生故障 ?為恢復數(shù)據庫，首先由 DBA重裝數(shù)據庫后備副本，將數(shù)據庫恢復至 Tb時刻的狀態(tài) ?重新運行自 Tb～ Tf時刻的所有更新事務，把數(shù)據庫恢復到故障發(fā)生前的一致狀態(tài) An Introduction to Database System 三、登記日志文件 ?基本原則 ? 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
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