【正文】 ：三個原理v 先寫日志在將更新的數(shù)據(jù)庫對象的修改寫入磁盤之前，先將對應(yīng)的日志記錄寫入穩(wěn)存v 恢復(fù)修改的記錄數(shù)據(jù)在回滾某些事務(wù)時，如果出現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的改變，則需要在日志中記錄這些改變，保證在重復(fù)進(jìn)行重新啟動時不需要重復(fù)這些操作v 重做時重復(fù)歷史在崩潰后進(jìn)行重新啟動時，重做崩潰前的所有操作，使系統(tǒng)恢復(fù)到崩潰時的狀態(tài)，然后回滾崩潰時還在執(zhí)行的事務(wù)已完成的操作ARIES算法 ：三個過程v 分析過程決定哪些事務(wù)要 undo，哪些頁在崩潰時是臟的，以及 redo應(yīng)從哪個 LSN開始vRedo過程從分析過程決定的位置開始，執(zhí)行一個 redo，重復(fù)歷史，將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到發(fā)生崩潰前的狀態(tài)vUndo過程回滾在發(fā)生崩潰時那些不完整的事務(wù)ARIES算法 ：系統(tǒng)故障恢復(fù)分析重做撤銷 崩潰時活動事務(wù)最早的日志記錄分析結(jié)束時臟頁中最小的 recLSN最近的檢查點(diǎn) (包括了臟頁和活動事務(wù)的列表，并記錄了事務(wù)的 LastLSN)崩潰日志ARIES算法中恢復(fù)的三個階段ARIES算法 ： 分析過程v 找到最后完整檢查點(diǎn)日志記錄，并從該記錄開始讀入臟頁表v 將 RedoLSN設(shè)置為臟頁表中頁的 RecLSN的最小值，如果沒有臟頁，就將其設(shè)置為檢查點(diǎn)日志記錄的LSNv 將要被 undo的事務(wù)列表 undolist設(shè)置為檢查點(diǎn)日志記錄中的事務(wù)列表及這些事務(wù)的 LastLSNv 從檢查點(diǎn)繼續(xù)向前掃描，每找到一個不在 undolist中的事務(wù)日志記錄，就將其添加到 undolist，每找到一個事務(wù)的 end日志記錄，就將其從 undolist中刪除ARIES算法 ： Redo過程v Redo過程通過重演所有沒有在磁盤頁上反映的動作來重復(fù)歷史v Redo過程從 RedoLSN開始向前掃描日志，該點(diǎn)之前的日志記錄已經(jīng)反映在磁盤數(shù)據(jù)庫頁上v 只要 Redo過程找到一個 update日志記錄，它就執(zhí)行如下動作：? 如果該頁不在臟頁表中 (更新已經(jīng)實(shí)施 )，或者該 update日志記錄的 LSN小于臟頁表中該頁的 RecLSN（沒有實(shí)施，但之后還有更新）， Redo過程就跳過該日志記錄? 否則 Redo過程就從磁盤調(diào)出該頁，如果其 PageLSN小于該日志記錄的 LSN，重做該日志記錄ARIES算法 ： Undo過程v Undo過程反向掃描日志，取消所有 undolist中的事務(wù)v 如果找到一個 CLR，它用 UndoNextLSN字段跳過一個已經(jīng)回滾了的事務(wù)日志。否則，它用事務(wù)日志的 PrevLSN字段查找下一個要被撤消的事務(wù)日志v 每當(dāng)一個 update日志記錄被用于撤消， Undo過程產(chǎn)生一個包含 undo執(zhí)行動作（必須是物理邏輯的）的 CLR，并將 CLR的 UndoNextLSN設(shè)置為update日志記錄的 PreLSN值SQLSERVER恢復(fù)技術(shù)SQLServer： 最小恢復(fù) LSNvMinLSN是下面這些 LSN中的最小 LSN：? 檢查點(diǎn)起點(diǎn)的 LSN? 最舊的活動事務(wù)起點(diǎn)的 LSNLSN141LSN142LSN143LSN144LSN145LSN146LSN147LSN148開始Tran1開始Tran2更新Tran2檢查 點(diǎn) 更新Tran1提交Tran1檢查 點(diǎn) 更新Tran2SQLServer： 生成檢查點(diǎn)v 將標(biāo)記檢查點(diǎn)起點(diǎn)的記錄寫入日志文件v 將為檢查點(diǎn)記錄的信息存儲在檢查點(diǎn)日志記錄鏈內(nèi)。將這條鏈起點(diǎn)的 LSN寫入數(shù)據(jù)庫根頁v 將最小恢復(fù) LSN(MinLSN)保存在檢查點(diǎn)記錄中v 將所有未完成的活動事務(wù)列表保存在檢查點(diǎn)記錄中v 如果數(shù)據(jù)庫使用的是簡單恢復(fù)模式，則刪除新的 MinLSN之前的所有日志記錄v 將所有臟日志和數(shù)據(jù)頁寫入磁盤v 將標(biāo)記檢查點(diǎn)末端的記錄寫入日志文件SQLServer： 生成檢查點(diǎn)v 檢查點(diǎn)線程遍歷緩沖區(qū)池，按照緩沖區(qū)編號順序掃描頁面，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)臟頁時，它將查看與該頁面物理 (磁盤上 )連續(xù)的其他頁面是否也是臟的，這樣它可以進(jìn)行大塊寫操作v 如果它看到頁面 5是臟的時，它可能會寫入頁面 2 380、 500等，這些頁面在磁盤上是連續(xù)的，盡管它們在緩沖區(qū)內(nèi)相去甚遠(yuǎn)。這樣，緩沖區(qū)中非連續(xù)的頁面可以被一次聚集寫入 (gatherwrite)磁盤 (它是借助于 Windows NT的 Win32函數(shù) WriteFileGather實(shí)現(xiàn)的 )v 以后檢查點(diǎn)會到達(dá)頁面 500，為避免將該頁面重復(fù)寫入磁盤，檢查點(diǎn)算法會為每個頁面設(shè)置標(biāo)志位，開始時所有的位都相同 (都為 0或 1)。當(dāng)檢查點(diǎn)檢查到某個頁面時，它將其標(biāo)志位翻轉(zhuǎn)。如果檢查點(diǎn)碰到具有相反位的頁面，它就跳過該頁面v 對于在檢查點(diǎn)期間新近引入的頁面，或者已經(jīng)被檢查點(diǎn)輸出到磁盤但又重新變臟的頁面，都不會被該次檢查點(diǎn)操作寫入SQLServer： 生成檢查點(diǎn)v recovery interval選項(xiàng)設(shè)置 SQL Server恢復(fù)數(shù)據(jù)庫所需的最大分鐘數(shù)，默認(rèn)值為 0，表示每個數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)時間不超過 1分鐘v 據(jù)此 SQL Server將估計在恢復(fù)時間間隔期間可以處理多少更新的數(shù)據(jù)，從而決定在每一個數(shù)據(jù)庫中 SQL Server何時生成一次檢查點(diǎn)。實(shí)際中， SQL Server根據(jù) 10MB的日志可以在 1分鐘內(nèi)得到恢復(fù)這樣一個估計來確定它的恢復(fù)間隔v 一個數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)最近一個檢查點(diǎn)之后數(shù)據(jù)更新操作達(dá)到了 SQL Server認(rèn)為可以在恢復(fù)時間間隔更新的數(shù)量時，SQL Server將進(jìn)行一個檢查點(diǎn)操作SQLServer： 生成檢查點(diǎn)v SQL Server自動生成檢查點(diǎn)的時間間隔基于日志內(nèi)的記錄數(shù)而非時間。如果數(shù)據(jù)庫只做了很少的修改，自動檢查點(diǎn)的時間間隔就長。如果修改了大量數(shù)據(jù)，自動檢查點(diǎn)將經(jīng)常發(fā)生v 檢查點(diǎn)間隔取決于 recovery interval配置以及數(shù)據(jù)庫使用的恢復(fù)模式v 每當(dāng)日志記錄數(shù)達(dá)到 SQL Server估計在 recovery interval選項(xiàng)所指定的時間內(nèi)能處理的記錄數(shù)時，就生成自動檢查點(diǎn)v 如果數(shù)據(jù)庫使用的是簡單恢復(fù)模式，則當(dāng)日志的 70%已滿，就生成自動檢查點(diǎn)，以截斷日志并釋放空間。但如果沒有空間可以被釋放，則不生成檢查點(diǎn)SQLServer：事務(wù)日志物理構(gòu)架v 每個物理日志文件分成許多虛擬日志文件v 事務(wù)日志是回繞的日志文件。當(dāng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時，邏輯日志從物理日志文件的始端開始。在邏輯日志的末端添加新的日志記錄，邏輯日志就向物理日志末端增長v 當(dāng)邏輯日志的末端到達(dá)物理日志文件的末端時，新的日志記錄繞回物理日志文件的始端。這個循環(huán)不斷重復(fù)，只要邏輯日志的末端不到達(dá)邏輯日志的始端v 從 MinLSN到日志末端的日志文件部分稱為日志的活動部分。這是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫完全恢復(fù)所需的日志部分v 永遠(yuǎn)不能截斷活動日志的任何部分。所有的日志截斷都必須從 MinLSN之前的日志部分進(jìn)行。發(fā)生截斷操作時，刪除MinLSN之前的虛擬日志內(nèi)的記錄v 截斷并不減小物理日志文件的大小。而是減小邏輯日志文件的大小并釋放磁盤空間以供重新使用。 SQLServer：事務(wù)日志物理構(gòu)架虛擬日志 1 虛擬日志 2 虛擬日志 3 虛擬日志 4 虛擬日志 5被截斷未使用邏輯日志的始端邏輯日志的末端MinLSN最后一個檢查點(diǎn)虛擬日志 1 虛擬日志 2 虛擬日志 3 虛擬日志 4被截斷邏輯日志的始端邏輯日志的末端MinLSN最后一個檢查點(diǎn)倒數(shù)第二個檢查點(diǎn)簡單恢復(fù)模式下的日志截斷v 在簡單恢復(fù)模式下，日志截斷將自動執(zhí)行。? 檢查點(diǎn)。包括 CHECKPOINT語句產(chǎn)生的顯式檢查點(diǎn)和系統(tǒng)生成的隱式檢查點(diǎn)? 備份日志v 日志截斷可能會延遲，因?yàn)樘摂M日志文件由于事務(wù)長時間運(yùn)行而保持活動狀態(tài)，或者因?yàn)檎趫?zhí)行備份。 為防止日志填滿，數(shù)據(jù)庫需要足夠的日志空間來應(yīng)對日志截斷可能被延遲的情況。v 簡單恢復(fù)模式只記錄在系統(tǒng)崩潰或還原數(shù)據(jù)備份后確保數(shù)據(jù)庫一致性所需的最少信息。與其他恢復(fù)模式相比，這最大程度地減少了事務(wù)日志空間的空間要求完整恢復(fù)模式和大容量日志恢復(fù)模式下的日志截斷v 在完整恢復(fù)模式或大容量日志恢復(fù)模式下，必須備份所有日志記錄以維護(hù) “日志鏈 ”，日志鏈?zhǔn)侵妇哂羞B續(xù)日志序列號 (LSN)的一系列日志記錄。因此，直到日志備份捕獲所有日志記錄，才能截斷日志的不活動部分。? 備份日志v通常，可以使用定期備份日志來定期釋放日志空間以供將來使用。但是，諸如長時間運(yùn)行的事務(wù)等各種因素也可能會暫時阻止截斷日志。思考v 為什么有時候數(shù)據(jù)庫事務(wù)日志滿了，實(shí)施了日志備份，卻不能截斷日志？? 有應(yīng)用系統(tǒng)給 SQLServer發(fā)送了一個用戶自定義事務(wù)，一直未提交，這個最早活躍事務(wù)阻礙系統(tǒng)截斷日志。? 客戶端向 SQLServer發(fā)送了一個修改數(shù)量大的事務(wù)，清日志時，該事務(wù)還正在執(zhí)行之中，此事務(wù)所涉及的日志只能等到事務(wù)結(jié)束后，才能被截掉。v 如何處理？? 對于第一種情況，只要督促用戶退出應(yīng)用或者提交事務(wù)，系統(tǒng)管理員便可清掉日志。 ? 對于第二種情況，道理也同上。只是在處理它時，需慎重從事。如果這個大事務(wù)已運(yùn)行較長時間，應(yīng)盡量想法擴(kuò)大數(shù)據(jù)庫日志空間，保證該事務(wù)正常結(jié)束。若該事務(wù)被強(qiáng)行回滾， SQLServer需要做大量的處理工作，往往是正向執(zhí)行時間的幾倍，系統(tǒng)恢復(fù)時間長，可能會影響正常使用的時間?！　?數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述2數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)3故障的種類4恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)5恢復(fù)策略6具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)7數(shù)據(jù)庫鏡像8高級的恢復(fù)技術(shù)9ARIES算法10Sqlserver的恢復(fù)技術(shù)11小結(jié)第七章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)11小結(jié)v 如果數(shù)據(jù)庫只包含成功事務(wù)提交的結(jié)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。v 事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位? DBMS保證系統(tǒng)中一切事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性小結(jié)（續(xù)）v DBMS必須對事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障進(jìn)行恢復(fù)v 恢復(fù)中最經(jīng)常使用的技術(shù)：數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲和登記日志文件v 恢復(fù)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)庫小結(jié)（續(xù)）v 常用恢復(fù)技術(shù)l 事務(wù)故障的恢復(fù)v按照日志文件對發(fā)生故障的事務(wù)所作的更新操作做 UNDO。 整個恢復(fù)過程由系統(tǒng)自動完成l 系統(tǒng)故障的恢復(fù)v按照日志文件，對在系統(tǒng)故障發(fā)生時已經(jīng)提交的事務(wù)作 REDO ；對故障時還沒有提交的事務(wù)作 UNDO。 重新啟動計算機(jī)后，整個恢復(fù)過程由系統(tǒng)自動完成l 介質(zhì)故障的恢復(fù)v重裝備份并恢復(fù)到一致性狀態(tài)后按照日志文件對在介質(zhì)故障發(fā)生時已經(jīng)提交的事務(wù)作 REDO。 此恢復(fù)過程中重裝備份等操作需要人工干預(yù)，具體的對事務(wù)的 Redo操作也由系統(tǒng)自動完成小結(jié)（續(xù)） v 提高恢復(fù)效率的技術(shù)? 檢查點(diǎn)技術(shù)v可以提高系統(tǒng)故障的恢復(fù)效率v可以在一定程度上提高利用動態(tài)轉(zhuǎn)儲備份進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)的效率? 鏡像技術(shù)v鏡像 技術(shù)可以改善介質(zhì)故障的恢復(fù)效率