【正文】 2 Unlock(A) Xlock(B) B=X+1=3 寫回 B Unlock(B) SLOCK(B) Y=B=2 Unlock(B) Xlock(A) A=Y+1=3 寫回 A Unlock(A) SLOCK(A) 等待 等待 等待 X=A=3 Unlock(A) Xlock(B) B=X+1=4 寫回 B Unlock(B) 串行化調度 串行化調度 不可串行化調度 可串行化調度 并發(fā)控制技術 (technology of control simultaneously) 2． 含義 事務分為兩個階段： 第一階段稱為擴展階段 （ 獲得鎖 ） ； 第二階段稱為收縮階段 （ 釋放鎖 ） 。 遵循兩段鎖協(xié)議的事務 ， 其封鎖序列可以為： SLOCK(A) SLOCK(B) XLOCK(C) UNLOCK(B) UNLOCK(A) UNLOCK(C) 不遵循兩段鎖協(xié)議的事務 ， 其封鎖序列可能為： SLOCK(A) UNLOCK(A) SLOCK(B) XLOCK(C) UNLOCK(B) UNLOCK(C) 擴展階段 收縮 階段 并發(fā)控制技術 (technology of control simultaneously) ① 在對任何數據讀 、 寫之前 ， 須先獲得該數據鎖 （ 且 ） ； ② 在釋放一個封鎖之后 ， 該事務不能再申請任何其它鎖 。 : 實現并發(fā)操作調度的可串行化 。 事務遵循兩段鎖協(xié)議是可串行化調度的充分條件 ， 而不是必要條件 。 即若并發(fā)事務都遵循兩段鎖協(xié)議 ， 則對其的任何并發(fā)調度策略都是可串行化的；若對并發(fā)事務的一個調度是可串行化的 ，但該事務不一定符合兩段鎖協(xié)議 （ 釋放一個鎖之后又繼續(xù)去獲得另一個鎖的事務仍然可能產生正確結果 ） 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 什么是 DB恢復 將因破壞或故障而導致的 DB數據的錯誤狀態(tài)恢 復到最近一個正確狀態(tài)的技術 。 目標 保持事務原子性； 保持事務持久性 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) DBS故障 1． 事務故障： 事務執(zhí)行時未能達到預期的終點 。 1） 分類 ? 邏輯錯誤 （ 事務程序本身的錯誤 ） 數據輸入錯 、 溢出 、 資源缺乏 、 應用程序錯誤 。 ? 系統(tǒng)錯誤 死鎖等 。 2） 特征 ? 導致事務夭折； ? 夭折事務對 DB的部分修改可能已寫入 DB。 （ DB處于不正確或不一致狀態(tài) ） 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 系統(tǒng)故障： 造成系統(tǒng)停止運轉的任何事件 ， 使得系統(tǒng)要重新啟動 。 1） 分類 ? 硬件的故障 （ CPU等 ） ； ? 軟件故障 （ DBMS， OS， APS） ； ? 操作失誤； ? 停掉電 。 2） 特征 ? 內存數據丟失； ? 外存數據不受影響； ? 一些尚未完成事務的結果可能已送入 DB（ 提交過程之中 ） ； ? 已完成事務的結果可能部分還未送入 DB（ 提交過程之中 ） ； ? 已完成事務的結果全部未送入 DB（ 未及提交 ） 。 （ DB處于不正確或不一致狀態(tài) ） 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 3． 介質故障 指外存儲器故障 。 1） 分類： ? 磁盤損壞 ? 磁頭碰撞 ? 強磁場干擾等 2） 特征 ? 數據庫遭到破壞 ， 正存取的數據的事務受到影響 ? 可能性小 ? 破壞性最大 4． 計算機病毒 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 恢復技術 (備份 +日志 ) 備份技術 備份方式 1） 靜態(tài)備份 （ 轉儲： dump） —— DBS中無事務運行時進行轉儲 。 特征： 轉儲期間不對 DB進行任何操作； 一定得到一個一致性副本 。 優(yōu)點 : 簡單 缺點 : 暫停一切事務運行； 降低 DB可用性 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 2） 動態(tài)備份 —— 轉儲與事務并發(fā)執(zhí)行 特征：轉儲期間可對 DB進行存取與修改操作 。 優(yōu)點：不影響事務運行 。 缺點：不能保證獲得一致性副本 。 如轉儲時 ， 某個值為 100， 但另一事務此后對之修改 ， 這樣正備份的副本是與 DB中實際值不一致的過時數據 。 備份策略 1） 海量備份 方法：定期或不定期將 DB全部數據轉儲 。 優(yōu)點：簡單 。 缺點： 重復轉儲； 轉儲量大； 停止運行 （ 靜態(tài)轉儲 ） 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 2） 增量備份 （ incremental clumping） 方法：每次轉儲上次轉儲后更新過的數據 。 優(yōu)點：備份量小 。 缺點：恢復過程較復雜 。 3） 寫副本 方法：每次寫時 ， 同時寫另一個副本 。 優(yōu)點：簡單 。 缺點：重復寫 ， 操作效率下降 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 日志 （ logging） 日志概念 —— 記錄事務對 DB的更新操作的文件稱之為日志文件 。 日志文件類型 1） 以記錄為單位的日志文件； 2） 以數據塊為單位的日志文件 。 記錄為單位日志文件內容 1） 事務開始標記 （ 一個日志記錄 ） ； 2） 事務結束標記 （ 一個日志記錄 ） ； 3） 每個事務的所有更新操作 （ 每個操作一個日志記錄 ） 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 每個日志記錄內容： 1） 事務標識； 2） 操作類型； 3） 操作對象； 4） 更新前數據舊值； 5） 更新后數據新值 。 數據塊為單位日志文件內容 1） 數據塊 （ 整塊 ） 更新前內容； 2） 數據塊更新后內容 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 日志管理 1） 按事務執(zhí)行時間順序記日志； 2） 須先寫日志后寫 DB。 用途 1） 事務恢復 2） DB故障恢復 3） 破案 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 恢復策略 事務故障恢復 —— 因各種故障導致事務未執(zhí)行完而 abort時的恢復 。 1） 目標：維護原子性 2） 恢復步驟 ① 反向掃描日志文件： —— 查事務執(zhí)行過的更新操作； ② 執(zhí)行該事務的 UNDO； ③ 循環(huán)執(zhí)行上述操作并同樣處理 ， 直至事務開始標記 。 3） 特點 : DBMS自動完成 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) DB故障恢復 1） 系統(tǒng)故障恢復 — 撤消故障發(fā)生時未完成事務和重做已完成事務的恢復 。 ① 目標：持久性 ② 步驟 正向掃描日志文件； 找出故障發(fā)生前已提交事務 ， 該事務標識記入 RED0 隊列； 找出故障發(fā)生時未完成事務 ， 該事務標識記入 UNDO隊列； 對 UNDO隊列中事務進行 UNDO； （ 反向掃描日志文件 ， 執(zhí)行該事務的 UNDO操作 ） ； 對 RED0隊列中事務進行 RED0； 正向掃描日志文件 ， 執(zhí)行該事務的 RED0操作 。 ③ 特點： DBMS自動完成 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 2） 介質故障恢復 —— DB和日志文件破環(huán)時的恢復 。 ① 目標：持久性 ② 方法 a、 向前恢復 （ 未提交事務 ） 裝入后備副本； — 先恢復到最近備份時的正確狀態(tài)； 裝入系統(tǒng)日志文件； 正向掃描日志文件； 利用日志文件后映像 （ 該備份點以后做了哪些操作 ） 執(zhí)行 RED0。 （ 前一個副本 +REDO） 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) b、 向后恢復 （ 已提交事務 ） 裝入后備副本； 裝入日志文件； —— 備份結束時刻的日志文件； 反向掃描日志文件； 利用日志文件中前映像排除對 DB的改變 。 （ 前映像 +UND0） c、 重運行 裝入最新后備副本； 重新運行最近一次備份以來的事務 。 優(yōu)點：簡單 ， 無日志 ， 只需登記已執(zhí)行事務 。 缺點： 時間長； 重運行事務執(zhí)行順序可能變化 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) DB鏡像 （ DB mirror） 原因 介質故障 :中斷運行 ， 周期備份 ， 恢復麻煩 。 方法 利用自動復制技術 。 策略 1） 整個 DB/關鍵數據復制到另一個介質 （ 鏡像磁盤 ） ； 2） DB更新時 ， DBMS自動將更新結果復制到該副本； 3） 故障發(fā)生時 ， 利用該鏡像磁盤進行恢復 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) 優(yōu)點 1） 無需關閉系統(tǒng) （ 自動進行鏡像復制 ） ； 2） 無需重裝副本； 3） 提高可用性； 4） 提高并發(fā)性 。 缺點 頻繁復制更新 ， 效率下降 。 數據庫恢復技術 (technology of restoring DB) Read Read Read Read Read Read 復制 恢復 主數 據庫 鏡像 應用 1 應用 1 應用 4 應用 3 應用 2 應用 4 應用 3 應用 2 鏡像 主數 據庫 演講完畢，謝謝觀看！