数据库原理与应用 作者 肖锋 王建国 第6章 数据库保护.ppt

2）日志文件的作用 ① 事务故障恢复和系统故障必须用日志文件。 ② 在动态转储方式中必须建立日志文件，后援副本和日志文件综合起来才能有效地恢复数据库。 ③ 在静态转储方式中，也可以建立日志文件。 当数据库毁坏后可重新装入后援副本把数据库恢复到转储结束时刻的正确状态，然后利用日志文件，把已完成的事务进行重做处理，对故障发生时尚未完成的事务进行撤消处理。这样不必重新运行那些已完成的事务程序就可把数据库恢复到故障前某一时刻的正确状态，如图6.3所示。 图6.3 利用日志文件进行恢复 3）登记日志文件（Logging） 为保证数据库是可恢复的，登记日志文件时必须遵循两条原则： ① 登记的次序严格按并发事务执行的时间次序； ② 必须先写日志文件，后写数据库。 6.3恢复策略 6.4.1 事务故障的恢复 事务故障是指事务在运行至正常终止点前被中止，这时恢复子系统应利用日志文件撤消（UNDO）此事务已对数据库进行的修改。事务故障的恢复是由系统自动完成的，对用户是透明的。系统的恢复步骤是： ⑴ 反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作。 ⑵ 对该事务的更新操作执行逆操作。 ⑶ 继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理。 ⑷ 如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。 6.4.2 系统故障的恢复 系统故障造成数据库不一致状态的原因有两个，一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库，二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区没来得及写入数据库。因此恢复操作就是要撤消故障发生时未完成的事务，重做已完成的事务。 系统故障的恢复是由系统在重新启动时自动完成的，不需要用户干预。系统的恢复步骤是： ⑴ 正向扫描日志文件（即从头扫描日志文件），找出在故障发生前已经提交事务（这些事务既有BEGIN TRANSACTION记录，也有COMMIT记录），将其事务标识记入重做（REDO）队列。同时找出故障发生时尚未完成的事务（这些事务只有BEGIN TRANSACTION记录，无相应的COMMIT记录），将其事务标识记入撤消队列。 ⑵ 对撤消队列中的各个事务进行撤消(UNDO)处理：进行UNDO处理的方法是，反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作，即将日志记录中“更新前的值”写入数据库。 ⑶ 对重做队列中的各个事务进行重做(REDO)处理：进行REDO处理的方法是：正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作。即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。 6.4.3 介质故障的恢复 发生介质故障后，磁盘上的物理数据和日志文件被破坏，这是最严重的一种故障，恢复方法是重装数据库，然后重做已完成的事务。系统的恢复步骤是： ⑴ 装入必威体育精装版的数据库后备副本（离故障发生时刻最近的转储副本），使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。对于动态转储的数据库副本，还须同时装入转储开始时刻的日志文件副本，利用恢复系统故障的方法(即REDO + UNDO)，才能将数据库恢复到一致性状态。 ⑵ 装入相应的日志文件副本（转储结束时刻的日志文件副本），重做已完成的事务。 介质故障的恢复需要DBA介入。但DBA只需要重装最近转储的数据库副本和有关的各日志文件副本，然后执行系统提供的恢复命令即可，具体的恢复操作仍由DBMS完成。 小 结 为了保证数据库数据的安全可靠和正确有效，DBMS必须提供统一的数据保护。本章从数据库安全机制、完整性控制机制以及数据库恢复等三方面介绍了实现数据库保护的方法。 数据库的安全控制是指在数据库系统的不同层次提供安全防范措施，以免数据库系统遭到有意或无意的损坏。 数据的完整性可以在定义表的时候定义，也可以在定义表之后再添加。完整性机制的实施会极大地影响系统性能。 为了保证事务的ACID特性，DBMS必须对事务故障、系统故障和介质故障等进行恢复。数据库转储和登记日志文件是恢复中经常使用的技术。恢复的基本原理就是利用存储在后备副本、日志文件等的冗余数据来重建数据库。 第6章 数据库保护 本 章 要 点 1.掌握数据库的安全性的概念，理解数据库中权限和用户的分类，并掌握数据库中权限的授权和收权。 2.掌握数据库完整性的概念，理解完整性约束条件，深入理解安全性和完整性的区别。 3.掌握数据库当中的故障的种类，理解数据库恢复中经常使用的数据库转储和登记日志文件等技术，了解对故障的恢复策略。 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅