第十章数的据库恢复技术.ppt

第十章 数据库恢复技术 内容 数据库系统中的数据是由DBMS统一管理和控制的，为了适应数据共享的环境，DBMS必须提供数据保护能力，以保证数据库中数据的安全可靠和正确有效。 数据保护 安全性 完整性 并发控制 数据库恢复 主要内容 10.1 事务的基本概念 10.2 数据库恢复概述 10.3 故障的种类 10.4 恢复的实现技术 10.5 恢复策略 10.6 具有检查点的恢复技术 10.7 数据库镜像 10.1 事务的基本概念 事务 事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。 事务和程序是两个概念 在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序 一个应用程序通常包含多个事务 事务是恢复和并发控制的基本单位 如何定义事务 在程序中，事务以BEGIN TRANSACTION语句开始，以COMMIT语句或ROLLBACK语句结束。 事务的性质（ACID） 原子性(Atomicity):事务是一个不可分割的工作单元 一致性(Consistency) :即数据不会应事务的执行而遭受破坏 隔离性(Isolation) :在多个事务并发执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时的结果一样 持久性(Durability) :一个事务一旦完成全部操作后，它对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中 例子：事务及其性质 问题：设银行数据库中有一转账事务T，从账号A转一笔款子（$50）到账号B。 操作如下： T：read（A）； A:=A–50； write（A）； read（B）； B:=B + 50； write（B）. 原子性（A,B同时被修改或同时保持原值） 一致性（A+B的值不变） 例子：事务及其性质 隔离性（事务并发时，相互之间应该互不干扰） 持久性 T：BEGIN TRANSACTION; read（A）； A:=A–50； write（A）； if(A0) ROLLBACK; else {read（B）； B:=B + 50； write（B）； COMMIT；} 事务的特性 保证事务ACID特性是事务处理的任务 破坏事务ACID特性的因素 多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行 事务在运行过程中被强行停止 10.2 数据库恢复概述 故障是不可避免的 计算机硬件故障 系统软件和应用软件的错误 操作员的失误 恶意的破坏 故障的影响 运行事务非正常中断 破坏数据库 数据库管理系统对故障的对策 DBMS提供恢复子系统 保证故障发生后，能把数据库中的数据从错误状态恢复到某种逻辑一致的状态 保证事务ACID 恢复技术是衡量系统优劣的重要指标 10.3 故障的种类 一、事务的故障 事务故障 某个事务在运行过程中由于种种原因未运行至正常终止点就夭折了 事务故障的常见原因 输入数据有误 运算溢出 违反了某些完整性限制 某些应用程序出错 并行事务发生死锁 二、系统故障 系统故障 系统故障是指造成系统停止运转的任何事件，使得系统要重新启动。 系统故障的常见原因 操作系统或DBMS代码错误、操作员操作失误、特定类型的硬件错误（如CPU故障）、突然停电 对数据库造成影响 所有正在运行的事务都非正常终止，内存中数据库缓冲区的信息全部丢失，外部存储设备上的数据未受影响。 三、介质故障 介质故障（硬件故障）：指外存故障。 介质故障的常见原因 磁盘损坏 磁头碰撞 操作系统的某种潜在错误 瞬时强磁场干扰 对数据库造成的影响 将破坏数据库或部分数据库，并影响正在存取这部分数据的所有事务。 10.4 恢复的实现技术 系统能把数据库从被破坏、不正确的状态恢复到最近一个正确的状态，DBMS的这种能力称为数据库的可恢复性。 基本原则 ：“冗余”，即数据库重复存储 1. 数据转储 数据转储是指DBA将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。 这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。 转储方法 1．静态转储与动态转储 1）静态转储：在系统中无运行事务时进行转储 特点：转储期间不允许对数据库的任何存取、修改活动 优点：实现简单 缺点：降低了数据库的可用性 转储必须等用户事务结束 新的事务必须等转储结束 2）动态转储：转储操作与用户事务并发进行 转储期间允许对数据库进行存取或修改 优点 不用等待正在运行的用户事务结束 不会影响新事务的运行