数据库技术讲义 第7章 数据库恢复技术.ppt

第七章 数据库恢复技术 事务是一系列的数据库操作，是数据库应用程序的基本逻辑单元。事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。本章主要讨论数据库恢复的概念和常用技术。 7.1 事务的基本概念 一、事务(Transaction) 是一个操作序列，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单元。 事务通常以 BEGIN TRANSACTION 开始 以COMMIT或ROLLBACK 操作结束 COMMIT：提交事务中的所有操作 ROLLBACK：撤销已作的所有操作,滚回到事务的开始状态 事务是并发控制的基本单位 7.1 事务的基本概念 二、事务的特性 事务具有4个特性：原子性、一致性、隔离性和持续性。 1.原子性 事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的操作要么都做，要么都不做。 2.一致性 事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变为另一个一致性状态。当一个事务正常提交，数据库处于一致性状态。而一个事务未正常提交，那么事务对数据库的修改有一部分已写入物理数据库，这时数据库处于不一致状态。 7.1 事务的基本概念 例如：某公司在银行有A、B两个帐户，现在要从A帐户向B帐号转1万元，其操作如下： A=A-1 B=B+1 如果执行完第一步有用意外原因而使第二步没有执行完，这时数据库处于不一致状态，因此这两个操作要么都做，要么都不做数据库才能处于一致性状态。一致性和原子性密切相关。 7.1 事务的基本概念 3.隔离性 一个事务的执行不能被其它事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其它事务是隔离的，并发执行的各个事务直接不能相互干扰。例如A=5 读A A=A+1 读A A=A+1 写A 写A 7.1 事务的基本概念 4.持续性 持续性也称永久性，指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其它操作或故障不应对其执行结果有任何影响。 事务的ACID特性遭到破坏的因素有： 1.多个事务并发运行，不同事务的操作交叉执行。 2.事务在运行过程中被强行停止。 7.3 故障的种类 一、事务内部的故障 事务内部的故障有的是可以通过事务程序本身发现的，有的是非预期的，不能由事务程序处理的。 事务故障意味着事务没有达到顶期的终点(COMMIT或者显式的ROLLBACK)，因此，数据库可能处于不正确状态。恢复程序要在不影响其他事务运行的情况下，强行回滚(ROLLBACK)该事务，即撤销该事务已经作出的任何对数据库的修改，使得该事务好像根本没有启动一样。 这类恢复操作称为事务撤销(UNDO)。 7.3 故障的种类 二、系统故障 系统故障是指造成系统停止运转的任何事件，使系统要重新启动。这类故障影响正在运行的所有事务。对于一些尚未完成的事务要强行回滚(UNDO)，对于那些已经完成，但仍处于缓冲区中没有写到物理硬盘上的事务，需要重做(REDO)所有已提交的事务。 7.3 故障的种类 三、介质故障 系统故障常称为软故障，介质故障称为硬故障。这类故障将破坏全部或部分数据库，并影响正在存取这部分数据的所有事务，破坏性最大。要依靠备份恢复。 四、计算机病毒 对数据破坏业非常大，也要靠备份来恢复。 7.3 故障的种类 对数据库的影响有两种可能：一是数据库本身被破坏；二是数据库没有破坏，但是数据可能不正确，这是因为事务的允许被非正常终止。 恢复的基本原理非常简单，就是冗余。这就是说，数据库重任何一部分被破坏的或不正确的数据可以根据存储在系统别处的冗余数据来重建。 7.4 恢复的实现技术 恢复机制涉及的两个关键问题是：如何建立冗余数据；如何利用这些冗余数据实施数据库恢复。 建立冗余数据最常用的技术是数据转储和登录日志文件。通常在一个数据库系统中，这两种方法一起使用。 7.4.1 数据转储 数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。所谓转储即DBA定期地将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存的过程，这些备用的数据文件称为后备副本或后援副本。 当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入，但重装后备副本只能将数据库恢复到转储时的状态，要恢复到故障发生时的状态，必须重新运行自转储以后的所有更新事务。 7.4.1 数据转储 转储可以分为静态转储和动态转储。 静态转储是在系统重无允许事务时进行的转储操作。转储操作开始时，数据库处于一致性状态，而转储期间不允许对数据库的任何存取、修改活动。静态转储得到的一定是一个数据一致性的副本，但会降低数据库的并发性、可用性。 动态转储是指转储期间允许对数据库进行存取或修改。动态转储必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来，建立日