《第六章数据保护-数据恢复》-课件设计（公开).ppt

6.4　数据库备份与恢复 6.4.1　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，影响数据的正确性 破坏数据库，全部或部分数据丢失 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一已知的正确状态(一致状态或完整状态) 保证事务ACID 恢复技术是衡量系统优劣的重要指标 6.4.2　故障的种类 一、事务故障 某个事务在运行过程中由于种种原因，未能运行至正常终止点就夭折了。 事务故障分为两类 可预料的 可通过事务程序本身发现 例：银行转帐事务 不可预料的 事务没有在预定的结束点结束而引起的故障 运算溢出 并发事务发生死锁而被选中撤销该事务 违反了某些完整性限制等 BEGIN TRANSACTION 读账户甲的余额BALANCE； BALANCE=BALANCE-AMOUNT；(AMOUNT 为转账金额) 写回BALANCE； IF(BALANCE 0 ) THEN { 打印金额不足，不能转账； ROLLBACK；(撤销刚才的修改，恢复事务) } ELSE { 读账户乙的余额BALANCE1； BALANCE1=BALANCE1+AMOUNT； 写回BALANCE1； COMMIT； } 事务内部更多的故障是不可预料的 事务故障仅指这类不可预料的故障 发生事务故障时，夭折的事务可能已把对数据库的部分修改写回磁盘 事务故障的恢复 撤消事务（UNDO） 强行回滚（ROLLBACK）该事务，清除该事务对数据库的所有修改，使得这个事务象根本没有启动过一样 二、系统故障(软故障) 造成系统停止运转的任何事件，使得系统要重新启动。 整个系统的正常运行突然被破坏 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 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 系统故障的恢复 发生系统故障时，事务未提交 系统重新启动时，恢复程序强行撤消（UNDO）所有未完成事务 发生系统故障时，事务已提交，但缓冲区中的信息尚未完全写回到磁盘上。 系统重新启动时，恢复程序重做（REDO）所有已提交的事务 三、介质故障(硬故障) 外存故障 硬件故障使存储在外存中的数据部分丢失或全部丢失。 介质故障比前两类故障的可能性小得多，但破坏性大得多 介质故障的常见原因 硬件故障 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 介质故障的恢复 装入数据库发生介质故障前某个时刻的数据副本 重做自此时始的所有成功事务，将这些事务已提交的结果重新记入数据库 四、计算机病毒 一种人为的故障或破坏，是一些恶作剧者研制的一种计算机程序 可以繁殖和传播 危害 破坏、盗窃系统中的数据 破坏系统文件 各类故障，对数据库的影响有两种可能性 数据库本身被破坏 数据库没有被破坏，但数据可能不正确，这是由于事务的运行被非正常终止造成的。 6.4.3　恢复的实现技术 恢复操作的基本原理 冗余 利用存储在系统其它地方的冗余数据来重建数据库中已被破坏或不正确的那部分数据 恢复的实现技术 复杂 一个大型数据库产品，恢复子系统的代码要占全部代码的10%以上 恢复机制涉及的关键问题 1. 如何建立冗余数据 数据转储（backup） 登录日志文件（logging） 2. 如何利用这些冗余数据实施数据库恢复 6.4.3.1　数据转储 一、数据转储 数据转储：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。 二、转储的作用 转储是数据库恢复中采用的基本技术。 一旦系统发生介质故障，数据库遭到破坏，可将后备副本重新装入，把数据库恢复起来。 重装后备副本只能将数据库恢复到转储时的状态，要想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。 三、转储方法 1．静态转储与动态转储 静态转储 在系统中无运行事务时进行转储 转储开始时数据库处于一致性状态 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 利用静态转储副本进行恢复 利用静态转储副本进行恢复 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 缺点 不能保证副