沈阳工业大学信息科学与工程学院数据库原理与应用课件 第十章.ppt

第十章 数据库恢复技术 事务的基本概念 数据库恢复的基本概念、恢复的实现技术 恢复策略 具有检测点的恢复技术 事务的基本概念 事务: 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 事务的定义: 显示定义, 隐含定义 Commit和Rollback的含义 事务的性质 原子性: 要么都做,要么都不做. 一致性:事务的执行结果必须使数据库从一个一致性状态到另一个一致性状态.例如银行两个账户A和B: A-200 B+200 隔离性:一个事务的执行不能被其他事务干扰. 持久性: 一个事务一旦提交,对数据库中数据的改变应该是永久性. 事务是恢复和并发控制的基本单位 故障的种类: 数据库恢复: 数据库管理系统必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知状态的功能 故障的种类 事务内部的故障: 可预期的和不可预期的 可预期的故障: 例如银行转账事务, 由事务本身处理, 不需要恢复系统处理 故障种类 begin transaction 读账户甲的余额Balance; Balance=Balance-Amount if (Balance0) then { 打印‘金额不足, 不能转账’; rollback; } else { 读账户乙余额Balance1; Balance1=Balance1+Amount; 写回Balance1; commit;} 故障种类 不可预期的故障: 运算溢出, 并发事务由于死锁而强制撤销事务, 违反了某些完整性限制等, 事务没有达到预期的终点(到达commit或rollback) 可以预料的故障使事务能到达预期的终点, 而不可预料的故障使事务不能到达预期的终点 事务具有原子性, 对不能到达预期终点的事务要进行处理--恢复 undo操作: 恢复程序强行取消该事务已经做出的对数据库的修改, 使该事务好像根本没有启动过, 强行回滚(rollback)该事务 故障种类: 系统故障: 指造成系统停止运行的任何事件 影响正在运行的所有事务, 数据库本身并没遭到破坏, 只是数据不正确--恢复 故障种类 介质故障: 指外存故障 数据库(或部分)遭到破坏, 影响正在存取这部分数据的所有事务--恢复 计算机病毒: 感染系统和数据--恢复 故障产生的影响: 破坏数据库, 仅使数据库中的数据不一致 恢复基本原理: 数据冗余 恢复的实现技术: 涉及的冗余数据: 数据转储和登记日志文件 数据转储: DBA定期的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 转储十分耗费时间和资源, DBA应根据数据库的使用情况确定一个适当的转储周期 静态转储: 在系统无运行事务时进行的转储操作, 操作过程中禁止操作数据库 后援副本和数据库中的数据是一致的, 静态转储降低数据库的可用性 动态转储: 指转储期间允许对数据库进行存取和修改 恢复的实现技术: 转储得到的后援副本和数据库中的数据不一定一致, 但可以提高系统的可用性 恢复的实现技术: 海量转储 增量转储 数据的转储方法: 恢复的实现技术: 登记日志文件 日志文件的内容和格式 日志文件: 记录事务对数据库更新操作的文件 类型: 以记录为单位的日志文件和以数据块为单位的日志文件 日志文件的内容: 记录各个事务的开始, 结束和所有的更新操作 日志记录的内容主要包括: 1 事务标识 4 更新前数据的旧值 2 操作的类型 5 更新后的新值 3 操作对象 恢复的实现技术: 例如: 日志文件的一部分 1 begin 1 update A 10 5 2 begin 2 insert C 8 2 commit 日志文件的作用: 恢复 事务故障恢复和系统故障恢复: 必须建立日志文件 1 确定哪些事务结束, 哪些没结束(正向扫描日志文件) 2 对未结束的事务采取undo操作(反向扫描日志文件) 3 对已结束的事务采取redo操作(正向扫描日志文件) 恢复的实现技术: 在静态转储方式中: 也可以建立日志, 恢复过程为 1 装入后援副本 2 用日志恢复 静态转储无日志恢复示意图: 恢复的实现技术: 静态转储有日志恢复示意图: 在动态转出方式中: 必须建立日志, 恢复过程为 1 装入后援副本 2 用日志恢复 恢复的实现技术: 登记日志文件必须必须遵循两条原则: 登记的次序严格按事务实际执行的顺序 必须先写日志文件, 后写数据库 恢