数据库系统概论课件PPT第七章(高等教育出版社第四版).ppt

第七章数据库恢复技术事务是一系列的数据库操作，使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。数据库恢复机制和并发机制是数据库管理系统的重要组成部分。第一节事务的基本概念在讨论数据库恢复技术之前，先讲解事务的基本概念和事务的性质。一、事务（transaction)事务是用户定义的一个数据库操作系列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的单元。事务和程序是两个概念。一般地讲，一个程序中包含多个事务。事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没有显式地定义事务，则由DBMS按缺省规定自动划分事务。二、事务的特性事务具有四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability)。这四个特性也简称为ACID特性。事务是恢复和并发控制的基本单位。保证事务ACID特性是事务处理的重要任务。第二节数据库恢复概述尽管系统中采取了各种保护措施来防止数据库的安全性和完整性被破坏，保证并发事务的正确执行，但是计算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏仍是不可避免的，这些故障轻则造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，重则破坏数据库，是数据库中全部或部分数据丢失，因此数据库管理系统必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的状态的功能，这就是数据库的恢复。恢复子系统是数据库管理系统的一个重要组成部分，而且还相当庞大，常常占整个系统代码的10％以上。第三节故障的种类数据库系统中可能发生的故障有：1、事务内部的故障：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。这类恢复操作称为事务撤销（VNDO)。2、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。3、介质故障：常称为硬故障（hardcrash），是指外存故障，这类故障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，这类故障比前两类故障发生的可能性小得多，但破坏性最大。4、计算机病毒：总结各类故障，对数据库的影响有两种可能性：一是数据库本身被破坏；二是数据库没有破坏，但数据可能不正确，这是因为事务的运行被非正常终止造成的。恢复的基本原理十分简单，可以用一个词来概括“冗余”，即数据库中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。尽管恢复的基本原理很简单但实现技术的细节却相当复杂。第四节恢复的实现技术恢复机制涉及两个关键问题：一、如何建立冗余数据；二、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是一起使用的。一、数据转储数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。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。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，要想恢复到故障发生时的状态，必须重新运行自转储后的所有更新事务。二、登记日志文件1、日志文件的格式和内容日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。不同数据库系统操用的日志文件格式并不完全一样，概括起来有两种格式：以记录为单位的日志文件和以数据库块为单位的日志文件。2、日志文件的作用（1）事务故障恢复和系统故障恢复必须用日志文件；（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，也可建立日志文件。3、登记日志文件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。第五节恢复策略一、事务故障的恢复二、系统故障的恢复三、介质故障的恢复第六节具有检查点的恢复技术利用日志技术进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜寻日志，确定哪些事务需要REDO，哪些事务需要UNDO。第七节数据库镜像随着磁盘容量越来越大，价格越来越便宜，为避免磁盘介质出现故障，影响数据库的可用性，许多数据库管理系统提供了数据库镜像（Mirror)功能用于数据库恢复。由于数据库镜像是通过复制数据库实现的，频繁地复制数据自然会降低系统运行效率，因此在实际应用中用户往往只选择对关键数据和日志文件镜像，而不是对整个数据库进行镜像。第八节Oracle的恢复技术Oracle中恢复机制也采用了转储和登记日志文件两个技术。**