華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)_第1頁
華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)_第2頁
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文檔簡介

10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!一、什么是事務(wù)事務(wù)(Transaction)是用戶定義的一個獨立邏輯工作單位的數(shù)據(jù)庫操作序列,這些操作要么全做,要么全不做,是一個不可分割的工作單位事務(wù)和程序是兩個概念在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,一個事務(wù)可以是一條SQL語句,一組SQL語句或整個程序一個應(yīng)用程序通常包含多個事務(wù)事務(wù)是恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單位10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!二、如何定義事務(wù)顯式定義方式

BEGINTRANSACTION

BEGINTRANSACTIONSQL語句1SQL語句1SQL語句2SQL語句2…… ……

COMMIT

ROLLBACK隱式方式當(dāng)用戶沒有顯式地定義事務(wù)時,DBMS按缺省規(guī)定自動劃分事務(wù)10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!事務(wù)的結(jié)束COMMIT事務(wù)正常結(jié)束提交事務(wù)的所有操作(讀+更新)事務(wù)中所有對數(shù)據(jù)庫的更新永久生效ROLLBACK事務(wù)異常終止事務(wù)運行的過程中發(fā)生了故障,不能繼續(xù)執(zhí)行回滾事務(wù)的所有更新操作事務(wù)滾回到開始時的狀態(tài)10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!1.原子性事務(wù)是不可分割的邏輯工作單位事務(wù)中包括的諸操作要么都做,要么都不做10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!例:銀行轉(zhuǎn)帳事務(wù)從帳戶A取出X元,存入帳戶B定義一個事務(wù): Update存款set金額=金額–Xwhere帳戶=A Update存款set金額=金額+Xwhere帳戶=B這兩個操作要么全做,要么全不做全做或者全不做,數(shù)據(jù)庫都處于一致性狀態(tài)如果只做一個操作,數(shù)據(jù)庫就處于不一致性狀態(tài)10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁! 下列兩個并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)T1和T2,如按表中所示順序執(zhí)行,則事務(wù)T1的修改被T2覆蓋了,即T2干撓了T1。違背了事務(wù)的隔離性,是錯誤的調(diào)度。10.1事務(wù)的基本概念事務(wù)T1(1)讀A=16(2)(3)A=A-1,寫回A=15(4)事務(wù)T2讀A=16A=A-3,寫回A=13AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!保證事務(wù)ACID特性是事務(wù)處理的任務(wù)破壞事務(wù)ACID特性的因素事務(wù)在運行過程中被強行停止多個事務(wù)并行運行時,不同事務(wù)的操作交叉執(zhí)行DBMS的恢復(fù)機制和并發(fā)控制機制來保證10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!DB恢復(fù):將因破壞或故障而導(dǎo)致的DB數(shù)據(jù)的錯誤狀態(tài)恢復(fù)到最近一個正確狀態(tài)的技術(shù)。目標(biāo)1、保持事務(wù)原子性;2、保持事務(wù)持久性。實現(xiàn) 由DBMS專門的恢復(fù)子系統(tǒng)完成。10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對故障的對策DBMS提供恢復(fù)子系統(tǒng)保證故障發(fā)生后,能把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)從錯誤狀態(tài)恢復(fù)到某種邏輯一致的狀態(tài)保證事務(wù)ACID恢復(fù)技術(shù)是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!事務(wù)故障系統(tǒng)故障介質(zhì)故障計算機病毒10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!事務(wù)故障的恢復(fù)發(fā)生事務(wù)故障時,夭折的事務(wù)可能已把對數(shù)據(jù)庫的部分修改寫回磁盤事務(wù)故障的恢復(fù):撤消事務(wù)(UNDO)強行回滾(ROLLBACK)該事務(wù)清除該事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的所有修改,使得這個事務(wù)象根本沒有啟動過一樣10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!系統(tǒng)故障的恢復(fù)清除尚未完成的事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的所有修改系統(tǒng)重新啟動時,恢復(fù)程序要強行撤消(UNDO)所有未完成事務(wù)將緩沖區(qū)中已完成事務(wù)提交的結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)重新啟動時,恢復(fù)程序需要重做(REDO)所有已提交的事務(wù)10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!介質(zhì)故障的恢復(fù)裝入數(shù)據(jù)庫發(fā)生介質(zhì)故障前某個時刻的數(shù)據(jù)副本重做自此時始的所有成功事務(wù),將這些事務(wù)已提交的結(jié)果重新記入數(shù)據(jù)庫10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!四、計算機病毒可能表現(xiàn)為:系統(tǒng)故障(軟故障,僅系統(tǒng)崩潰)介質(zhì)故障(硬故障,數(shù)據(jù)庫文件被刪)10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!恢復(fù)機制涉及的關(guān)鍵問題1.如何建立冗余數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(backup)-備份登錄日志文件(logging)2.如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實施數(shù)據(jù)庫恢復(fù)

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!轉(zhuǎn)儲(備份)技術(shù)1.靜態(tài)轉(zhuǎn)儲與動態(tài)轉(zhuǎn)儲2.海量轉(zhuǎn)儲與增量轉(zhuǎn)儲3.轉(zhuǎn)儲方法小結(jié)

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!動態(tài)轉(zhuǎn)儲轉(zhuǎn)儲操作與用戶事務(wù)并發(fā)進行轉(zhuǎn)儲期間允許對數(shù)據(jù)庫進行存取或修改優(yōu)點不用等待正在運行的用戶事務(wù)結(jié)束不會影響新事務(wù)的運行動態(tài)轉(zhuǎn)儲的缺點不能保證副本中的數(shù)據(jù)正確有效

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!海量轉(zhuǎn)儲與增量轉(zhuǎn)儲海量轉(zhuǎn)儲:每次轉(zhuǎn)儲全部數(shù)據(jù)庫增量轉(zhuǎn)儲:只轉(zhuǎn)儲上次轉(zhuǎn)儲后更新過的數(shù)據(jù)海量轉(zhuǎn)儲與增量轉(zhuǎn)儲比較從恢復(fù)角度看,使用海量轉(zhuǎn)儲得到的后備副本進行恢復(fù)往往更方便但如果數(shù)據(jù)庫很大,事務(wù)處理又十分頻繁,則增量轉(zhuǎn)儲方式更實用更有效10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!10.4.1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲10.4.2登記日志文件

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!一、日志文件的內(nèi)容1.什么是日志文件

日志文件(log)是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件2.日志文件的格式以記錄為單位的日志文件以數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!4.基于記錄的日志文件

每條日志記錄的內(nèi)容事務(wù)標(biāo)識操作類型(插入、刪除或修改)操作對象(記錄ID、BlockNO.)更新前數(shù)據(jù)的舊值(對插入操作而言,此項為空值)更新后數(shù)據(jù)的新值(對刪除操作而言,此項為空值)10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!二、日志文件的作用1.用途進行事務(wù)故障恢復(fù)進行系統(tǒng)故障恢復(fù)協(xié)助后備副本進行介質(zhì)故障恢復(fù)10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!3.介質(zhì)故障恢復(fù):LOGFILE+動態(tài)轉(zhuǎn)儲后備副本動態(tài)轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)庫:同時轉(zhuǎn)儲同一時點的日志文件后備副本與該日志文件結(jié)合起來才能將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到一致性狀態(tài)。利用這些日志文件副本進一步恢復(fù)事務(wù),避免重新運行事務(wù)程序。10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!10.5.1事務(wù)故障的恢復(fù)事務(wù)故障:事務(wù)在運行至正常終止點前被中止恢復(fù)方法由恢復(fù)子系統(tǒng)應(yīng)利用日志文件撤消(UNDO)此事務(wù)已對數(shù)據(jù)庫進行的修改事務(wù)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)自動完成,不需要用戶干預(yù)10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!10.5.2系統(tǒng)故障的恢復(fù)系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)庫不一致狀態(tài)的原因一些未完成事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新已寫入數(shù)據(jù)庫一些已提交事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新還留在緩沖區(qū)沒來得及寫入數(shù)據(jù)庫恢復(fù)方法1.Undo故障發(fā)生時未完成的事務(wù)2.Redo已完成的事務(wù)系統(tǒng)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)在重新啟動時自動完成,不需要用戶干預(yù)10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!10.5.3介質(zhì)故障的恢復(fù)1.重裝數(shù)據(jù)庫,使數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到一致性狀態(tài)2.重做已完成的事務(wù)10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!介質(zhì)故障的恢復(fù)步驟(續(xù))2.裝入有關(guān)的日志文件副本,重做已完成的事務(wù)。首先掃描日志文件,找出故障發(fā)生時已提交的事務(wù)的標(biāo)識,將其記入重做(REDO)隊列。然后正向掃描日志文件,對重做隊列中的所有事務(wù)進行重做處理。即將日志記錄中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫。 介質(zhì)故障的恢復(fù)需要DBA介入10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!一、問題的提出二、檢查點技術(shù)三、利用檢查點的恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!在檢查點如何維護日志文件1. 將當(dāng)前日志緩沖區(qū)中的所有日志記錄寫入磁盤的日志文件上。2. 在日志文件中寫入一個檢查點記錄。3.將當(dāng)前數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)記錄寫入磁盤的數(shù)據(jù)庫中。4.把檢查點記錄在日志文件中的地址寫入一個重新開始文件。10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)Tc(檢查點)Tf(系統(tǒng)故障)REDOUNDOUNDOREDOT2T3T4T5不要REDOT1AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!利用檢查點的恢復(fù)步驟(續(xù))3. 從檢查點開始正向掃描日志文件,直到日志文件結(jié)束如有新開始的事務(wù)Ti,把Ti暫時放入UNDO-LIST隊列如有提交的事務(wù)Tj,把Tj從UNDO-LIST隊列移到REDO-LIST隊列4. 對UNDO-LIST中的每個事務(wù)執(zhí)行UNDO操作,對REDO-LIST中的每個事務(wù)執(zhí)行REDO操作10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!10.7數(shù)據(jù)庫鏡像介質(zhì)故障是對系統(tǒng)影響最為嚴重的一種故障,嚴重影響數(shù)據(jù)庫的可用性介質(zhì)故障恢復(fù)比較費時為預(yù)防介質(zhì)故障,DBA必須周期性地轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)庫提高數(shù)據(jù)庫可用性的解決方案數(shù)據(jù)庫鏡像(Mirror)數(shù)據(jù)庫鏡像DBMS自動把整個數(shù)據(jù)庫或其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一個磁盤上DBMS自動保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)演示SQLServer的恢復(fù)技術(shù)1.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建表、創(chuàng)建備份設(shè)備2.在表中加入行(執(zhí)行事務(wù)操作)3.備份數(shù)據(jù)庫4.向該表追加若干行5.備份事務(wù)日志6.再向該表中加入若干行7.人為制造故障(Stop服務(wù)器后,刪除數(shù)據(jù)庫文件,再Restart)8.恢復(fù)到故障點AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)3.備份數(shù)據(jù)庫backupdatabaseexampletomydiskdump4.向該表追加若干行參考2,再添第4-至第7行數(shù)據(jù)差異備份*BACKUPDATABASEexampleTOMyDiskDumpWITHDIFFERENTIAL(僅作示范,本例恢復(fù)時未用此數(shù)據(jù))5.備份事務(wù)日志BACKUPLOGexampleTOMyLogDump16.再向該表中加入若干行7.人為制造故障(Stop服務(wù)器后,刪除數(shù)據(jù)庫文件,再Restart)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)7.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!10.9小結(jié)常用的恢復(fù)技術(shù):事務(wù)故障的恢復(fù)UNDO系統(tǒng)故障的恢復(fù)UNDO+REDO介質(zhì)故障的恢復(fù)重裝備份并恢復(fù)到一致性狀態(tài)+REDOAnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!第10章書面作業(yè)P289習(xí)題1,5,7,8,9AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!三、事務(wù)的特性(ACID特性)事務(wù)的ACID特性:原子性(Atomicity)一致性(Consistency)隔離性(Isolation)持續(xù)性(Durability)10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!2.一致性事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)一致性狀態(tài):數(shù)據(jù)庫中只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果不一致狀態(tài):數(shù)據(jù)庫中包含失敗事務(wù)的結(jié)果10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!3.隔離性對并發(fā)執(zhí)行而言一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾一個事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對其他并發(fā)事務(wù)是隔離的并發(fā)執(zhí)行的各個事務(wù)之間不能互相干擾10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!4.持久性

持續(xù)性也稱永久性(Permanence)一個事務(wù)一旦提交,它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應(yīng)該對其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。10.1事務(wù)的基本概念A(yù)nIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!故障是不可避免的計算機硬件故障系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的錯誤操作員的失誤惡意的破壞故障的影響運行事務(wù)非正常中斷破壞數(shù)據(jù)庫10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!一、事務(wù)故障什么是事務(wù)故障某個事務(wù)在運行過程中由于種種原因未運行至正常終止點就夭折了事務(wù)故障的常見原因輸入數(shù)據(jù)有誤運算溢出違反了某些完整性限制某些應(yīng)用程序出錯并行事務(wù)因發(fā)生死鎖而被選中“犧牲”10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!二、系統(tǒng)故障什么是系統(tǒng)故障整個系統(tǒng)的正常運行突然被破壞所有正在運行的事務(wù)都非正常終止內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)的信息全部丟失外部存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)未受影響10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!三、介質(zhì)故障硬件故障使存儲在外存中的數(shù)據(jù)部分丟失或全部丟失介質(zhì)故障比前兩類故障的可能性小得多,但破壞性大得多10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!恢復(fù)操作的基本原理:冗余利用存儲在系統(tǒng)其它地方的冗余數(shù)據(jù)來重建數(shù)據(jù)庫中已被破壞或不正確的那部分數(shù)據(jù)冗余的數(shù)據(jù):備份、日志、鏡像恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù):復(fù)雜一個大型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品,恢復(fù)子系統(tǒng)的代碼要占全部代碼的10%以上10.3故障的種類AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!10.4.1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲10.4.2登記日志文件

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!靜態(tài)轉(zhuǎn)儲在系統(tǒng)中無運行事務(wù)時進行轉(zhuǎn)儲轉(zhuǎn)儲開始時數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)儲期間不允許對數(shù)據(jù)庫的任何存取、修改活動優(yōu)點:實現(xiàn)簡單缺點:降低了數(shù)據(jù)庫的可用性轉(zhuǎn)儲必須等用戶事務(wù)結(jié)束新的事務(wù)必須等轉(zhuǎn)儲結(jié)束

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!利用動態(tài)轉(zhuǎn)儲得到的副本進行故障恢復(fù)需要把動態(tài)轉(zhuǎn)儲期間各事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的修改活動登記下來,建立日志文件后備副本加上日志文件才能把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到某一時刻的正確狀態(tài)10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)儲狀態(tài)動態(tài)轉(zhuǎn)儲靜態(tài)轉(zhuǎn)儲轉(zhuǎn)儲方式海量轉(zhuǎn)儲動態(tài)海量轉(zhuǎn)儲靜態(tài)海量轉(zhuǎn)儲增量轉(zhuǎn)儲動態(tài)增量轉(zhuǎn)儲靜態(tài)增量轉(zhuǎn)儲AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!日志文件1.日志文件的內(nèi)容2.日志文件的用途3.登記日志文件的原則

10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!3.日志文件的內(nèi)容各個事務(wù)的開始標(biāo)記(BEGINTRANSACTION)各個事務(wù)的結(jié)束標(biāo)記(COMMIT或ROLLBACK)各個事務(wù)的所有更新操作與事務(wù)有關(guān)的內(nèi)部更新操作

作為日志文件中的一個日志記錄(logrecord)10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!5.基于數(shù)據(jù)塊的日志文件

每條日志記錄的內(nèi)容事務(wù)標(biāo)識(標(biāo)明是那個事務(wù))操作對象(記錄ID、BlockNO.)更新前數(shù)據(jù)所在的整個數(shù)據(jù)塊的值(對插入操作而言,此項為空值)更新后整個數(shù)據(jù)塊的值(對刪除操作而言,此項為空值)10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!2.與靜態(tài)轉(zhuǎn)儲后備副本配合進行介質(zhì)故障恢復(fù)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲的數(shù)據(jù)已是一致性的數(shù)據(jù)如果靜態(tài)轉(zhuǎn)儲完成后,仍能定期轉(zhuǎn)儲日志文件,則在出現(xiàn)介質(zhì)故障重裝數(shù)據(jù)副本后,可以利用這些日志文件副本對已完成的事務(wù)進行重做處理這樣不必重新運行那些已完成的事務(wù)程序就可把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障前某一時刻的正確狀態(tài)10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!三、登錄日志文件的原則登記的次序嚴格按并行事務(wù)執(zhí)行的時間次序必須先寫日志文件,后寫數(shù)據(jù)庫10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!10.5.1事務(wù)故障的恢復(fù)10.5.2系統(tǒng)故障的恢復(fù)10.5.3介質(zhì)故障的恢復(fù)10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!事務(wù)故障的恢復(fù)步驟1.反向掃描文件日志(即從最后向前掃描日志文件),查找該事務(wù)的更新操作。2.對該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作。即將日志記錄中“更新前的值”(BeforImage,BI)寫入數(shù)據(jù)庫。插入操作,“更新前的值”為空,則相當(dāng)于做刪除操作刪除操作,“更新后的值”為空,則相當(dāng)于做插入操作若是修改操作,則用BI代替AI(AfterImage)3.繼續(xù)反掃描,對下一個更新操作作同樣處理。4.只到讀到此事務(wù)的開始標(biāo)記。10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!系統(tǒng)故障的恢復(fù)步驟1. 正向掃描日志文件(即從頭掃描日志文件)Redo隊列:在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù)Undo隊列:故障發(fā)生時尚未完成的事務(wù)2.對Undo隊列事務(wù)進行UNDO處理 反向掃描日志文件,對每個UNDO事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作3.對Redo隊列事務(wù)進行REDO處理 正向掃描日志文件,對每個REDO事務(wù)重新執(zhí)行登記的操作10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!介質(zhì)故障的恢復(fù)步驟1.裝入最新的后備數(shù)據(jù)庫副本,使數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到最近一次轉(zhuǎn)儲時的一致性狀態(tài)。對于靜態(tài)轉(zhuǎn)儲的數(shù)據(jù)庫副本,裝入后數(shù)據(jù)庫即處于一致性狀態(tài)對于動態(tài)轉(zhuǎn)儲的數(shù)據(jù)庫副本,還須同時裝入轉(zhuǎn)儲時刻的日志文件副本,利用與恢復(fù)系統(tǒng)故障相同的方法(即REDO+UNDO),才能將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到一致性狀態(tài)。10.5恢復(fù)的策略AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!一、問題的提出兩個問題搜索整個日志將耗費大量的時間REDO處理:重新執(zhí)行,浪費了大量時間具有檢查點(checkpoint)的恢復(fù)技術(shù)在日志文件中增加檢查點記錄(checkpoint)增加重新開始文件恢復(fù)子系統(tǒng)在登錄日志文件期間動態(tài)地維護日志10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!二、檢查點技術(shù)檢查點記錄的內(nèi)容1.建立檢查點時刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單2.這些事務(wù)最近一個日志記錄的地址重新開始文件的內(nèi)容記錄各個檢查點記錄在日志文件中的地址10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!三、利用檢查點的恢復(fù)技術(shù)當(dāng)事務(wù)T在一個檢查點之前提交T對數(shù)據(jù)庫所做的修改已寫入數(shù)據(jù)庫在進行恢復(fù)處理時,沒有必要對事務(wù)T執(zhí)行REDO操作10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!利用檢查點的恢復(fù)步驟1. 從重新開始文件中找到最后一個檢查點記錄在日志文件中的地址,由該地址在日志文件中找到最后一個檢查點記錄2. 由該檢查點記錄得到檢查點建立時刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單ACTIVE-LIST建立兩個事務(wù)隊列UNDO-LISTREDO-LIST把ACTIVE-LIST暫時放入UNDO-LIST隊列,REDO隊列暫為空。10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!10.1事務(wù)的基本概念10.2數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述10.3故障的種類10.4恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)10.5恢復(fù)策略10.6具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)10.7數(shù)據(jù)庫鏡像10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)10.9小結(jié)第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁!10.7數(shù)據(jù)庫鏡像鏡像的作用出現(xiàn)介質(zhì)故障時DBMS自動利用鏡像磁盤數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫的恢復(fù),不需要關(guān)閉系統(tǒng)和重裝數(shù)據(jù)庫副本(圖7.5b)沒有出現(xiàn)故障時可用于并發(fā)操作(圖7.5a);一個用戶對數(shù)據(jù)加排他鎖修改數(shù)據(jù),其他用戶可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫上的數(shù)據(jù)AnIntroductiontoDatabaseSystem華中科技大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)共79頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁!10.8SQLServer的恢復(fù)技術(shù)恢復(fù)模式簡單恢復(fù)(SimpleRecovery)完全恢復(fù)(FullRecovery

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