事務(wù)管理與恢復(fù)課件

事務(wù)管理與恢復(fù)課件contents目錄事務(wù)管理概述事務(wù)處理與隔離級別事務(wù)的并發(fā)控制數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)高可用性與災(zāi)難恢復(fù)分布式事務(wù)管理01事務(wù)管理概述0102事務(wù)的定義事務(wù)是一系列操作，這些操作要么全部完成，要么全部不完成，它是一個不可分割的工作單位。原子性（Atomici…事務(wù)中的所有操作都成功完成，否則回滾到事務(wù)開始前的狀態(tài)。一致性（Consist…事務(wù)必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個一致性狀態(tài)。隔離性（Isolati…在事務(wù)完成前，其操作對其他事務(wù)是隔離的。持久性（Durabil…一旦事務(wù)完成，其操作是永久的，即使發(fā)生系統(tǒng)故障或崩潰。030405事務(wù)的定義與特性確保事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性，從而保證數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。目的事務(wù)管理是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的重要組成部分，它能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，避免數(shù)據(jù)損壞和數(shù)據(jù)不一致的問題。重要性事務(wù)管理的目的與重要性原子性一致性隔離性持久性事務(wù)的ACID屬性01020304確保事務(wù)中的所有操作都成功完成，否則回滾到事務(wù)開始前的狀態(tài)。確保事務(wù)能夠使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個一致性狀態(tài)。在事務(wù)完成前，其操作對其他事務(wù)是隔離的，防止并發(fā)操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致。一旦事務(wù)完成，其操作是永久的，即使發(fā)生系統(tǒng)故障或崩潰。02事務(wù)處理與隔離級別事務(wù)的起始點是應(yīng)用程序中執(zhí)行的第一條SQL語句。事務(wù)的結(jié)束有兩種方式，一種是提交事務(wù)，另一種是回滾事務(wù)。事務(wù)的開始與結(jié)束事務(wù)的結(jié)束事務(wù)的開始事務(wù)的隔離級別在這個隔離級別下，一個事務(wù)可以看到其他未提交事務(wù)的修改。在這個隔離級別下，一個事務(wù)只能看到其他已提交的事務(wù)的修改。在這個隔離級別下，一個事務(wù)在執(zhí)行過程中看到的數(shù)據(jù)是一致的。在這個隔離級別下，事務(wù)串行執(zhí)行，避免了并發(fā)問題。讀未提交讀已提交可重復(fù)讀串行化當(dāng)事務(wù)出現(xiàn)錯誤時，可以回滾事務(wù)，撤銷該事務(wù)所做的所有修改?；貪L當(dāng)事務(wù)成功執(zhí)行后，可以提交事務(wù)，將該事務(wù)所做的所有修改保存到數(shù)據(jù)庫中。提交事務(wù)的回滾與提交03事務(wù)的并發(fā)控制

并發(fā)事務(wù)的問題數(shù)據(jù)不一致當(dāng)多個事務(wù)同時對同一數(shù)據(jù)進行讀寫操作時，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性，如丟失更新、臟讀、不可重復(fù)讀等。死鎖當(dāng)兩個或多個事務(wù)相互等待對方釋放資源時，會導(dǎo)致事務(wù)被永久阻塞，無法繼續(xù)執(zhí)行。性能問題大量并發(fā)事務(wù)可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，如資源競爭、上下文切換頻繁等。鎖機制通過鎖定資源來控制并發(fā)事務(wù)對數(shù)據(jù)的訪問，避免數(shù)據(jù)不一致問題。常見的鎖類型有共享鎖和排他鎖。隔離級別為了解決并發(fā)事務(wù)的數(shù)據(jù)不一致問題，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了不同的事務(wù)隔離級別，如讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和串行化。鎖機制與隔離級別0102多版本并發(fā)控制（MVCC）MVCC能夠減少鎖的競爭，提高并發(fā)性能，但同時也增加了存儲空間的占用和維護成本。MVCC通過保留數(shù)據(jù)多個版本，使得事務(wù)在執(zhí)行過程中能夠看到一致的數(shù)據(jù)快照，從而避免了數(shù)據(jù)不一致問題。04數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)在數(shù)據(jù)庫操作過程中，將所有事務(wù)的執(zhí)行過程和結(jié)果記錄在日志文件中，以便在數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時能夠通過日志文件進行恢復(fù)。日志記錄日志文件是數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基礎(chǔ)，通過它可以撤銷未完成的事務(wù)，重做已完成的事務(wù)，保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。日志文件的重要性根據(jù)日志記錄的內(nèi)容和用途，可以分為重做日志、撤銷日志和歸檔日志等。日志記錄的分類日志記錄與恢復(fù)點-in-time恢復(fù)的概念01點-in-time恢復(fù)是指將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到某一特定時間點的狀態(tài)，這個時間點可以是過去的某一時間點，也可以是未來的某一時間點。點-in-time恢復(fù)的步驟02首先確定需要恢復(fù)的時間點，然后根據(jù)該時間點的狀態(tài)和日志記錄，逐步回滾未完成的事務(wù)，重做已完成的事務(wù)，最終將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到該時間點的狀態(tài)。點-in-time恢復(fù)的優(yōu)點03能夠快速恢復(fù)到某一特定時間點的狀態(tài)，減少數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。點-in-time恢復(fù)只備份自上次備份以來發(fā)生變化的數(shù)據(jù)庫部分，可以減少備份時間和存儲空間的使用。增量備份備份整個數(shù)據(jù)庫，需要較長時間和較大的存儲空間，但恢復(fù)時只需要一個備份文件即可。全備份根據(jù)實際情況選擇備份方式，如果數(shù)據(jù)庫較大且變化頻繁，可以選擇增量備份；如果數(shù)據(jù)庫較小或變化較少，可以選擇全備份。增量備份與全備份的選擇增量備份與全備份05高可用性與災(zāi)難恢復(fù)數(shù)據(jù)冗余在多個位置存儲相同的數(shù)據(jù)，以增加系統(tǒng)的可用性和可靠性。數(shù)據(jù)復(fù)制將數(shù)據(jù)從一個位置復(fù)制到另一個位置，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余和快速的數(shù)據(jù)恢復(fù)。數(shù)據(jù)冗余與復(fù)制故障轉(zhuǎn)移與負(fù)載均衡故障轉(zhuǎn)移當(dāng)某個組件或節(jié)點發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠自動或手動將請求或工作負(fù)載轉(zhuǎn)移到其他可用的組件或節(jié)點。負(fù)載均衡將請求或工作負(fù)載分配到多個組件或節(jié)點，以平衡系統(tǒng)的負(fù)載，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。數(shù)據(jù)恢復(fù)策略制定一套詳細(xì)的計劃，用于在數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)故障時恢復(fù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)。數(shù)據(jù)恢復(fù)演練定期進行模擬數(shù)據(jù)恢復(fù)演練，以測試數(shù)據(jù)恢復(fù)策略的有效性和可行性，并提高團隊的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力。數(shù)據(jù)恢復(fù)策略與演練06分布式事務(wù)管理兩階段提交是一種分布式事務(wù)管理協(xié)議，用于確保分布式系統(tǒng)中的事務(wù)要么完全執(zhí)行，要么完全不執(zhí)行。總結(jié)詞兩階段提交將事務(wù)的提交過程分為兩個階段。在第一階段，事務(wù)協(xié)調(diào)器會詢問所有參與者是否可以提交事務(wù)。如果所有參與者都同意，則進入第二階段，事務(wù)協(xié)調(diào)器會指示所有參與者提交事務(wù)。否則，事務(wù)將被中止。詳細(xì)描述兩階段提交（2PC）VS三階段提交是兩階段提交的一種改進協(xié)議，旨在減少阻塞和增加系統(tǒng)的可用性。詳細(xì)描述三階段提交在兩階段提交的基礎(chǔ)上引入了一個準(zhǔn)備階段。在第一階段，事務(wù)協(xié)調(diào)器詢問所有參與者是否可以執(zhí)行事務(wù)。在第二階段，協(xié)調(diào)器要求所有參與者進入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待進一步指示。在第三階段，協(xié)調(diào)器指示所有參與者提交或中止事務(wù)?？偨Y(jié)詞三階段提交（3PC）總結(jié)詞：分布式事務(wù)面臨的主要挑戰(zhàn)包括一致性、可用性和分區(qū)容錯性。有多種解決方案可以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。詳細(xì)描述：一致性挑戰(zhàn)是指確保分布式事務(wù)在所有節(jié)點上的一致狀態(tài)。解決方案包括使用強一致性協(xié)議（如兩階段提交或三階段提交）或使用最終一致性模型（如CAP定理）?？捎眯?/p>