第10章數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù).ppt

1、,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 An Introduction to Database System 第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù),第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù),10.1 事務(wù)的基本概念 10.2 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)概述 10.3 故障的種類(lèi) 10.4 恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 10.5 恢復(fù)策略 10.6 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù) 10.7 數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像 10.8 小結(jié),10.1 事務(wù)的基本概念,一、事務(wù)定義 二、事務(wù)的特性,一、事務(wù)(Transaction),定義 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列 一個(gè)不可分割的工作單位 恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單位 事務(wù)和程序比較 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)事務(wù)可以是一條或多條SQL語(yǔ)句,也可以整個(gè)程序。 一個(gè)程序通常包含多個(gè)

2、事務(wù),定義事務(wù),顯式定義方式 BEGIN TRANSACTION BEGIN TRANSACTION SQL 語(yǔ)句1 SQL 語(yǔ)句1 SQL 語(yǔ)句2 SQL 語(yǔ)句2 COMMIT ROLLBACK 隱式方式 當(dāng)用戶(hù)沒(méi)有顯式地定義事務(wù)時(shí)， DBMS按缺省規(guī)定自動(dòng)劃分事務(wù),二、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 ）,1. 原子性,事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)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,2. 一致性,事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一

3、個(gè)一致性狀態(tài) 一致性狀態(tài)： 數(shù)據(jù)庫(kù)中只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果 不一致?tīng)顟B(tài)： 數(shù)據(jù)庫(kù)中包含失敗事務(wù)的結(jié)果,一致性與原子性,銀行轉(zhuǎn)帳：從帳號(hào)A中取出一萬(wàn)元，存入帳號(hào)B。 定義一個(gè)事務(wù)，該事務(wù)包括兩個(gè)操作 這兩個(gè)操作要么全做，要么全不做 全做或者全不做，數(shù)據(jù)庫(kù)都處于一致性狀態(tài)。 如果只做一個(gè)操作，數(shù)據(jù)庫(kù)就處于不一致性狀態(tài)。,3. 隔離性,對(duì)并發(fā)執(zhí)行而言 一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾 一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)其他并發(fā)事務(wù)是隔離的 并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾,T1的修改被T2覆蓋了！,4. 持續(xù)性,持續(xù)性也稱(chēng)永久性（Permanence） 一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)

4、該是永久性的。 接下來(lái)的其他操作或故障不應(yīng)該對(duì)其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。,事務(wù)的特性,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 多個(gè)事務(wù)并行運(yùn)行時(shí)，不同事務(wù)的操作交叉執(zhí)行 事務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中被強(qiáng)行停止,10.2 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)概述,故障是不可避免的 系統(tǒng)故障：計(jì)算機(jī)軟、硬件故障 人為故障：操作員的失誤、惡意的破壞等。 數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù) 把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)(亦稱(chēng)為一致?tīng)顟B(tài)或完整狀態(tài)),故障的種類(lèi),事務(wù)內(nèi)部的故障 系統(tǒng)故障 介質(zhì)故障 計(jì)算機(jī)病毒,一、事務(wù)內(nèi)部的故障,事務(wù)內(nèi)部的故障 有的是可以通過(guò)事務(wù)程序本身發(fā)現(xiàn)的(見(jiàn)下面轉(zhuǎn)賬事務(wù)的例子) 有的是非預(yù)期的(運(yùn)算溢出等

5、),事務(wù)內(nèi)部的故障（續(xù)）,例如，銀行轉(zhuǎn)賬事務(wù)，這個(gè)事務(wù)把一筆金額從一個(gè)賬戶(hù)甲轉(zhuǎn)給另一個(gè)賬戶(hù)乙。 BEGIN TRANSACTION 讀賬戶(hù)甲的余額BALANCE； BALANCE=BALANCE-AMOUNT；(AMOUNT 為轉(zhuǎn)賬金額) 寫(xiě)回BALANCE； IF(BALANCE 0 ) THEN 打印金額不足，不能轉(zhuǎn)賬； ROLLBACK；(撤銷(xiāo)剛才的修改，恢復(fù)事務(wù)) ELSE 讀賬戶(hù)乙的余額BALANCE1； BALANCE1=BALANCE1+AMOUNT； 寫(xiě)回BALANCE1； COMMIT； ,事務(wù)內(nèi)部的故障（續(xù)）,這個(gè)例子所包括的兩個(gè)更新操作要么全部完成要么全部不做。否則就會(huì)使

6、數(shù)據(jù)庫(kù)處于不一致?tīng)顟B(tài)，例如只把賬戶(hù)甲的余額減少了而沒(méi)有把賬戶(hù)乙的余額增加。 在這段程序中若產(chǎn)生賬戶(hù)甲余額不足的情況，應(yīng)用程序可以發(fā)現(xiàn)并讓事務(wù)滾回，撤銷(xiāo)已作的修改，恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)到正確狀態(tài)。,事務(wù)內(nèi)部的故障（續(xù)）,事務(wù)內(nèi)部更多的故障是非預(yù)期的，是不能由應(yīng)用程序處理的。 運(yùn)算溢出 并發(fā)事務(wù)發(fā)生死鎖而被選中撤銷(xiāo)該事務(wù) 違反了某些完整性限制等 以后，事務(wù)故障僅指這類(lèi)非預(yù)期的故障 事務(wù)故障的恢復(fù)：撤消事務(wù)（UNDO）,二、系統(tǒng)故障,系統(tǒng)故障 稱(chēng)為軟故障，是指造成系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的任何事件，使得系統(tǒng)要重新啟動(dòng)。 整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行突然被破壞 所有正在運(yùn)行的事務(wù)都非正常終止 不破壞數(shù)據(jù)庫(kù) 內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖區(qū)的信息全

7、部丟失,系統(tǒng)故障的常見(jiàn)原因,特定類(lèi)型的硬件錯(cuò)誤（如CPU故障） 操作系統(tǒng)故障 DBMS代碼錯(cuò)誤 系統(tǒng)斷電,系統(tǒng)故障的恢復(fù),發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)，事務(wù)未提交 恢復(fù)策略：強(qiáng)行撤消（UNDO）所有未完成事務(wù) 發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)，事務(wù)已提交，但緩沖區(qū)中的信息尚未完全寫(xiě)回到磁盤(pán)上。 恢復(fù)策略：重做（REDO）所有已提交的事務(wù),三、介質(zhì)故障,介質(zhì)故障 稱(chēng)為硬故障，指外存故障 磁盤(pán)損壞 磁頭碰撞 操作系統(tǒng)的某種潛在錯(cuò)誤 瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾,介質(zhì)故障的恢復(fù),裝入數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生介質(zhì)故障前某個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)副本 重做自此時(shí)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(kù),四、計(jì)算機(jī)病毒,計(jì)算機(jī)病毒 一種人為的故障或破壞，是一些惡

8、作劇者研制的一種計(jì)算機(jī)程序 可以繁殖和傳播 危害 破壞、盜竊系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) 破壞系統(tǒng)文件,故障小結(jié),各類(lèi)故障，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響有兩種可能性 一 是數(shù)據(jù)庫(kù)本身被破壞 二 是數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有被破壞，但數(shù)據(jù)可能不正確，這是由于事務(wù)的運(yùn)行被非正常終止造成的。,10.4 恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),恢復(fù)操作 的基本原理：冗余 利用存儲(chǔ)在系統(tǒng)其它地方的冗余數(shù)據(jù)來(lái)重建數(shù)據(jù)庫(kù)中已被破壞或不正確的那部分?jǐn)?shù)據(jù) 恢復(fù)機(jī)制涉及的關(guān)鍵問(wèn)題 如何建立冗余數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)（backup） 登錄日志文件（logging） 如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù),10.4.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ),一、什么是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 二、轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法,一、什么是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ),轉(zhuǎn)儲(chǔ)是指DBA

9、將整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到磁帶或另一個(gè)磁盤(pán)上保存起來(lái)的過(guò)程，備用的數(shù)據(jù)稱(chēng)為后備副本或后援副本 如何使用 數(shù)據(jù)庫(kù)遭到破壞后可以將后備副本重新裝入 重裝后備副本只能將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的狀態(tài),二、轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法,1靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 2海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ) 3轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法小結(jié),靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ),在系統(tǒng)中無(wú)運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作 轉(zhuǎn)儲(chǔ)開(kāi)始時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)處于一致性狀態(tài) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間不允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的任何存取、修改活動(dòng) 得到的一定是一個(gè)數(shù)據(jù)一致性的副本 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：降低了數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性 轉(zhuǎn)儲(chǔ)必須等待正運(yùn)行的用戶(hù)事務(wù)結(jié)束 新的事務(wù)必須等轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束,動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ),轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作與用戶(hù)事務(wù)并發(fā)進(jìn)行 轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存取或修改 優(yōu)點(diǎn) 不用等待

10、正在運(yùn)行的用戶(hù)事務(wù)結(jié)束 不會(huì)影響新事務(wù)的運(yùn)行 缺點(diǎn) 不能保證副本中的數(shù)據(jù)正確有效 例在轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間的某個(gè)時(shí)刻Tc，系統(tǒng)把數(shù)據(jù)A=100轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁帶上，而在下一時(shí)刻Td，某一事務(wù)將A改為200。轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束后，后備副本上的A已是過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)了,動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ),利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的副本進(jìn)行故障恢復(fù) 需要把動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間各事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改活動(dòng)登記下來(lái)，建立日志文件 后備副本加上日志文件才能把數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某一時(shí)刻的正確狀態(tài),2海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ),海量轉(zhuǎn)儲(chǔ): 每次轉(zhuǎn)儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)庫(kù) 增量轉(zhuǎn)儲(chǔ): 只轉(zhuǎn)儲(chǔ)上次轉(zhuǎn)儲(chǔ)后更新過(guò)的數(shù)據(jù) 海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)比較 從恢復(fù)角度看，使用海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的后備副本進(jìn)行恢復(fù)往往更方便 但如果數(shù)據(jù)庫(kù)很大，事

11、務(wù)處理又十分頻繁，則增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式更實(shí)用更有效,3轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法小結(jié),轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法分類(lèi),10.4 恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),10.4.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 10.4.2 登記日志文件,10.4.2 登記日志文件,一、日志文件的格式和內(nèi)容 二、日志文件的作用 三、登記日志文件,一、日志文件的格式和內(nèi)容,什么是日志文件 日志文件(log)是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的文 件 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,日志文件的格式和內(nèi)容（續(xù)）,以記錄為單位的日志文件內(nèi)容 各個(gè)事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記(BEGIN TRANSACTION) 各個(gè)事務(wù)的結(jié)束標(biāo)記(COMMIT或ROLLBACK) 各個(gè)事務(wù)的所有更新

12、操作 以上均作為日志文件中的一個(gè)日志記錄 (log record),日志文件的格式和內(nèi)容（續(xù)）,以記錄為單位的日志文件，每條日志記錄的內(nèi)容 事務(wù)標(biāo)識(shí)（標(biāo)明是哪個(gè)事務(wù)） 操作類(lèi)型（插入、刪除或修改） 操作對(duì)象（記錄內(nèi)部標(biāo)識(shí)） 更新前數(shù)據(jù)的舊值（對(duì)插入操作而言，此項(xiàng)為空值） 更新后數(shù)據(jù)的新值（對(duì)刪除操作而言, 此項(xiàng)為空值）,日志文件的格式和內(nèi)容（續(xù)）,以數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件，每條日志記錄的內(nèi)容 事務(wù)標(biāo)識(shí)（標(biāo)明是那個(gè)事務(wù)） 被更新的數(shù)據(jù)塊,二、日志文件的作用,進(jìn)行事務(wù)故障恢復(fù) 進(jìn)行系統(tǒng)故障恢復(fù) 協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù),利用靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)副本和日志文件進(jìn)行恢復(fù),靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 運(yùn)行事務(wù) 正常運(yùn)行 Ta T

13、b Tf 重裝后備副本 利用日志文件恢復(fù) 繼續(xù)運(yùn)行 恢復(fù) ,登記日志文件,利用靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)副本和日志文件進(jìn)行恢復(fù)（續(xù)）,上圖中： 系統(tǒng)在Ta時(shí)刻停止運(yùn)行事務(wù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 在Tb時(shí)刻轉(zhuǎn)儲(chǔ)完畢，得到Tb時(shí)刻的數(shù)據(jù)庫(kù)一致性副本 系統(tǒng)運(yùn)行到Tf時(shí)刻發(fā)生故障 為恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)，首先由DBA重裝數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本，將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)至Tb時(shí)刻的狀態(tài) 重新運(yùn)行自TbTf時(shí)刻的所有更新事務(wù)，把數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到故障發(fā)生前的一致?tīng)顟B(tài),三、登記日志文件,基本原則 登記的次序嚴(yán)格按并行事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序 必須先寫(xiě)日志文件，后寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù) 寫(xiě)日志文件操作：把表示這個(gè)修改的日志記錄 寫(xiě)到日志文件 寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)操作：把對(duì)數(shù)據(jù)的修改寫(xiě)到數(shù)據(jù)庫(kù)中,登記

14、日志文件（續(xù)）,為什么要先寫(xiě)日志文件 寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)和寫(xiě)日志文件是兩個(gè)不同的操作 在這兩個(gè)操作之間可能發(fā)生故障 如果先寫(xiě)了數(shù)據(jù)庫(kù)修改，而在日志文件中沒(méi)有登記下這個(gè)修改，則以后就無(wú)法恢復(fù)這個(gè)修改了 如果先寫(xiě)日志，但沒(méi)有修改數(shù)據(jù)庫(kù)，按日志文件恢復(fù)時(shí)只不過(guò)是多執(zhí)行一次不必要的UNDO操作，并不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性,10.5 恢復(fù)策略,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),10.5.1 事務(wù)故障的恢復(fù),事務(wù)故障：事務(wù)在運(yùn)行至正常終止點(diǎn)前被終止 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(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的修改 事務(wù)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)自動(dòng)完成，對(duì)用

15、戶(hù)是透明的，不需要用戶(hù)干預(yù),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(duì)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” 寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。 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，則相當(dāng)于用修改前值代替修改后值,事務(wù)故障的恢復(fù)步驟,3、繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更新操作，并做同樣處理。 4、如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記，事務(wù)故障恢復(fù)就完成了。,10.5 恢復(fù)策略,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

16、質(zhì)故障的恢復(fù),10.5.2 系統(tǒng)故障的恢復(fù),系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)庫(kù)不一致?tīng)顟B(tài)的原因 未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) 已提交事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新還留在緩沖區(qū)沒(méi)來(lái)得及寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) 恢復(fù)方法 1. Undo 故障發(fā)生時(shí)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(dòng)時(shí)自動(dòng)完成，不需要用戶(hù)干預(yù),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） 重做(REDO) 隊(duì)列: 在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù) 這些事務(wù)既有BEGIN TRANSACTION記錄，也有COMMIT記錄 撤銷(xiāo) (Undo)隊(duì)列:故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事務(wù) 這些事務(wù)只有BEGIN TRANSACTION

17、記錄，無(wú)相應(yīng)的COMMIT記錄,系統(tǒng)故障的恢復(fù)步驟,2. 對(duì)撤銷(xiāo)(Undo)隊(duì)列事務(wù)進(jìn)行撤銷(xiāo)(UNDO)處理 反向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)UNDO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”寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) 3. 對(duì)重做(Redo)隊(duì)列事務(wù)進(jìn)行重做(REDO)處理 正向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)REDO事務(wù)重新執(zhí)行登記的操作 即將日志記錄中“更新后的值”寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù),10.5 恢復(fù)策略,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),10.5.3 介質(zhì)故障的恢復(fù),1.重裝數(shù)據(jù)庫(kù) 2.重做已完成的事務(wù),介質(zhì)故障的恢復(fù)（續(xù)）,恢復(fù)步驟: 1. 裝入最新的后備數(shù)據(jù)庫(kù)

18、副本(離故障發(fā)生時(shí)刻最近的轉(zhuǎn)儲(chǔ)副本) ，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到最近一次轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的一致性狀態(tài)。 對(duì)于靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)副本，裝入后數(shù)據(jù)庫(kù)即處于一致性狀態(tài) 對(duì)于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)副本，還須同時(shí)裝入轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)刻的日志文件副本，利用與恢復(fù)系統(tǒng)故障的方法（即REDO+UNDO），才能將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到一致性狀態(tài)。,介質(zhì)故障的恢復(fù)（續(xù)）,2. 裝入有關(guān)的日志文件副本(轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束時(shí)刻的日志文件副本) ，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(shí)已提交的事務(wù)的標(biāo)識(shí)，將其記入重做隊(duì)列。 然后正向掃描日志文件，對(duì)重做隊(duì)列中的所有事務(wù)進(jìn)行重做處理。即將日志記錄中“更新后的值”寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。,介質(zhì)故障的恢復(fù)（續(xù)）,介質(zhì)故障的恢復(fù)需要

19、DBA介入 DBA的工作 重裝最近轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)副本和有關(guān)的各日志文件副本 執(zhí)行系統(tǒng)提供的恢復(fù)命令 具體的恢復(fù)操作仍由DBMS完成,10.6 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù),一、問(wèn)題的提出 二、檢查點(diǎn)技術(shù) 三、利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略,一、問(wèn)題的提出,兩個(gè)問(wèn)題 搜索整個(gè)日志將耗費(fèi)大量的時(shí)間 REDO處理：重新執(zhí)行，浪費(fèi)了大量時(shí)間,解決方案,具有檢查點(diǎn)（checkpoint）的恢復(fù)技術(shù) 在日志文件中增加檢查點(diǎn)記錄（checkpoint） 增加重新開(kāi)始文件 恢復(fù)子系統(tǒng)在登錄日志文件期間動(dòng)態(tài)地維護(hù)日志,二、檢查點(diǎn)技術(shù),檢查點(diǎn)記錄的內(nèi)容 1. 建立檢查點(diǎn)時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單 2. 這些事務(wù)最近一個(gè)日志記錄的地址

20、 重新開(kāi)始文件的內(nèi)容 記錄各個(gè)檢查點(diǎn)記錄在日志文件中的地址,檢查點(diǎn)技術(shù)（續(xù)）,具有檢查點(diǎn)的日志文件和重新開(kāi)始文件,動(dòng)態(tài)維護(hù)日志文件的方法,動(dòng)態(tài)維護(hù)日志文件的方法: 周期性地執(zhí)行如下操作：建立檢查點(diǎn)，保存數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。 具體步驟是： 1.將當(dāng)前日志緩沖區(qū)中的所有日志記錄寫(xiě)入磁盤(pán)的日志文件上 2.在日志文件中寫(xiě)入一個(gè)檢查點(diǎn)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(xiě)入磁盤(pán)的數(shù)據(jù)庫(kù)中 4.把檢查點(diǎn)記錄在日志文件中的地址寫(xiě)入一個(gè)重新開(kāi)始文件,建立檢查點(diǎn),恢復(fù)子系統(tǒng)可以定期或不定期地建立檢查點(diǎn),保存數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài) 定期 按照預(yù)定的一個(gè)時(shí)間間隔，如每隔一小時(shí)建立一個(gè)檢查點(diǎn) 不定期 按照某種規(guī)則，如日志文件已寫(xiě)滿(mǎn)一

21、半建立一個(gè)檢查點(diǎn),三、利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略,使用檢查點(diǎn)方法可以改善恢復(fù)效率 當(dāng)事務(wù)T在一個(gè)檢查點(diǎn)之前提交 T對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) 寫(xiě)入時(shí)間是在這個(gè)檢查點(diǎn)建立之前或在這個(gè)檢查點(diǎn)建立之時(shí) 在進(jìn)行恢復(fù)處理時(shí)，沒(méi)有必要對(duì)事務(wù)T執(zhí)行REDO操作,利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略（續(xù)）,系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，恢復(fù)子系統(tǒng)將根據(jù)事務(wù)的不同狀態(tài)采取不同的恢復(fù)策略,利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略（續(xù)）,T1：在檢查點(diǎn)之前提交 T2：在檢查點(diǎn)之前開(kāi)始執(zhí)行，在檢查點(diǎn)之后故障點(diǎn)之前提交 T3：在檢查點(diǎn)之前開(kāi)始執(zhí)行，在故障點(diǎn)時(shí)還未完成 T4：在檢查點(diǎn)之后開(kāi)始執(zhí)行，在故障點(diǎn)之前提交 T5：在檢查點(diǎn)之后開(kāi)始執(zhí)行，在故障點(diǎn)時(shí)還未完成 恢復(fù)策略：

22、 T3和T5在故障發(fā)生時(shí)還未完成，所以予以撤銷(xiāo) T2和T4在檢查點(diǎn)之后才提交，它們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改在故障發(fā)生時(shí)可能還在緩沖區(qū)中，尚未寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，所以要REDO T1在檢查點(diǎn)之前已提交，所以不必執(zhí)行REDO操作,利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)步驟,1.從重新開(kāi)始文件中找到最后一個(gè)檢查點(diǎn)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(gè)檢查點(diǎn)記錄,利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略（續(xù)）,2.由該檢查點(diǎn)記錄得到檢查點(diǎn)建立時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單ACTIVE-LIST 建立兩個(gè)事務(wù)隊(duì)列 UNDO-LIST REDO-LIST 把ACTIVE-LIST暫時(shí)放入U(xiǎn)NDO-LIST隊(duì)列，REDO隊(duì)列暫為空。,利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略（續(xù)）,3.從檢查點(diǎn)開(kāi)始正向掃描日志文件，直到日志文件結(jié)束 如有新開(kāi)始的事務(wù)Ti，把Ti暫時(shí)放入U(xiǎn)NDO-LIST隊(duì)列 如有提交的事務(wù)Tj，把Tj從UNDO-LIST隊(duì)列移到REDO-LIST隊(duì)列 4.對(duì)UNDO-LIST中的每個(gè)事務(wù)執(zhí)行UNDO操作 對(duì)REDO-LIST中的每個(gè)事務(wù)執(zhí)行REDO操作,10.7 數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像,介質(zhì)故障是對(duì)系統(tǒng)影響最為嚴(yán)重的一種故障，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性 介質(zhì)故障恢復(fù)比較費(fèi)時(shí) 為預(yù)防介