數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)

1、2021-6-131數(shù)據(jù)庫(kù)原理 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù) 第第7章章 n 事務(wù)的基本概念事務(wù)的基本概念 n 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)概述 n 故障的種類(lèi)故障的種類(lèi) n 恢復(fù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn) n 恢復(fù)策略恢復(fù)策略 n 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù) n 數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像 n oracleoracle的恢復(fù)技術(shù)的恢復(fù)技術(shù) 2021-6-132數(shù)據(jù)庫(kù)原理 第三篇第三篇 系統(tǒng)篇系統(tǒng)篇 n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是由dbmsdbms統(tǒng)一管理和控制的，統(tǒng)一管理和控制的， 為了適應(yīng)數(shù)據(jù)共享的環(huán)境，為了適應(yīng)數(shù)據(jù)共享的環(huán)境，dbmsdbms必須提供必須提供數(shù)據(jù)保數(shù)據(jù)保

2、護(hù)護(hù)能力，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的能力，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的安全可靠安全可靠和和正確正確 有效有效。 n數(shù)據(jù)保護(hù)數(shù)據(jù)保護(hù) p 安全性安全性 p 完整性完整性 p 并發(fā)控制并發(fā)控制 p 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù) 第七章第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù) 第八章第八章 并發(fā)控制并發(fā)控制 第九章第九章 數(shù)據(jù)庫(kù)安全性數(shù)據(jù)庫(kù)安全性 第十章第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性數(shù)據(jù)庫(kù)完整性 2021-6-133數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.1 7.1 事務(wù)的基本概念事務(wù)的基本概念 n 什么是事務(wù)什么是事務(wù) n 如何定義事務(wù)如何定義事務(wù) n 事務(wù)的特性事務(wù)的特性 2021-6-134數(shù)據(jù)庫(kù)原理 什么是事務(wù)什么是事務(wù) 2021-6-135數(shù)據(jù)庫(kù)原

3、理 n顯式定義方式顯式定義方式 begin transaction begin transactionbegin transaction begin transaction sql sql 語(yǔ)句語(yǔ)句1 1 sql sql 語(yǔ)句語(yǔ)句1 1 sql sql 語(yǔ)句語(yǔ)句2 2 sql sql 語(yǔ)句語(yǔ)句2 2 。 。 commit rollbackcommit rollback n隱式方式隱式方式 當(dāng)用戶沒(méi)有顯式地定義事務(wù)時(shí)，當(dāng)用戶沒(méi)有顯式地定義事務(wù)時(shí)， dbmsdbms按缺省規(guī)定自動(dòng)劃分事務(wù)。按缺省規(guī)定自動(dòng)劃分事務(wù)。 如何定義事務(wù)如何定義事務(wù) 2021-6-136數(shù)據(jù)庫(kù)原理 commitcommit

4、p 事務(wù)正常結(jié)束事務(wù)正常結(jié)束 p 提交事務(wù)的所有操作提交事務(wù)的所有操作 p 事務(wù)中所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新寫(xiě)回到磁盤(pán)物理數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)中所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新寫(xiě)回到磁盤(pán)物理數(shù)據(jù)庫(kù) rollbackrollback p 事務(wù)異常終止事務(wù)異常終止 p 事務(wù)運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生了故障，不能繼續(xù)執(zhí)行事務(wù)運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生了故障，不能繼續(xù)執(zhí)行 p 將事務(wù)中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有已完成的操作全部撤銷(xiāo)將事務(wù)中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有已完成的操作全部撤銷(xiāo) p 事務(wù)滾回到開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)事務(wù)滾回到開(kāi)始時(shí)的狀態(tài) 2021-6-137數(shù)據(jù)庫(kù)原理 事務(wù)的特性事務(wù)的特性 n原子性原子性（atomicityatomicity） n一致性一致性（consisten

5、cyconsistency） n隔離性隔離性（isolationisolation） n持續(xù)性持續(xù)性（durability durability ） 事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位，事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的事務(wù)中包括的 諸操作要么都做，要么都不做。諸操作要么都做，要么都不做。 2021-6-138數(shù)據(jù)庫(kù)原理 一致性一致性 n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)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) 變到另一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài) 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)：不一致?tīng)顟B(tài)： 數(shù)據(jù)庫(kù)中包含

6、失敗事務(wù)的結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)中包含失敗事務(wù)的結(jié)果 2021-6-139數(shù)據(jù)庫(kù)原理 銀行轉(zhuǎn)帳：從帳號(hào)銀行轉(zhuǎn)帳：從帳號(hào)a a中取出一萬(wàn)元，存入帳號(hào)中取出一萬(wàn)元，存入帳號(hào)b b。 n定義一個(gè)事務(wù)，該事務(wù)包括兩個(gè)操作定義一個(gè)事務(wù)，該事務(wù)包括兩個(gè)操作 n這兩個(gè)操作要么全做，要么全不做。這兩個(gè)操作要么全做，要么全不做。 p 全做或者全不做，數(shù)據(jù)庫(kù)都處于一致性狀態(tài)。全做或者全不做，數(shù)據(jù)庫(kù)都處于一致性狀態(tài)。 p 如果只做一個(gè)操作，數(shù)據(jù)庫(kù)就處于不一致性狀如果只做一個(gè)操作，數(shù)據(jù)庫(kù)就處于不一致性狀 態(tài)。態(tài)。 2021-6-1310數(shù)據(jù)庫(kù)原理 隔離性隔離性 n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)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾

7、n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)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)是隔離的事務(wù)是隔離的 n并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾 2021-6-1311數(shù)據(jù)庫(kù)原理 t t1 1的修改被的修改被t t2 2覆蓋了！覆蓋了！ 2021-6-1312數(shù)據(jù)庫(kù)原理 持久性持久性 n持續(xù)性也稱永久性（持續(xù)性也稱永久性（permanencepermanence） p 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)該是永久性的。改變就應(yīng)該是永久性的。 p 接下來(lái)的其他操作或故障不應(yīng)該對(duì)其執(zhí)行接下來(lái)的其他操作或故障不應(yīng)該對(duì)其

8、執(zhí)行 結(jié)果有任何影響。結(jié)果有任何影響。 2021-6-1313數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n保證事務(wù)保證事務(wù)acidacid特性是事務(wù)處理的任務(wù)特性是事務(wù)處理的任務(wù) n破壞事務(wù)破壞事務(wù)acidacid特性的因素特性的因素 p 多個(gè)事務(wù)并行運(yùn)行時(shí)，不同事務(wù)的操作多個(gè)事務(wù)并行運(yùn)行時(shí)，不同事務(wù)的操作交叉交叉執(zhí)行執(zhí)行 p 事務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中被事務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中被強(qiáng)行停止強(qiáng)行停止 2021-6-1314數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.2 7.2 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)概述 n故障是不可避免的故障是不可避免的 p 計(jì)算機(jī)硬件故障計(jì)算機(jī)硬件故障 p 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的錯(cuò)誤系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的錯(cuò)誤 p 操作員的失誤操作員的失誤 p 惡意的破

9、壞惡意的破壞 n故障的影響故障的影響 p 運(yùn)行事務(wù)非正常中斷運(yùn)行事務(wù)非正常中斷 p 破壞數(shù)據(jù)庫(kù)破壞數(shù)據(jù)庫(kù) 2021-6-1315數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)故障的對(duì)策數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)故障的對(duì)策 p dbmsdbms提供恢復(fù)子系統(tǒng)提供恢復(fù)子系統(tǒng) p 保證故障發(fā)生后，能把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)從錯(cuò)誤保證故障發(fā)生后，能把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)從錯(cuò)誤 狀態(tài)恢復(fù)到某種邏輯一致的狀態(tài)。狀態(tài)恢復(fù)到某種邏輯一致的狀態(tài)。 p 保證事務(wù)保證事務(wù)acidacid n恢復(fù)技術(shù)是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)恢復(fù)技術(shù)是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo) 2021-6-1316數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.3 7.3 故障的種類(lèi)故障的種類(lèi) 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的故

10、障主要有：數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的故障主要有： p 事務(wù)內(nèi)部故障事務(wù)內(nèi)部故障 p 系統(tǒng)故障系統(tǒng)故障 p 介質(zhì)故障介質(zhì)故障 p 計(jì)算機(jī)病毒計(jì)算機(jī)病毒 各類(lèi)故障，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響有兩種可能性：各類(lèi)故障，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響有兩種可能性： u 數(shù)據(jù)庫(kù)本身被破壞數(shù)據(jù)庫(kù)本身被破壞； u 數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有破壞，但數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有破壞，但數(shù)據(jù)可能不正確數(shù)據(jù)可能不正確。 2021-6-1317數(shù)據(jù)庫(kù)原理 事務(wù)內(nèi)部的故障事務(wù)內(nèi)部的故障 n什么是事務(wù)故障什么是事務(wù)故障 p 某個(gè)事務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中由于種種原因未運(yùn)行至正某個(gè)事務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中由于種種原因未運(yùn)行至正 常終止點(diǎn)就夭折了常終止點(diǎn)就夭折了 n事務(wù)故障的常見(jiàn)原因事務(wù)故障的常見(jiàn)原因

11、p 輸入數(shù)據(jù)有誤輸入數(shù)據(jù)有誤 p 運(yùn)算溢出運(yùn)算溢出 p 違反了某些完整性限制違反了某些完整性限制 p 某些應(yīng)用程序出錯(cuò)某些應(yīng)用程序出錯(cuò) p 并行事務(wù)發(fā)生死鎖并行事務(wù)發(fā)生死鎖 p 。 2021-6-1318數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n發(fā)生事務(wù)故障時(shí)，夭折的事務(wù)可能已把對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)生事務(wù)故障時(shí)，夭折的事務(wù)可能已把對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的 部分修改寫(xiě)回磁盤(pán)。部分修改寫(xiě)回磁盤(pán)。 n事務(wù)故障的恢復(fù)：撤消事務(wù)（事務(wù)故障的恢復(fù)：撤消事務(wù)（undoundo） n強(qiáng)行回滾（強(qiáng)行回滾（rollbackrollback）該事務(wù)）該事務(wù) n清除該事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有修改，使得這個(gè)事務(wù)象清除該事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有修改，使得這個(gè)事務(wù)象 根本沒(méi)有啟動(dòng)過(guò)一

12、樣。根本沒(méi)有啟動(dòng)過(guò)一樣。 事務(wù)故障的恢復(fù)事務(wù)故障的恢復(fù) 2021-6-1319數(shù)據(jù)庫(kù)原理 系統(tǒng)故障系統(tǒng)故障 n什么是系統(tǒng)故障什么是系統(tǒng)故障 p 整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行突然被破壞整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行突然被破壞 p 所有正在運(yùn)行的事務(wù)都非正常終止所有正在運(yùn)行的事務(wù)都非正常終止 p 內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖區(qū)的信息全部丟失內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖區(qū)的信息全部丟失 p 外部存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)未受影響外部存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)未受影響 2021-6-1320數(shù)據(jù)庫(kù)原理 系統(tǒng)故障的常見(jiàn)原因系統(tǒng)故障的常見(jiàn)原因 n操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)或dbmsdbms代碼錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤 n操作員操作失誤操作員操作失誤 n特定類(lèi)型的硬件錯(cuò)誤（如特定類(lèi)型的硬件錯(cuò)

13、誤（如cpucpu故障）故障） n突然停電突然停電 2021-6-1321數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n 清除尚未完成的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有修改清除尚未完成的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有修改 p系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，恢復(fù)程序要強(qiáng)行撤消（系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，恢復(fù)程序要強(qiáng)行撤消（undoundo） 所有未完成事務(wù)。所有未完成事務(wù)。 n將緩沖區(qū)中已完成事務(wù)提交的結(jié)果寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)將緩沖區(qū)中已完成事務(wù)提交的結(jié)果寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) p系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，恢復(fù)程序需要重做（系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，恢復(fù)程序需要重做（redoredo）所）所 有已提交的事務(wù)。有已提交的事務(wù)。 系統(tǒng)故障的恢復(fù)系統(tǒng)故障的恢復(fù) 2021-6-1322數(shù)據(jù)庫(kù)原理 介質(zhì)故障介質(zhì)故障 n硬件故障使

14、存儲(chǔ)在外存中的數(shù)據(jù)部分丟失或全部硬件故障使存儲(chǔ)在外存中的數(shù)據(jù)部分丟失或全部 丟失丟失 n介質(zhì)故障比前兩類(lèi)故障的可能性小得多，但破壞介質(zhì)故障比前兩類(lèi)故障的可能性小得多，但破壞 性大得多。性大得多。 2021-6-1323數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n硬件故障硬件故障 p 磁盤(pán)損壞磁盤(pán)損壞 p 磁頭碰撞磁頭碰撞 p 操作系統(tǒng)的某種潛在錯(cuò)誤操作系統(tǒng)的某種潛在錯(cuò)誤 p 瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾 介質(zhì)故障的常見(jiàn)原因介質(zhì)故障的常見(jiàn)原因 2021-6-1324數(shù)據(jù)庫(kù)原理 介質(zhì)故障的恢復(fù)介質(zhì)故障的恢復(fù) n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 n重做自此時(shí)始的所有成功事務(wù)，將

15、這些事務(wù)已提交重做自此時(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)。的結(jié)果重新記入數(shù)據(jù)庫(kù)。 2021-6-1325數(shù)據(jù)庫(kù)原理 恢復(fù)操作的基本原理恢復(fù)操作的基本原理 n恢復(fù)操作的基本原理：冗余恢復(fù)操作的基本原理：冗余 p利用存儲(chǔ)在系統(tǒng)其它地方的冗余數(shù)據(jù)來(lái)重建利用存儲(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)數(shù)據(jù)庫(kù)中已被破壞或不正確的那部分?jǐn)?shù)據(jù) n恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：復(fù)雜恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：復(fù)雜 p一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，恢復(fù)子系統(tǒng)的代碼要一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，恢復(fù)子系統(tǒng)的代碼要 占全部代碼的占全部代碼的10%10%以上。以上。 2021-6-1326數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.4

16、7.4 恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 恢復(fù)機(jī)制涉及的關(guān)鍵問(wèn)題恢復(fù)機(jī)制涉及的關(guān)鍵問(wèn)題 1. 1. 如何建立冗余數(shù)據(jù)如何建立冗余數(shù)據(jù) p 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)（backupbackup） p 登錄日志文件登錄日志文件（logginglogging） 2. 2. 如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù) 2021-6-1327數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.47.4.1.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) n轉(zhuǎn)儲(chǔ)是指轉(zhuǎn)儲(chǔ)是指dbadba將整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到磁帶或另一個(gè)磁盤(pán)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。上保存起來(lái)的過(guò)程。 n這些備用的數(shù)據(jù)文本稱為后備副本或后援副本。這些備用的數(shù)據(jù)文本稱

17、為后備副本或后援副本。 故障發(fā)生點(diǎn)故障發(fā)生點(diǎn) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 運(yùn)行事務(wù)運(yùn)行事務(wù) 正常運(yùn)行正常運(yùn)行 ta ta tb tb tf tf 重裝后備副本重裝后備副本 重新運(yùn)行事務(wù)重新運(yùn)行事務(wù) 恢復(fù)恢復(fù) 2021-6-1328數(shù)據(jù)庫(kù)原理 轉(zhuǎn)儲(chǔ)的方法轉(zhuǎn)儲(chǔ)的方法 p 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) p 海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ) p 轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法小結(jié)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法小結(jié) 2021-6-1329數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n在系統(tǒng)中無(wú)運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)在系統(tǒng)中無(wú)運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ) n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)開(kāi)始時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)處于一致性狀態(tài) n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)轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間不允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的任何存取、修改

18、活動(dòng) n優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 n缺點(diǎn)：降低了數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性缺點(diǎn)：降低了數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性 p 轉(zhuǎn)儲(chǔ)必須等用戶事務(wù)結(jié)束轉(zhuǎn)儲(chǔ)必須等用戶事務(wù)結(jié)束 p 新的事務(wù)必須等轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束新的事務(wù)必須等轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 2021-6-1330數(shù)據(jù)庫(kù)原理 故障發(fā)生點(diǎn)故障發(fā)生點(diǎn) 靜態(tài)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 運(yùn)行事務(wù)運(yùn)行事務(wù) 正常運(yùn)行正常運(yùn)行 ta ta tb tb tf tf 重裝后備副本重裝后備副本 恢復(fù)恢復(fù) 2021-6-1331數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作與用戶事務(wù)并發(fā)進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作與用戶事務(wù)并發(fā)進(jìn)行 n轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存取或修改轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存取或修改 n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) p 不用等待正在運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)

19、束不用等待正在運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束 p 不會(huì)影響新事務(wù)的運(yùn)行不會(huì)影響新事務(wù)的運(yùn)行 n缺點(diǎn)：不能保證副本中的數(shù)據(jù)正確有效缺點(diǎn)：不能保證副本中的數(shù)據(jù)正確有效 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) n利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的副本進(jìn)行故障恢復(fù)利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的副本進(jìn)行故障恢復(fù) p 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)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。登記下來(lái)，建立日志文件。 p 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)時(shí)刻的正確狀態(tài) 2021-6-1332數(shù)據(jù)庫(kù)原理 運(yùn)行事務(wù)運(yùn)行事務(wù) 故障發(fā)生點(diǎn)故障發(fā)生點(diǎn) 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 運(yùn)行事

20、務(wù)運(yùn)行事務(wù) 正常運(yùn)行正常運(yùn)行 ta ta tb tb tf tf 重裝后備副本重裝后備副本 利用日志文件恢復(fù)利用日志文件恢復(fù) 恢復(fù)恢復(fù) 2021-6-1333數(shù)據(jù)庫(kù)原理 ta ta tb tb tf tf 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 運(yùn)行事務(wù)運(yùn)行事務(wù) 故障發(fā)生點(diǎn)故障發(fā)生點(diǎn) 正常運(yùn)行正常運(yùn)行 登記日志文件登記日志文件 登記新日志文件登記新日志文件 轉(zhuǎn)儲(chǔ)日志文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)日志文件 重裝后備副本，然后利用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的日志文件恢復(fù)重裝后備副本，然后利用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的日志文件恢復(fù) 恢復(fù)到一恢復(fù)到一 致性狀態(tài)致性狀態(tài) 2021-6-1334數(shù)據(jù)庫(kù)原理 海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、增量轉(zhuǎn)儲(chǔ) n海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ): : 每次轉(zhuǎn)儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)庫(kù)每

21、次轉(zhuǎn)儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)庫(kù) n增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)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)只轉(zhuǎn)儲(chǔ)上次轉(zhuǎn)儲(chǔ)后更新過(guò)的數(shù)據(jù) n海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)比較海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)與增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)比較 p從恢復(fù)角度看，使用海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的后備副本進(jìn)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。行恢復(fù)往往更方便。 p但如果數(shù)據(jù)庫(kù)很大，事務(wù)處理又十分頻繁，則增但如果數(shù)據(jù)庫(kù)很大，事務(wù)處理又十分頻繁，則增 量轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式更實(shí)用更有效。量轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式更實(shí)用更有效。 2021-6-1335數(shù)據(jù)庫(kù)原理 轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法小結(jié)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法小結(jié) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)狀態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)狀態(tài) 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 方式方式 海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜

22、態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ) 增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ) 表表7.1 7.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的分類(lèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的分類(lèi) 2021-6-1336數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n應(yīng)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，制作后備副本。應(yīng)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，制作后備副本。 n但轉(zhuǎn)儲(chǔ)又是十分耗費(fèi)時(shí)間和資源的，不能頻繁進(jìn)行。但轉(zhuǎn)儲(chǔ)又是十分耗費(fèi)時(shí)間和資源的，不能頻繁進(jìn)行。 ndbadba應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)使用情況確定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)儲(chǔ)周期和應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)使用情況確定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)儲(chǔ)周期和 轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法。例：轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法。例： p 每天晚上進(jìn)行動(dòng)態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)每天晚上進(jìn)行動(dòng)態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ) p 每周進(jìn)行一次動(dòng)態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)每周進(jìn)行一次動(dòng)態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ) p 每月進(jìn)行一次靜態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)每月

23、進(jìn)行一次靜態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)策略轉(zhuǎn)儲(chǔ)策略 2021-6-1337數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.47.4.2.2 登記日志文件登記日志文件 n日志文件的內(nèi)容日志文件的內(nèi)容 n日志文件的用途日志文件的用途 n登記日志文件的原則登記日志文件的原則 2021-6-1338數(shù)據(jù)庫(kù)原理 日志文件的內(nèi)容日志文件的內(nèi)容 1. 1. 什么是日志文件什么是日志文件 日志文件日志文件(log)(log)是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的 文件文件 2. 2. 日志文件的格式日志文件的格式 p 以以記錄記錄為單位的日志文件為單位的日志文件 p 以以數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件為單位的日志文件 3.

24、3. 日志文件內(nèi)容日志文件內(nèi)容 p 各個(gè)事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記各個(gè)事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記(begin transaction)(begin transaction) p 各個(gè)事務(wù)的結(jié)束標(biāo)記各個(gè)事務(wù)的結(jié)束標(biāo)記(commit(commit或或rollback)rollback) p 各個(gè)事務(wù)的所有更新操作各個(gè)事務(wù)的所有更新操作 日志文件中的一個(gè)日志記錄日志文件中的一個(gè)日志記錄 (log record)(log record) 2021-6-1339數(shù)據(jù)庫(kù)原理 每條日志記錄的內(nèi)容每條日志記錄的內(nèi)容 p事務(wù)標(biāo)識(shí)事務(wù)標(biāo)識(shí) p操作類(lèi)型（插入、刪除或修改）操作類(lèi)型（插入、刪除或修改） p操作對(duì)象（記錄的內(nèi)部標(biāo)識(shí)）操作對(duì)象（

25、記錄的內(nèi)部標(biāo)識(shí)） p更新前數(shù)據(jù)的舊值（對(duì)插入操作而言，此項(xiàng)為空值）更新前數(shù)據(jù)的舊值（對(duì)插入操作而言，此項(xiàng)為空值） p更新后數(shù)據(jù)的新值（對(duì)刪除操作而言更新后數(shù)據(jù)的新值（對(duì)刪除操作而言, , 此項(xiàng)為空值）此項(xiàng)為空值） 4.4.基于記錄的日志文件基于記錄的日志文件 2021-6-1340數(shù)據(jù)庫(kù)原理 每條日志記錄的內(nèi)容每條日志記錄的內(nèi)容 p事務(wù)標(biāo)識(shí)（標(biāo)明是那個(gè)事務(wù)）事務(wù)標(biāo)識(shí)（標(biāo)明是那個(gè)事務(wù)） p更新前數(shù)據(jù)所在的整個(gè)數(shù)據(jù)塊的值（對(duì)插入操作更新前數(shù)據(jù)所在的整個(gè)數(shù)據(jù)塊的值（對(duì)插入操作 而言，此項(xiàng)為空值）而言，此項(xiàng)為空值） p更新后整個(gè)數(shù)據(jù)塊的值（對(duì)刪除操作而言更新后整個(gè)數(shù)據(jù)塊的值（對(duì)刪除操作而言, , 此項(xiàng)

26、此項(xiàng) 為空值）為空值） 5.5.基于數(shù)據(jù)塊的日志文件基于數(shù)據(jù)塊的日志文件 2021-6-1341數(shù)據(jù)庫(kù)原理 日志文件的用途日志文件的用途 p事務(wù)故障事務(wù)故障恢復(fù)和恢復(fù)和系統(tǒng)故障系統(tǒng)故障恢復(fù)恢復(fù)必須用日志文件必須用日志文件。 p動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式中，方式中，必須建立日志文件必須建立日志文件，后援副本和，后援副本和 日志文件綜合起來(lái)有效地恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)。日志文件綜合起來(lái)有效地恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)。 p靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式中，也方式中，也可以建立日志文件可以建立日志文件。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù) 破壞后可重新裝入后援副本把數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)破壞后可重新裝入后援副本把數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié) 束時(shí)刻的正確狀態(tài)，然后利用日志文

27、件，把已完成束時(shí)刻的正確狀態(tài)，然后利用日志文件，把已完成 的事務(wù)進(jìn)行重做處理，對(duì)故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事的事務(wù)進(jìn)行重做處理，對(duì)故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事 務(wù)進(jìn)行撤銷(xiāo)處理。務(wù)進(jìn)行撤銷(xiāo)處理。 2021-6-1342數(shù)據(jù)庫(kù)原理 故障發(fā)生點(diǎn)故障發(fā)生點(diǎn) 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 運(yùn)行事務(wù)運(yùn)行事務(wù) 正常運(yùn)行正常運(yùn)行 ta tb tf ta tb tf 登記日志文件登記日志文件 重裝后備副本重裝后備副本 利用日志文件恢復(fù)事務(wù)利用日志文件恢復(fù)事務(wù) 繼續(xù)運(yùn)行繼續(xù)運(yùn)行 介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù) 登記日志文件登記日志文件 2021-6-1343數(shù)據(jù)庫(kù)原理 登記日志文件的原則登記日志文件的原則 n為保證數(shù)據(jù)庫(kù)是可恢復(fù)的，登記日志文

28、件時(shí)必須遵循為保證數(shù)據(jù)庫(kù)是可恢復(fù)的，登記日志文件時(shí)必須遵循 兩條原則兩條原則: : p登記的次序嚴(yán)格按并行事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序登記的次序嚴(yán)格按并行事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序 p必須先寫(xiě)日志文件，后寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)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)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)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。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。 2021-6-1344數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n為什么要先寫(xiě)日志文件為什么要先寫(xiě)日志文件 p寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)和寫(xiě)日志文件是兩個(gè)不同的操作。寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)和寫(xiě)日志文件是兩個(gè)不同的操作。 p在這兩個(gè)操作之間可

29、能發(fā)生故障。在這兩個(gè)操作之間可能發(fā)生故障。 p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。記下這個(gè)修改，則以后就無(wú)法恢復(fù)這個(gè)修改了。 p如果先寫(xiě)日志，但沒(méi)有修改數(shù)據(jù)庫(kù)，按日志文件如果先寫(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)行一次不必要的恢復(fù)時(shí)只不過(guò)是多執(zhí)行一次不必要的undoundo操作，操作， 并不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性。并不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性。 2021-6-1345數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.5 7.5 恢復(fù)策略恢復(fù)策略 n 事務(wù)故障恢復(fù)事務(wù)故障恢復(fù) n 系統(tǒng)故障恢復(fù)系統(tǒng)故障恢復(fù) n 介質(zhì)故障恢復(fù)介

30、質(zhì)故障恢復(fù) 2021-6-1346數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.5.1 7.5.1 事務(wù)故障恢復(fù)事務(wù)故障恢復(fù) n事務(wù)故障：事務(wù)在運(yùn)行至正常終止點(diǎn)前被中止事務(wù)故障：事務(wù)在運(yùn)行至正常終止點(diǎn)前被中止 n恢復(fù)方法恢復(fù)方法 p由恢復(fù)子系統(tǒng)應(yīng)利用日志文件撤消（由恢復(fù)子系統(tǒng)應(yīng)利用日志文件撤消（undoundo）此事）此事 務(wù)已對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的修改務(wù)已對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的修改 n事務(wù)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)事務(wù)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)自動(dòng)完成自動(dòng)完成，不需要用戶干預(yù)，不需要用戶干預(yù) 2021-6-1347數(shù)據(jù)庫(kù)原理 事務(wù)故障恢復(fù)步驟事務(wù)故障恢復(fù)步驟 1. 1. 反向掃描文件日志（即從最后向前掃描日志文件），查找該反向掃描文件日志（即從最后向前掃描

31、日志文件），查找該 事務(wù)的更新操作。事務(wù)的更新操作。 2. 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“更新前更新前 的值的值” ” 寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。 n插入操作，插入操作，“更新前的值更新前的值”為空，則相當(dāng)于做刪除操作；為空，則相當(dāng)于做刪除操作； n刪除操作，刪除操作，“更新后的值更新后的值”為空，則相當(dāng)于做插入操作；為空，則相當(dāng)于做插入操作； n若是修改操作，則用修改前值代替修改后值。若是修改操作，則用修改前值代替修改后值。 3. 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，并做繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更

32、新操作，并做 同樣處理。同樣處理。 4. 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)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。就完成了。 2021-6-1348數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.5.2 7.5.2 系統(tǒng)故障恢復(fù)系統(tǒng)故障恢復(fù) n系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)庫(kù)不一致?tīng)顟B(tài)的原因系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)庫(kù)不一致?tīng)顟B(tài)的原因 p一些未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)一些未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) p一些已提交事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新還留在緩沖區(qū)沒(méi)一些已提交事務(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)來(lái)得及寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) n恢復(fù)方法恢復(fù)方法 p undo undo 故障發(fā)生時(shí)未完成的

33、事務(wù)故障發(fā)生時(shí)未完成的事務(wù) p redo redo 已完成的事務(wù)已完成的事務(wù) n系統(tǒng)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)在系統(tǒng)故障的恢復(fù)由系統(tǒng)在重新啟動(dòng)時(shí)重新啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)完成，不需自動(dòng)完成，不需 要用戶干預(yù)要用戶干預(yù) 2021-6-1349數(shù)據(jù)庫(kù)原理 系統(tǒng)故障恢復(fù)步驟系統(tǒng)故障恢復(fù)步驟 1.1.正向掃描日志文件（即從頭掃描日志文件）正向掃描日志文件（即從頭掃描日志文件） nredoredo隊(duì)列隊(duì)列: : 在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù)在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù) t1, t3, t8t1, t3, t8. nundoundo隊(duì)列隊(duì)列: :故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事務(wù)故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事務(wù) t2, t4, t5, t6, t7

34、, t9 t2, t4, t5, t6, t7, t9 . 2. 2. 對(duì)對(duì)undoundo隊(duì)列隊(duì)列事務(wù)進(jìn)行事務(wù)進(jìn)行undoundo處理處理 反向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)反向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)undoundo事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作 t2, t4, t5, t6, t7, t9 t2, t4, t5, t6, t7, t9 3. 3. 對(duì)對(duì)redoredo隊(duì)列事務(wù)進(jìn)行隊(duì)列事務(wù)進(jìn)行redoredo處理處理 正向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)正向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)redoredo事務(wù)重新執(zhí)行登記的操作事務(wù)重新執(zhí)行登記的操作 t1, t3, t8t1, t3, t8. 2021-6-1

35、350數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.5.3 7.5.3 介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù) n恢復(fù)方法恢復(fù)方法 p重裝數(shù)據(jù)庫(kù)，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到一致性狀態(tài)重裝數(shù)據(jù)庫(kù)，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到一致性狀態(tài) p重做已完成的事務(wù)重做已完成的事務(wù) n介質(zhì)故障的恢復(fù)需要介質(zhì)故障的恢復(fù)需要dbadba介入介入 ndbadba的工作的工作 p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 副本副本 p執(zhí)行系統(tǒng)提供的恢復(fù)命令執(zhí)行系統(tǒng)提供的恢復(fù)命令 n具體的恢復(fù)操作仍由具體的恢復(fù)操作仍由dbmsdbms完成完成 2021-6-1351數(shù)據(jù)庫(kù)原理 2. 2. 裝入有關(guān)的日志文件副本，重做已完成的事務(wù)。裝入有關(guān)的日志

36、文件副本，重做已完成的事務(wù)。 p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)，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。將其記入重做隊(duì)列。 p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。即將日志記錄中處理。即將日志記錄中“更新后的值更新后的值”寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。 介質(zhì)故障恢復(fù)步驟介質(zhì)故障恢復(fù)步驟 1. 1. 裝入最新的后備數(shù)據(jù)庫(kù)副本，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到最近一次轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)裝入最新的后備數(shù)據(jù)庫(kù)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)。的一致性狀態(tài)。 p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

37、于一致性狀態(tài)；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)； p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)故障相同的方法（即副本，利用與恢復(fù)系統(tǒng)故障相同的方法（即redo+undoredo+undo），）， 才能將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到一致性狀態(tài)。才能將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到一致性狀態(tài)。 2021-6-1352數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.6 7.6 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù) n 問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出 n 檢查點(diǎn)技術(shù)檢查點(diǎn)技術(shù) n 利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略 2021-6-1353數(shù)據(jù)庫(kù)原理 問(wèn)題的提出問(wèn)題的

38、提出 n兩個(gè)問(wèn)題兩個(gè)問(wèn)題 p 搜索整個(gè)日志將耗費(fèi)大量的時(shí)間搜索整個(gè)日志將耗費(fèi)大量的時(shí)間 p redoredo處理：重新執(zhí)行，浪費(fèi)了大量時(shí)間處理：重新執(zhí)行，浪費(fèi)了大量時(shí)間 n解決方案解決方案具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù) n在日志文件中增加檢查點(diǎn)（在日志文件中增加檢查點(diǎn)（checkpointcheckpoint）記錄）記錄 n增加重新開(kāi)始文件增加重新開(kāi)始文件 n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 2021-6-1354數(shù)據(jù)庫(kù)原理 檢查點(diǎn)技術(shù)檢查點(diǎn)技術(shù) n檢查點(diǎn)記錄的內(nèi)容檢查點(diǎn)記錄的內(nèi)容 p 建立檢查點(diǎn)時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單建立檢查點(diǎn)

39、時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單 p 這些事務(wù)最近一個(gè)日志記錄的地址這些事務(wù)最近一個(gè)日志記錄的地址 n重新開(kāi)始文件的內(nèi)容重新開(kāi)始文件的內(nèi)容 p 記錄各個(gè)檢查點(diǎn)記錄在日志文件中的地址記錄各個(gè)檢查點(diǎn)記錄在日志文件中的地址 2021-6-1355數(shù)據(jù)庫(kù)原理 圖圖7.3 7.3 具有檢查點(diǎn)的日志文件和重新開(kāi)始文件具有檢查點(diǎn)的日志文件和重新開(kāi)始文件 2021-6-1356數(shù)據(jù)庫(kù)原理 p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。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。 p在日志文件中寫(xiě)入一個(gè)檢查點(diǎn)記錄。在日志文件中寫(xiě)入一個(gè)檢查點(diǎn)記錄。 p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

40、。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。 p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。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。 在檢查點(diǎn)維護(hù)日志文件步驟在檢查點(diǎn)維護(hù)日志文件步驟 建立檢查點(diǎn)建立檢查點(diǎn) n定期定期 p按照預(yù)定的一個(gè)時(shí)間間隔按照預(yù)定的一個(gè)時(shí)間間隔 n不定期不定期 p按照某種規(guī)則，如日志文件已寫(xiě)滿一半建立一個(gè)檢查點(diǎn)按照某種規(guī)則，如日志文件已寫(xiě)滿一半建立一個(gè)檢查點(diǎn) 2021-6-1357數(shù)據(jù)庫(kù)原理 利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略利用檢查點(diǎn)的恢復(fù)策略 n當(dāng)事務(wù)當(dāng)事務(wù)t t在一個(gè)檢查點(diǎn)之前提交在一個(gè)檢查點(diǎn)之前提交 t t對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修

41、改已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù) n在進(jìn)行恢復(fù)處理時(shí)，沒(méi)有必要對(duì)事務(wù)在進(jìn)行恢復(fù)處理時(shí)，沒(méi)有必要對(duì)事務(wù)t t執(zhí)行執(zhí)行redoredo操作操作 圖圖7.4 7.4 恢復(fù)子系統(tǒng)采取的不同策略恢復(fù)子系統(tǒng)采取的不同策略 2021-6-1358數(shù)據(jù)庫(kù)原理 恢復(fù)步驟恢復(fù)步驟 1.1.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，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；由該地址在日志文件中找到最后一個(gè)檢查點(diǎn)記錄； 2.2.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

42、active-list p建立兩個(gè)事務(wù)隊(duì)列：建立兩個(gè)事務(wù)隊(duì)列：undo-list undo-list 和和 redo-list redo-list p把把a(bǔ)ctive-listactive-list暫時(shí)放入暫時(shí)放入undo-listundo-list隊(duì)列，隊(duì)列，redoredo隊(duì)列暫為空。隊(duì)列暫為空。 3.3.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 p如有新開(kāi)始的事務(wù)如有新開(kāi)始的事務(wù)t ti i，把，把t ti i暫時(shí)放入暫時(shí)放入undo-listundo-list隊(duì)列隊(duì)列 p如有提交的事務(wù)如有提交的事務(wù)t tj j，把，把t tj j從從

43、undo-listundo-list隊(duì)列移到隊(duì)列移到redo-listredo-list隊(duì)列隊(duì)列 4.4.對(duì)對(duì)undo-listundo-list中的每個(gè)事務(wù)執(zhí)行中的每個(gè)事務(wù)執(zhí)行undoundo操作操作, , 對(duì)對(duì)redo-listredo-list中的每個(gè)中的每個(gè) 事務(wù)事務(wù)執(zhí)行執(zhí)行redoredo操作操作 2021-6-1359數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.7 7.7 數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像 n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)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) 的可用性的可用性 p介質(zhì)故障恢復(fù)比較費(fèi)時(shí)介質(zhì)故障恢復(fù)比較費(fèi)時(shí) p為預(yù)防介質(zhì)故障，為預(yù)防介質(zhì)故障，dbadb

44、a必須周期性地轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)必須周期性地轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù) n提高數(shù)據(jù)庫(kù)可用性的解決方案提高數(shù)據(jù)庫(kù)可用性的解決方案 p數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像（數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像（mirrormirror） n數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像 ndbmsdbms自動(dòng)把整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一磁盤(pán)上自動(dòng)把整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一磁盤(pán)上 ndbmsdbms自動(dòng)保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性自動(dòng)保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性( (圖圖7.5a)7.5a) 2021-6-1360數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n出現(xiàn)介質(zhì)故障時(shí)出現(xiàn)介質(zhì)故障時(shí) pdbmsdbms自動(dòng)利用鏡像磁盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)，不需要關(guān)自動(dòng)利用鏡像磁盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)，不需要關(guān) 閉系統(tǒng)和重

45、裝數(shù)據(jù)庫(kù)副本閉系統(tǒng)和重裝數(shù)據(jù)庫(kù)副本( (圖圖7.5b)7.5b) n沒(méi)有出現(xiàn)故障時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)故障時(shí) p可用于并發(fā)操作可用于并發(fā)操作( (圖圖7.5a)7.5a) p一個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)加排他鎖修改數(shù)據(jù)一個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)加排他鎖修改數(shù)據(jù) p其他用戶可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)上的數(shù)據(jù)其他用戶可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)上的數(shù)據(jù) 2021-6-1361數(shù)據(jù)庫(kù)原理 圖圖7.5 7.5 數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像 2021-6-1362數(shù)據(jù)庫(kù)原理 7.8 oracle7.8 oracle的恢復(fù)技術(shù)的恢復(fù)技術(shù) n 轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)儲(chǔ) n 登記日志文件登記日志文件 2021-6-1363數(shù)據(jù)庫(kù)原理 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 儲(chǔ)儲(chǔ) n轉(zhuǎn)儲(chǔ)后備副本的方法轉(zhuǎn)儲(chǔ)后備副本的方法 p文件

46、拷貝文件拷貝 pexportexport實(shí)用程序?qū)嵱贸绦?p用用sqlsql命令命令spoolspool p自己編程實(shí)現(xiàn)自己編程實(shí)現(xiàn) p文件拷貝文件拷貝 pimportimport實(shí)用程序?qū)嵱贸绦?psqlsql* *loaderloader實(shí)用程序?qū)嵱贸绦?p自己編程實(shí)現(xiàn)自己編程實(shí)現(xiàn) n 重裝后備副本的方法重裝后備副本的方法 2021-6-1364數(shù)據(jù)庫(kù)原理 登記日志文件登記日志文件 noracle v.5oracle v.5：以數(shù)據(jù)塊為單位：以數(shù)據(jù)塊為單位 noracle 7oracle 7：redoredo日志日志 + + 回滾段回滾段 2021-6-1365數(shù)據(jù)庫(kù)原理 n日志文件以數(shù)據(jù)塊為單位，恢復(fù)操作不是基于操作，而是基日志文件以數(shù)據(jù)塊為單位，恢復(fù)操作不是基于操作，而是基 于數(shù)據(jù)塊。于數(shù)據(jù)塊。 n將更新前的舊值與更新后的新值分別放在兩個(gè)不同的日志文將更新前的舊值與更新后的新值分別放在兩個(gè)不同的日志文 件中：件中： p記錄數(shù)據(jù)庫(kù)更新前舊值的日志文件稱為數(shù)據(jù)庫(kù)前像文件記錄數(shù)據(jù)庫(kù)更新前舊值的日志文件稱為數(shù)據(jù)庫(kù)前像文件 （befor