《數(shù)據(jù)庫恢復(fù)》ppt課件

1、112主要內(nèi)容n數(shù)據(jù)庫恢復(fù)n數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)n日志文件n數(shù)據(jù)庫故障及其恢復(fù)策略n具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)23數(shù)據(jù)庫的故障分類1、事務(wù)故障事務(wù)故障主要指數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、運(yùn)算溢出、應(yīng)用程序錯(cuò)誤、并發(fā)事務(wù)出現(xiàn)死鎖等非預(yù)期的情況，而使事務(wù)未能運(yùn)行到正常完畢就被夭折，導(dǎo)致事務(wù)非正常完畢的一類故障。由于事務(wù)故障的非預(yù)期性，使得被夭折的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的影響是難以意料的。 34數(shù)據(jù)庫的故障分類2、系統(tǒng)故障系統(tǒng)故障主要指數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中，由于硬件故障、操作系統(tǒng)或DBMS故障、數(shù)據(jù)庫管理誤操作、突然停電等情況，導(dǎo)致所有正在運(yùn)行的事務(wù)以非正常方式終止的一類故障。這類故障發(fā)生時(shí)，一些尚未完成的事務(wù)

2、的結(jié)果可能已送入物理數(shù)據(jù)庫；有些已完成事務(wù)提交的結(jié)果可能還有一部分或全部留在緩沖區(qū)尚未寫回到物理數(shù)據(jù)庫中去。從而造成數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的不一致性狀態(tài)。 45數(shù)據(jù)庫的故障分類3、介質(zhì)故障介質(zhì)故障主要指數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中，由于磁頭碰撞、磁盤損壞、瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾等情況，使得數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)部分或全部喪失的一類故障。 56一、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)1、數(shù)據(jù)庫恢復(fù) 把遭到破壞的數(shù)據(jù)庫復(fù)原到原來的正確狀態(tài)或用戶可承受的狀態(tài)的過程67一、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)2、恢復(fù)的根本原理 數(shù)據(jù)冗余 利用冗余地存儲(chǔ)在“別處的信息，部分地或全部地重建數(shù)據(jù)庫。建立冗余數(shù)據(jù)常用技術(shù)：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和日志文件關(guān)鍵問題n如何建立冗余數(shù)據(jù)n如何利用這些冗余數(shù)據(jù)施行數(shù)據(jù)

3、庫恢復(fù)78二、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)1、冗余數(shù)據(jù)的建立定期地把整個(gè)數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)拷貝到其它磁盤上保存起來，轉(zhuǎn)儲(chǔ)中用于備份數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件稱為后援副本。89二、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)2、施行恢復(fù) 當(dāng)數(shù)據(jù)庫遭到破壞時(shí)，利用后援副本就可以 把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的狀態(tài) 要想把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障發(fā)生時(shí)的狀態(tài)，那么必須重新運(yùn)行自轉(zhuǎn)儲(chǔ)以后的所有更新事務(wù)910數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)與恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù) 重裝后援副本重裝后援副本重新運(yùn)行事務(wù)重新運(yùn)行事務(wù)運(yùn)行正常運(yùn)行正常 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) TaTaTbTbTfTf1011二、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)3、注意問題：轉(zhuǎn)儲(chǔ)周期4、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作的類型 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)指在系統(tǒng)中無運(yùn)

4、行事務(wù)時(shí)進(jìn)展的轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，得到滿足數(shù)據(jù)一致性的后援副本 存在問題：降低了數(shù)據(jù)庫的可用性1112二、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)4、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作的類型 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：在轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)展更新操作的轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作。 存在問題：后援副本的數(shù)據(jù)不能保證正確有效 解決方法：把轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間的更新活動(dòng)登記到日志文件中。通過后援副本和日志文件把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到正確的狀態(tài)。1213三、日志文件1、冗余數(shù)據(jù)的建立 DBMS把所有事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的更新插入、刪除、修改信息都記錄在一個(gè)文件上，該文件就稱為日志文件。1314三、日志文件1、冗余數(shù)據(jù)的建立 以記錄為單位的日志文件n更新事務(wù)的標(biāo)識(shí)；n操作的類型插入、刪除或修改；n操作對(duì)象

5、；n更新前的舊數(shù)據(jù)值；n更新后的新數(shù)據(jù)值；n事務(wù)處理中的其它信息。 1415三、日志文件1、冗余數(shù)據(jù)的建立 以數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件只要某個(gè)數(shù)據(jù)塊中有數(shù)據(jù)被更新，就將整個(gè)更新前和更新后的內(nèi)容放入日志文件中。 日志登記原那么n嚴(yán)格按并發(fā)事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序進(jìn)展登記；n必須先寫日志文件，后寫回?cái)?shù)據(jù)庫。1516三、日志文件2、施行恢復(fù) 從頭掃描日志文件，找出哪些事務(wù)在故障發(fā)生時(shí)已經(jīng)完畢，哪些事務(wù)尚未完畢。 對(duì)尚未完畢的事務(wù)進(jìn)展撤銷UNDO處理，對(duì)已經(jīng)完畢的事務(wù)進(jìn)展重做REDO處理。1617利用日志文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫TaTbTf運(yùn)行正常運(yùn)行正常故障恢復(fù)故障恢復(fù)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)故障發(fā)生點(diǎn)故障發(fā)

6、生點(diǎn)登記日志文件登記日志文件利用日志文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫利用日志文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫繼續(xù)運(yùn)行事務(wù)繼續(xù)運(yùn)行事務(wù)登記日志文件登記日志文件重裝后援副本重裝后援副本1718四、數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)策略1、事務(wù)故障恢復(fù)事務(wù)故障是數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)非預(yù)期的情況，引起事務(wù)執(zhí)行失敗的一類故障。 結(jié)果：只影響該事務(wù)所在的應(yīng)用程序，事務(wù)沒有到達(dá)預(yù)期的終點(diǎn)，但可能修改了數(shù)據(jù)庫 恢復(fù)策略：Undo 恢復(fù)步驟1819事務(wù)故障恢復(fù)步驟1920四、數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)策略2、系統(tǒng)故障恢復(fù)系統(tǒng)故障是造成系統(tǒng)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，使得系統(tǒng)要重新啟動(dòng)的任何事件。 結(jié)果：影響正在運(yùn)行的所有事務(wù)，使之非正常終止，引起內(nèi)存信息喪失，但不破壞外存中數(shù)據(jù)。2021四、

7、數(shù)據(jù)庫故障及其恢復(fù)策略2、系統(tǒng)故障恢復(fù) 恢復(fù)策略：n未完成的事務(wù)：Undon已提交的事務(wù)：Redo 恢復(fù)步驟2122系統(tǒng)故障恢復(fù)步驟更新操作更新操作 2223四、數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)策略3、介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障指數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中，由于磁盤損壞引起磁盤內(nèi)容讀不出來的一類故障。 結(jié)果：破壞數(shù)據(jù)庫或部分?jǐn)?shù)據(jù)庫，并影響正在存取這部分?jǐn)?shù)據(jù)的所有事務(wù)。 恢復(fù)策略：重裝數(shù)據(jù)庫，重做已完成事務(wù)。 恢復(fù)步驟2324介質(zhì)故障恢復(fù)步驟正向正向掃描掃描日志日志文件文件正向正向掃描掃描日志日志文件文件日志日志文件文件2425五、具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)1、檢查點(diǎn) 表示數(shù)據(jù)庫是否正常運(yùn)行的一個(gè)時(shí)間標(biāo)志 作用：根據(jù)檢查點(diǎn)來判斷哪些事務(wù)是正常完畢，從而確定恢復(fù)哪些數(shù)據(jù)和如何進(jìn)展恢復(fù)。 建立方法n按照預(yù)定的時(shí)間間隔建立檢查點(diǎn)n按照某種規(guī)那么建立檢查點(diǎn)2526五、具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)1、檢查點(diǎn)檢查點(diǎn)記錄n該時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)的標(biāo)識(shí)。n該時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)的最近一個(gè)運(yùn)行記錄在日志中的地址。2、重新開場(chǎng)文件 記錄各個(gè)檢查點(diǎn)記錄在日志文件中的地址2627五、具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)3、檢查點(diǎn)時(shí)刻執(zhí)行的操作 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中； 在日志文件中寫入一個(gè)檢查點(diǎn)記錄 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 把檢