转储是指DBA将整个数据库复制到其他存储介质上保存起来的过程,备用的数据称为后备副本或后援副本
静态转储:
1)定义:在系统中无事务运行时进行的转储操作。转储开始的时刻数据库处于一 致性状态,而转储不允许对数据库的任何存取、修改活动。静态转储得到的一定是一个数据一致性的副本。
2)优点:实现简单
3)缺点:降低了数据库的可用性
转储必须等待正运行的用户事务结束才能进行;新的事务必须等待转储结束才能执行
动态转储:
1)定义:转储期间允许对数据库进行存取或修改。转储和用户事务可以并发执行。
2)优点:不用等待正在运行的用户事务结束;不会影响新事务的运行。
3)实现:必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来,建立日志文件后备副本加上日志文件就能把数据库恢复到某一时刻的正确状态。
海量转储:
1)定义:每次转储全部数据库
2)特点:从恢复角度,使用海量转储得到的后备副本进行恢复更方便一些。
增量转储:
1)定义:每次只转储上一次转储后更新过的数据
2)特点:如果数据库很大,事务处理又十分频繁,则增量转储方式更实用更有效。
日志文件(log)是用来记录事务对数据库的更新操作的文件
1)以记录为单位:
日志文件中需要登记的内容包括:
以上均作为日志文件中的一个日志记录
每个日志记录的内容:
2)以数据块为单位
日志记录内容包括:
事务标识(标明是哪个事务)
被更新的数据块
1)事务故障恢复和系统故障恢复必须用日志文件
2)在动态转储方式中必须建立日志文件,后备副本和日志文件结合起来才能有效地恢复数据库
3)静态转储方式中也可以建立日志文件(重新装入后备副本,然后利用日志文件把已完成的事务进行重做,对未完成事务进行撤销)
为什么要先写日志文件?
1)写数据库和写日志文件是两个不同的操作,在这两个操作之间可能发生故障
2)如果先写了数据库修改,而在日志文件中没有登记下这个修改,则以后就无法恢复这个修改了
3)如果先写日志,但没有修改数据库,按日志文件恢复时只不过是多执行一次不必要的UNDO操作,并不会影响数据库的正确性
1. 反向扫描文件日志,查找该事务的更新操作。
2. 对该事务的更新操作执行逆操作。即将日志记录中“更新前的值” 写入数据库。
3. 继续反向扫描日志文件,查找该事务的其他更新操作,并做同样处理。
4. 如此处理下去,直至读到此事务的开始标记,事务故障恢复就完成了。
1. 正向扫描日志文件
2. 对撤销(Undo)队列事务进行撤销(UNDO)处理
3. 对重做(Redo)队列事务进行重做(REDO)处理
恢复步骤
重装数据库
装入有关的日志文件副本,重做已完成的事务。
周期性地执行如下操作:建立检查点,保存数据库状态。
具体步骤是:
1.将当前日志缓冲区中的所有日志记录写入磁盘的日志文件上
2.在日志文件中写入一个检查点记录
3.将当前数据缓冲区的所有数据记录写入磁盘的数据库中
4.把检查点记录在日志文件中的地址写入一个重新开始文件
使用检查点方法可以改善恢复效率
当事务T在一个检查点之前提交:
使用检查点的恢复步骤
1.从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址,由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录
2.由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST
3.从检查点开始正向扫描日志文件,直到日志文件结束
4.对UNDO-LIST中的每个事务执行UNDO操作
对REDO-LIST中的每个事务执行REDO操作
为避免硬盘介质出现故障影响数据库的可用性,许多DBMS提供了数据库映像(mirror)功能用于数据库恢复。
将整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上,每当主数据库更新时,DBMS自动把更新后的数据复制过去,由DBMS自动保证镜像数据与主数据库的一致性。一旦出现介质故障,可由镜像磁盘继续提供使用,同时DBMS自动利用磁盘数据进行数据库的恢复,不需要关闭系统和重装数据库副本。
在没有出现故障时,数据库镜像还可以用于并发操作,即当一个用户对数据库加排它锁修改数据时,其他用户可以读镜像数据库上的数据,而不必等待该用户释放锁。
由于数据库镜像是通过复制数据实现的,频繁地赋值数据自然会降低系统运行效率。因此在实际应用中用户往往只选择对关键数据和日志文件进行镜像。
事务故障的恢复
系统故障的恢复
介质故障的恢复
检查点技术
镜像技术