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1、1,7.4 数据库恢复,第7章 数据库保护技术,2,主要内容,数据库恢复数据库转储日志文件数据库故障及其恢复策略具有检查点的恢复技术,3,数据库的故障分类,1、事务故障事务故障主要指数据库在运行过程中，出现的输入数据错误、运算溢出、应用程序错误、并发事务出现死锁等非预期的情况，而使事务未能运行到正常结束就被夭折，导致事务非正常结束的一类故障。由于事务故障的非预期性，使得被夭折的事务对数据库中数据的影响是难以预料的。,4,数据库的故障分类,2、系统故障系统故障主要指数据库在运行过程中，由于硬件故障、操作系统或DBMS故障、数据库管理误操作、突然停电等情况，导致所有正在运行的事务以非正常方式终止的
2、一类故障。这类故障发生时，一些尚未完成的事务的结果可能已送入物理数据库；有些已完成事务提交的结果可能还有一部分或全部留在缓冲区尚未写回到物理数据库中去。从而造成数据库中数据的不一致性状态。,5,数据库的故障分类,3、介质故障介质故障主要指数据库在运行过程中，由于磁头碰撞、磁盘损坏、瞬时强磁场的干扰等情况，使得数据库中数据部分或全部丢失的一类故障。,6,一、数据库恢复,1、数据库恢复 把遭到破坏的数据库还原到原来的正确状态或用户可接受的状态的过程,7,一、数据库恢复,2、恢复的基本原理 数据冗余 利用冗余地存储在“别处”的信息，部分地或全部地重建数据库。建立冗余数据常用技术：数据转储和日志文件关
3、键问题如何建立冗余数据如何利用这些冗余数据实施数据库恢复,8,二、数据库转储,1、冗余数据的建立定期地把整个数据库或数据库中的数据拷贝到其它磁盘上保存起来，转储中用于备份数据库或数据库中数据的数据文件称为后援副本。,9,二、数据库转储,2、实施恢复 当数据库遭到破坏时，利用后援副本就可以 把数据库恢复到转储时的状态 要想把数据库恢复到故障发生时的状态，则必须重新运行自转储以后的所有更新事务,10,数据库转储与恢复,11,二、数据库转储,3、注意问题：转储周期4、数据库转储操作的类型 静态转储指在系统中无运行事务时进行的转储操作。优点：简单，得到满足数据一致性的后援副本 存在问题：降低了数据库的
4、可用性,12,二、数据库转储,4、数据库转储操作的类型 动态转储：在转储期间允许用户对数据库进行更新操作的转储操作。存在问题：后援副本的数据不能保证正确有效 解决方法：把转储期间的更新活动登记到日志文件中。通过后援副本和日志文件把数据库恢复到正确的状态。,13,三、日志文件,1、冗余数据的建立 DBMS把所有事务对数据库的更新(插入、删除、修改)信息都记录在一个文件上，该文件就称为日志文件。,14,三、日志文件,1、冗余数据的建立 以记录为单位的日志文件更新事务的标识；操作的类型(插入、删除或修改)；操作对象；更新前的旧数据值；更新后的新数据值；事务处理中的其它信息。,15,1、冗余数据的建立
5、 以数据块为单位的日志文件只要某个数据块中有数据被更新，就将整个更新前和更新后的内容放入日志文件中。日志登记原则严格按并发事务执行的时间次序进行登记；必须先写日志文件，后写回数据库。,？,三、日志文件,16,三、日志文件,2、实施恢复 从头扫描日志文件，找出哪些事务在故障发生时已经结束，哪些事务尚未结束。对尚未结束的事务进行撤销（UNDO）处理，对已经结束的事务进行重做（REDO）处理。,17,利用日志文件恢复数据库,18,四、数据库故障恢复策略,1、事务故障恢复事务故障是数据库在运行过程中，出现非预期的情况，引起事务执行失败的一类故障。结果：只影响该事务所在的应用程序，事务没有达到预期的终点
6、，但可能修改了数据库 恢复策略：Undo 恢复步骤,19,事务故障恢复步骤,20,四、数据库故障恢复策略,2、系统故障恢复系统故障是造成系统停止运转，使得系统要重新启动的任何事件。结果：影响正在运行的所有事务，使之非正常终止，引起内存信息丢失，但不破坏外存中数据。,21,四、数据库故障及其恢复策略,2、系统故障恢复 恢复策略：未完成的事务：Undo已提交的事务：Redo 恢复步骤,22,系统故障恢复步骤,23,四、数据库故障恢复策略,3、介质故障恢复介质故障指数据库在运行过程中，由于磁盘损坏引起磁盘内容读不出来的一类故障。结果：破坏数据库或部分数据库，并影响正在存取这部分数据的所有事务。恢复策
7、略：重装数据库，重做已完成事务。恢复步骤,24,装入最近后援副本,重做队列,重做,正向扫描,最近转储一致性状态,装入最近日志文件副本,日志文件,正向扫描,日志文件,日志文件,介质故障恢复步骤,25,五、具有检查点的恢复技术,1、检查点 表示数据库是否正常运行的一个时间标志 作用：根据检查点来判断哪些事务是正常结束，从而确定恢复哪些数据和如何进行恢复。建立方法按照预定的时间间隔建立检查点按照某种规则建立检查点,26,五、具有检查点的恢复技术,1、检查点检查点记录该时刻所有正在执行的事务的标识。该时刻所有正在执行的事务的最近一个运行记录在日志中的地址。2、重新开始文件 记录各个检查点记录在日志文件中的地址,27,五、具有检查点的恢复技术,3、检查点时刻执行的操作 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中；在日志文件中写入一个检查点记录 将当前数据缓冲区的所有数据记录写入磁盘的数据库中 把检查点记录在日志文件中的地址写入“重新开始文件”。4、恢复策略,28,不需要Redo,Redo,Undo,Redo,Undo,利用检查点的恢复策略,29,五、具有检查点的恢复技术,5、恢复步骤,30,小结,数据库故障的三种类型数据库恢复数据库转储日志文件数据库故障及其恢复策略具有检查点的恢复技术,
