数据库恢复技术1

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1、第七章数据库恢复技术本章主要教学内容：事务的概念及性质故障的种类恢复的实现技术及策略7.1事务的基本概念一、事务1.定义：事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位2.事务和程序的区别：在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序一个应用程序通常包含多个事务事务是恢复和并发控制的基本单位。二、定义事务的方法1.显示定义方法：BEGINTRANSACTIONBEGINTRANSACTIONSQ

2、L语句1SQL语句1SQL语句2SQL语句2…………COMMITROLLBACK说明：COMMIT事务正常结束提交事务的所有操作（读+更新）事务中所有对数据库的更新永久生效ROLLBACK事务异常终止事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行撤消事务中对数据库的所有更新操作事务滚回到开始时的状态2.隐式定义方式当用户没有显式地定义事务时，DBMS按缺省规定自动划分事务。三、事务的特性事务的ACID特性：原子性（Atomicity）一致性（Consistency）隔离性（Isolation）持续性（

3、Durability）1.原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。2.一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性状态：数据库中只包含成功事务提交的结果。不一致状态：数据库中包含失败事务的结果。例：银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B。B=B+1A=A-1BA定义一个事务，该事务包括两个操作这两个操作要么全做，要么全不做：全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。如果只做一个操作，数据库就处于不一致性状态。3.隔离性一个

4、事务的执行不能被其他事务干扰。一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的并发执行的各个事务之间不能互相干扰举例：读A=16A←A-3写回A=13①读A=16②③A←A-1写回A=15④T2T1T1的修改被T2覆盖4.持续性持续性也称永久性（Permanence）。一个一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。保证事务ACID特性是事务处理的任务破坏事务ACID特性的因素多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行事务在运

5、行过程中被强行停止事务是恢复和并发控制的基本单位。7.2数据库恢复概述故障是不可避免的计算机硬件故障系统软件和应用软件的错误操作员的失误恶意的破坏故障的影响运行事务非正常中断破坏数据库数据库管理系统必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库的恢复。数据库管理系统对故障的对策DBMS提供恢复子系统保证故障发生后，能把数据库中的数据从错误状态恢复到某种逻辑一致的状态保证事务ACID恢复技术是衡量系统优劣的重要指标。7.3故障的种类一、事务内部的故障某个事务在运行过程中由于

6、种种原因未运行至正常终止——事务故障。（数据库可能处于不一致状态）事务故障的常见原因（非预期的）：输入数据有误运算溢出违反了某些完整性限制某些应用程序出错并行事务发生死锁……事务故障通过事务程序本身发现(由程序自身处理P249例)非预期的，不能由事务程序处理发生事务故障时，该事务可能已把对数据库的部分修改写回磁盘。事务故障的恢复：撤消事务（UNDO）。强行回滚（ROLLBACK）该事务清除该事务对数据库的所有修改，使得这个事务象根本没有启动过一样二、系统故障1.系统故障是指造成系统停止运转的任何

7、事件，使得系统要重新启动。整个系统的正常运行突然被破坏所有正在运行的事务都非正常终止内存中数据库缓冲区的信息全部丢失2.系统故障的常见原因：操作系统或DBMS代码错误操作员操作失误特定类型的硬件错误（如CPU故障）突然停电3.系统故障的恢复：清除尚未完成的事务对数据库的所有修改系统重新启动时，恢复程序要强行撤消（UNDO）所有未完成事务。将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库系统重新启动时，恢复程序需要重做（REDO）所有已提交的事务。三、介质故障1.介质故障称为硬故障。硬件故障使存储在外存中

8、的数据部分丢失或全部丢失。介质故障比前两类故障的可能性小得多，但破坏性大得多。2.介质故障的常见原因：磁盘损坏磁头碰撞操作系统的某种潜在错误瞬时强磁场干扰3.介质故障的恢复装入数据库发生介质故障前某个时刻的数据副本重做自此时始的所有成功事务，将这些事务已提交的结果重新记入数据库7.4恢复的实现技术恢复的基本原理十分简单——冗余恢复机制涉及的关键问题：1.如何建立冗余数据数据转储（backup）登录日志文件（logging）2.如何利用这些冗余数据实施数据库恢复建立冗余数据最常用的技术数据转储登录