数据库概论与技术数据恢复技术

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1、数据库概论与技术数据恢复技术汤娜中山大学计算机科学系isstn@mail.sysu.edu.cn1数据库恢复概述2故障的种类3数据存储结构4恢复的实现技术5恢复策略6具有检查点的恢复技术7数据库镜像8小结数据库恢复技术数据库恢复概述事务事务(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事务的ACID特性：原子性（Atomicity）一致性（Consistency）隔离性（Isolation）持续性（Durability）数据库恢复概述故障是不可避免的计算

2、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，但不会破坏数据库破坏数据库数据库恢复概述（续）数据库管理系统对故障的对策保证故障发生后，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ACIDDBMS提供恢复子系统恢复技术是衡量系统优劣的重要指标恢复算法正常事务处理时，采取措施保证有足够的数据用于故障恢复故障发生后，将数据库内容恢复到某个保证数据库一致性、原子性及持久性的状态故障的种类3故障的种类事务故障系统故障介质故障一、事务故障什么是事务故障某个事务在运行过程中由于

3、种种原因未运行至正常终止点就夭折了事务故障的常见原因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。。。。事务故障的恢复发生事务故障时，夭折的事务可能已把对数据库的部分修改写回磁盘处理方法预期故障：通过在程序中加判断条件来实现。执行回滚（ROLLBACK）语句来撤销事务。非预期的故障：如由于死锁、运算溢出而被迫撤销的事务等，由系统来撤销事务事务故障的恢复的本质：撤消事务（UNDO）3故障的种类事务故障系统故障介质故障二、系统故障什么是系统故障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

4、常终止内存中数据库缓冲区的信息全部丢失外部存储设备上的数据未受影响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3故障的种类事务故障系统故障介质故障三、介质故障硬件故障使存储在外存中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，但破坏性大得多介质

5、故障的常见原因硬件故障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数据存储结构StorageStructureVolatilestorage:doesnotsurvivesystemcrashesexamples:mainmemory,cachememoryNonvolatilestorage:survivessystemcrashesexamples:disk,tape,flashmemor

6、y,non-volatile(batterybackedup)RAMStablestorage:amythicalformofstoragethatsurvivesallfailuresapproximatedbymaintainingmultiplecopiesondistinctnonvolatilemediaStable-StorageImplementationMaintainmultiplecopiesofeachblockonseparatedisksraid远程灾备copiescanbeatremote

7、sitestoprotectagainstdisasterssuchasfireorflooding.Failureduringdatatransfercanstillresultininconsistentcopies:BlocktransfercanresultinSuccessfulcompletionPartialfailure:destinationblockhasincorrectinformationTotalfailure:destinationblockwasneverupdatedStable-St

8、orageImplementationProtectingstoragemediafromfailureduringdatatransfer(onesolution):Executeoutputoperationasfollows(assumingtwocopiesofeachblock):Writetheinformationo