数据库原理与技术第6章数据库恢复

1、n数据库系统中的数据是由数据库系统中的数据是由DBMS统一管理和控统一管理和控 制的，为了适应数据共享的环境，制的，为了适应数据共享的环境，DBMS必须必须 提供数据保护能力，以保证数据库中数据的安提供数据保护能力，以保证数据库中数据的安 全可靠和正确有效。全可靠和正确有效。 n数据保护数据保护 n完整性完整性 n并发控制并发控制 n数据库恢复数据库恢复 6.4 数据库的恢复 6.4.1 事务的基本概念事务的基本概念 .2 数据库恢复概述数据库恢复概述 .3 故障的种类故障的种类 .4 恢复的实现技术恢复的实现技术 .5 恢复策略恢复策略 .6 具有检查点的恢复技术具有检查点的恢复技术 .7

2、数据库镜像数据库镜像 .1 事务的基本概念事务的基本概念 一、什么是事务一、什么是事务 二、如何定义事务二、如何定义事务 三、事务的特性三、事务的特性 一、什么是事务一、什么是事务 n事务事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操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一个不可分割的工作单位 n事务和程序是两个概念事务和程序是两个概念 n在关系数据库中，一个事务可以是一条在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，语句， 一组一组SQL语句或整个程序语句或整个程序 n一个应用程序通常包含多个

3、事务一个应用程序通常包含多个事务 n事务是恢复和并发控制的基本单位事务是恢复和并发控制的基本单位 二、如何定义事务二、如何定义事务 n显式定义方式显式定义方式 BEGIN TRANSACTION BEGIN TRANSACTION SQL 语句语句1 SQL 语句语句1 SQL 语句语句2 SQL 语句语句2 。 。 COMMIT ROLLBACK n隐式方式隐式方式 当用户没有显式地定义事务时，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按缺省规定自动划分事务 事务结束事务结束 COMMIT 事务正常结束事务正常结束 提交事务的所有操作（读提交事务的所有操作（读+更新）更新）

4、 事务中所有对数据库的更新永久生效事务中所有对数据库的更新永久生效 ROLLBACK 事务异常终止事务异常终止 n事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行 回滚事务的所有更新操作回滚事务的所有更新操作 n事务滚回到开始时的状态事务滚回到开始时的状态 三、事务的特性三、事务的特性(ACID特性特性) 事务的事务的ACID特性：特性： n原子性（原子性（Atomicity） n一致性（一致性（Consistency） n隔离性（隔离性（Isolation） n持续性（持续性（Durability ） 1. 原子性原子性 n事务是数据库的逻辑工作单位事务是数据

5、库的逻辑工作单位 n事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做 2. 一致性一致性 事务执行的结果必须是使数据库从一个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变到另一个一致性状态 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数据库中只包含成功事务提交的结果 不一致状态：不一致状态： 数据库中包含失败事务的结果数据库中包含失败事务的结果 一一致性与原子性致性与原子性 银行转帐：从帐号银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号中取出一万元，存入帐号B。 n定义一个事务，该事务包括两个操作定义一个事务，该事务包括两个操

6、作 B=B+1 A=A-1 BA n这两个操作要么全做，要么全不做这两个操作要么全做，要么全不做 n全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。 n如果只做一个操作，数据库就处于不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. 隔离性隔离性 对并发执行而言对并发执行而言 一个事务的执行不能被其他事务干扰一个事务的执行不能被其他事务干扰 n一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发 事务是隔离的事务是隔离的 n并发执行的各个事务之间不能互相干扰并发执行的各个事务之间不能互相干扰 T1的修改被的修改被T2覆盖了

7、！覆盖了！ 读读A=16 AA-3 写回写回A=13 读读A=16 AA-1 写回写回A=15 T2T1 4. 持续性持续性 n持续性也称永久性（持续性也称永久性（Permanence） n一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改 变就应该是永久性的。变就应该是永久性的。 n接下来的其他操作或故障不应该对其执行结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。果有任何影响。 事务的特性事务的特性 n保证事务保证事务ACID特性是事务处理的任务特性是事务处理的任务 n破坏事务破坏事务ACID特性的因素特性的因素 n多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执

8、行多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行 n事务在运行过程中被强行停止事务在运行过程中被强行停止 .2 数据库恢复概述数据库恢复概述 n故障是不可避免的故障是不可避免的 n计算机硬件故障计算机硬件故障 n系统软件和应用软件的错误系统软件和应用软件的错误 n操作员的失误操作员的失误 n恶意的破坏恶意的破坏 n故障的影响故障的影响 n运行事务非正常中断运行事务非正常中断 n破坏数据库破坏数据库 数据库恢复概述（续）数据库恢复概述（续） n数据库管理系统对故障的对策数据库管理系统对故障的对策 nDBMS提供恢复子系统提供恢复子系统 n保证故障发生后，能把数据库中的数据从错保证故障发生后，能把数据

9、库中的数据从错 误状态恢复到某种逻辑一致的状态误状态恢复到某种逻辑一致的状态 n保证事务保证事务ACID n恢复技术是衡量系统优劣的重要指标恢复技术是衡量系统优劣的重要指标 一、事务故障一、事务故障 n什么是事务故障什么是事务故障 n某个事务在运行过程中由于种种原因未运行至正常某个事务在运行过程中由于种种原因未运行至正常 终止点就夭折了终止点就夭折了 n事务故障的常见原因事务故障的常见原因 n输入数据有误输入数据有误 n运算溢出运算溢出 n违反了某些完整性限制违反了某些完整性限制 n某些应用程序出错某些应用程序出错 n并行事务发生死锁并行事务发生死锁 n。 事务故障的恢复事务故障的恢复 n发生

10、事务故障时，夭折的事务可能已把发生事务故障时，夭折的事务可能已把 对数据库的部分修改写回磁盘对数据库的部分修改写回磁盘 n事务故障的恢复：撤消事务（事务故障的恢复：撤消事务（UNDO） n强行回滚（强行回滚（ROLLBACK）该事务）该事务 n清除该事务对数据库的所有修改，使得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这个事务象根本没有启动过一样 二、系统故障二、系统故障 n什么是系统故障什么是系统故障 n整个系统的正常运行突然被破坏整个系统的正常运行突然被破坏 n所有正在运行的事务都非正常终止所有正在运行的事务都非正常终止 n内存中数据库缓冲区的信息全部丢失内存中数据库

11、缓冲区的信息全部丢失 n外部存储设备上的数据未受影响外部存储设备上的数据未受影响 系统故障的常见原因系统故障的常见原因 n操作系统或操作系统或DBMS代码错误代码错误 n操作员操作失误操作员操作失误 n特定类型的硬件错误（如特定类型的硬件错误（如CPU故障）故障） n突然停电突然停电 系统故障的恢复系统故障的恢复 n 清除尚未完成的事务对数据库的所有修改清除尚未完成的事务对数据库的所有修改 n系统重新启动时，恢复程序要强行撤消系统重新启动时，恢复程序要强行撤消 （UNDO）所有未完成事务）所有未完成事务 n将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库 n系统

12、重新启动时，恢复程序需要重做系统重新启动时，恢复程序需要重做 （REDO）所有已提交的事务）所有已提交的事务 三、介质故障三、介质故障 n硬件故障使存储在外存中的数据部分丢硬件故障使存储在外存中的数据部分丢 失或全部丢失失或全部丢失 n介质故障比前两类故障的可能性小得多，介质故障比前两类故障的可能性小得多， 但破坏性大得多但破坏性大得多 介质故障的常见原因介质故障的常见原因 n硬件故障硬件故障 n磁盘损坏磁盘损坏 n磁头碰撞磁头碰撞 n操作系统的某种潜在错误操作系统的某种潜在错误 n瞬时强磁场干扰瞬时强磁场干扰 介质故障的恢复介质故障的恢复 n装入数据库发生介质故障前某个时刻的装入数据库发生介

13、质故障前某个时刻的 数据副本数据副本 n重做自此时始的所有成功事务，将这些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事务已提交的结果重新记入数据库 恢复操作的基本原理恢复操作的基本原理 n恢复操作的基本原理：冗余恢复操作的基本原理：冗余 n利用存储在系统其它地方的冗余数据来重建利用存储在系统其它地方的冗余数据来重建 数据库中已被破坏或不正确的那部分数据数据库中已被破坏或不正确的那部分数据 n恢复的实现技术：复杂恢复的实现技术：复杂 n一个大型数据库产品，恢复子系统的代码要一个大型数据库产品，恢复子系统的代码要 占全部代码的占全部代码的10%以上以上 .4 恢复的实现技术

14、恢复的实现技术 恢复机制涉及的关键问题恢复机制涉及的关键问题 1. 如何建立冗余数据如何建立冗余数据 n数据转储（数据转储（backup） n登录日志文件（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如何利用这些冗余数据实施数据库恢复 一、什么是转储一、什么是转储 n转储是指转储是指DBA将整个数据库复制到磁带或另一将整个数据库复制到磁带或另一 个磁盘上保存起来的过程。个磁盘上保存起来的过程。 n这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。 6.4.4.1 数据转储数据转储 转储转储 故障发生点故障发生点 转储转储 运行事务运

15、行事务 正常运行正常运行 Ta Ta Tb Tb Tf Tf 重装后备副本重装后备副本 重新运行事务重新运行事务 恢复恢复 三、转储方法三、转储方法 1静态转储与动态转储静态转储与动态转储 2海量转储与增量转储海量转储与增量转储 3转储方法小结转储方法小结 二、转储的用途二、转储的用途 1静态转储静态转储 n在系统中无运行事务时进行转储在系统中无运行事务时进行转储 n转储开始时数据库处于一致性状态转储开始时数据库处于一致性状态 n转储期间不允许对数据库的任何存取、转储期间不允许对数据库的任何存取、 修改活动修改活动 n优点：优点：实现简单实现简单 n缺点：缺点：降低了数据库的可用性降低了数据库

16、的可用性 n转储必须等用户事务结束转储必须等用户事务结束 n新的事务必须等转储结束新的事务必须等转储结束 利用静态转储副本进行恢复利用静态转储副本进行恢复 故障发生点故障发生点 静态静态转储转储 运行事务运行事务 正常运行正常运行 Ta Ta Tb Tb Tf Tf 重装后备副本重装后备副本 恢复恢复 动态转储动态转储 n转储操作与用户事务并发进行转储操作与用户事务并发进行 n转储期间允许对数据库进行存取或修改转储期间允许对数据库进行存取或修改 n优点优点 n不用等待正在运行的用户事务结束不用等待正在运行的用户事务结束 n不会影响新事务的运行不会影响新事务的运行 n动态转储的缺点动态转储的缺点

17、 n不能保证副本中的数据正确有效不能保证副本中的数据正确有效 动态转储动态转储 n利用动态转储得到的副本进行故障恢复利用动态转储得到的副本进行故障恢复 n需要把动态转储期间各事务对数据库需要把动态转储期间各事务对数据库 的修改活动登记下来，建立日志文件的修改活动登记下来，建立日志文件 n后备副本加上日志文件才能把数据库后备副本加上日志文件才能把数据库 恢复到某一时刻的正确状态恢复到某一时刻的正确状态 利用动态转储副本进行恢复利用动态转储副本进行恢复 运行事务运行事务 故障发生点故障发生点 动态动态转储转储 运行事务运行事务 正常运行正常运行 Ta Ta Tb Tb Tf Tf 重装后备副本重装

18、后备副本 利用日志文件恢复利用日志文件恢复 恢复恢复 利用动态转储副本进行恢复利用动态转储副本进行恢复 Ta Ta Tb Tb Tf Tf 动态动态转储转储 运行事务运行事务 故障发生点故障发生点 正常运行正常运行 登记日志文件登记日志文件 登记新日志文件登记新日志文件 转储日志文件转储日志文件 重装后备副本，然后利用转储的日志文件恢复重装后备副本，然后利用转储的日志文件恢复 恢复到一恢复到一 致性状态致性状态 2海量转储与增量转储海量转储与增量转储 n海量转储海量转储: 每次转储全部数据库每次转储全部数据库 n增量转储增量转储: 只转储上次转储后更新过的数据只转储上次转储后更新过的数据 n海

19、量转储与增量转储比较海量转储与增量转储比较 n从恢复角度看，使用海量转储得到的后备副从恢复角度看，使用海量转储得到的后备副 本进行恢复往往更方便本进行恢复往往更方便 n但如果数据库很大，事务处理又十分频繁，但如果数据库很大，事务处理又十分频繁， 则增量转储方式更实用更有效则增量转储方式更实用更有效 3转储方法小结转储方法小结 n转储方法分类转储方法分类 转储状态转储状态 动态转储动态转储静态转储静态转储 转储转储 方式方式 海量转储海量转储动态海量转储动态海量转储静态海量转储静态海量转储 增量转储增量转储动态增量转储动态增量转储静态增量转储静态增量转储 转储策略转储策略 n应定期进行数据转储，

20、制作后备副本。应定期进行数据转储，制作后备副本。 n但转储又是十分耗费时间和资源的，不能频繁进行。但转储又是十分耗费时间和资源的，不能频繁进行。 nDBA应该根据数据库使用情况确定适当的转储周期和应该根据数据库使用情况确定适当的转储周期和 转储方法。转储方法。 例：例： n每天晚上进行动态增量转储每天晚上进行动态增量转储 n每周进行一次动态海量转储每周进行一次动态海量转储 n每月进行一次静态海量转储每月进行一次静态海量转储 .4.2 登记日志文件登记日志文件 一、日志文件的内容一、日志文件的内容 二、日志文件的用途二、日志文件的用途 三、登记日志文件的原则三、登记日志文件的原则 一、日志文件的

21、内容一、日志文件的内容 1. 什么是日志文件什么是日志文件 日志文件日志文件(log)是用来记录事务对数据库的是用来记录事务对数据库的 更新操作的文件更新操作的文件 2. 日志文件的格式日志文件的格式 以记录为单位的日志文件以记录为单位的日志文件 以数据块为单位的日志文件以数据块为单位的日志文件 日志文件的内容（续）日志文件的内容（续） 3. 日志文件内容日志文件内容 n各个事务的开始标记各个事务的开始标记(BEGIN TRANSACTION) n各个事务的结束标记各个事务的结束标记(COMMIT或或ROLLBACK) n各个事务的所有更新操作各个事务的所有更新操作 n与事务有关的内部更新操作

22、与事务有关的内部更新操作 日志文件中的一个日志记录日志文件中的一个日志记录 (log record) 4. 基于记录的日志文件基于记录的日志文件 每条日志记录的内容每条日志记录的内容 n事务标识事务标识 n操作类型（插入、删除或修改）操作类型（插入、删除或修改） n操作对象（记录操作对象（记录ID、Block NO.） n更新前数据的旧值（对插入操作而言，此项为空值）更新前数据的旧值（对插入操作而言，此项为空值） n更新后数据的新值（对删除操作而言更新后数据的新值（对删除操作而言, 此项为空值）此项为空值） 5. 基于数据块的日志文件基于数据块的日志文件 每条日志记录的内容每条日志记录的内容

23、n事务标识（标明是那个事务）事务标识（标明是那个事务） n操作对象（记录操作对象（记录ID、Block NO.） n更新前数据所在的整个数据块的值（对插入更新前数据所在的整个数据块的值（对插入 操作而言，此项为空值）操作而言，此项为空值） n更新后整个数据块的值（对删除操作而言更新后整个数据块的值（对删除操作而言, 此项为空值）此项为空值） 二、日志文件的用途二、日志文件的用途 1用途用途 n进行事务故障恢复进行事务故障恢复 n进行系统故障恢复进行系统故障恢复 n协助后备副本进行介质故障恢复协助后备副本进行介质故障恢复 日志文件的用途（续）日志文件的用途（续） 2与静态转储后备副本配合进行介质

24、故障恢复与静态转储后备副本配合进行介质故障恢复 n静态转储的数据已是一致性的数据静态转储的数据已是一致性的数据 n如果静态转储完成后，仍能定期转储日志文件，如果静态转储完成后，仍能定期转储日志文件， 则在出现介质故障重装数据副本后，可以利用则在出现介质故障重装数据副本后，可以利用 这些日志文件副本对已完成的事务进行重做处这些日志文件副本对已完成的事务进行重做处 理理 n这样不必重新运行那些已完成的事务程序就可这样不必重新运行那些已完成的事务程序就可 把数据库恢复到故障前某一时刻的正确状态把数据库恢复到故障前某一时刻的正确状态 日志文件的用途（续）日志文件的用途（续） 故障发生点故障发生点 静态

25、转储静态转储 运行事务运行事务 正常运行正常运行 Ta Ta Tb TfTb Tf 登记日志文件登记日志文件 重装后备副本重装后备副本 利用日志文件恢复事务利用日志文件恢复事务 继续运行继续运行 介质故障恢复介质故障恢复 登记日志文件登记日志文件 日志文件的用途（续）日志文件的用途（续） 3介质故障恢复：介质故障恢复：LOG FILE + 动态转储后备副本动态转储后备副本 n动态转储数据库：同时转储同一时点的日志文件动态转储数据库：同时转储同一时点的日志文件 n后备副本与该日志文件结合起来才能将数据库恢复后备副本与该日志文件结合起来才能将数据库恢复 到一致性状态。到一致性状态。 n利用这些日志

26、文件副本进一步恢复事务，避免重新利用这些日志文件副本进一步恢复事务，避免重新 运行事务程序。运行事务程序。 三、登记日志文件的原则三、登记日志文件的原则 n为保证数据库是可恢复的，登记日志文件时必为保证数据库是可恢复的，登记日志文件时必 须遵循两条原则须遵循两条原则 n登记的次序严格按并行事务执行的时间次序登记的次序严格按并行事务执行的时间次序 n必须先写日志文件，后写数据库必须先写日志文件，后写数据库 n写日志文件操作：把表示这个修改的日志记录写日志文件操作：把表示这个修改的日志记录 写到日志文件写到日志文件 n写数据库操作：把对数据的修改写到数据库中写数据库操作：把对数据的修改写到数据库中

27、 登记日志文件的原则（续）登记日志文件的原则（续） n为什么要先写日志文件为什么要先写日志文件 n写数据库和写日志文件是两个不同的操作写数据库和写日志文件是两个不同的操作 n在这两个操作之间可能发生故障在这两个操作之间可能发生故障 n如果先写了数据库修改，而在日志文件中没有登记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下这个修改，则以后就无法恢复这个修改了 n如果先写日志，但没有修改数据库，按日志文件恢如果先写日志，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复时只不过是多执行一次不必要的UNDO操作，并操作，并 不会影响数据库的正确

28、性不会影响数据库的正确性 .5.1 事务故障的恢复事务故障的恢复 n事务故障：事务在运行至正常终止点前被中止事务故障：事务在运行至正常终止点前被中止 n恢复方法恢复方法 n由恢复子系统应利用日志文件撤消（由恢复子系统应利用日志文件撤消（UNDO） 此事务已对数据库进行的修改此事务已对数据库进行的修改 n事务故障的恢复由系统自动完成，不需要用户事务故障的恢复由系统自动完成，不需要用户 干预干预 6.4.5 恢复策略恢复策略 事务故障的恢复步骤事务故障的恢复步骤 1. 反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件）， 查找该事务的更新操作。查找该事务的更

29、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 “更新前的值更新前的值”（Befor Image, BI）写入数据库。）写入数据库。 n插入操作，插入操作， “更新前的值更新前的值”为空，则相当于做删除操作为空，则相当于做删除操作 n删除操作，删除操作，“更新后的值更新后的值”为空，则相当于做插入操作为空，则相当于做插入操作 n若是修改操作，则用若是修改操作，则用BI 代替代替 AI（After Image） 事务故障的恢复步骤事务故障的恢复步骤 3. 继续反向扫描日志文件，查找该事务的继续反向扫描日志文件，查找该事务的 其他更新操作，

30、并做同样处理。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。标记，事务故障恢复就完成了。 .5.2 系统故障的恢复系统故障的恢复 n系统故障造成数据库不一致状态的原因系统故障造成数据库不一致状态的原因 n一些未完成事务对数据库的更新已写入数据库一些未完成事务对数据库的更新已写入数据库 n一些已提交事务对数据库的更新还留在缓冲区一些已提交事务对数据库的更新还留在缓冲区 没来得及写入数据库没来得及写入数据库 n恢复方法恢复方法 n1. Undo 故障发生时未完成的事务故障发生时未完成的事务 n2. Redo 已

31、完成的事务已完成的事务 n系统故障的恢复由系统在系统故障的恢复由系统在重新启动时重新启动时自动完成，自动完成， 不需要用户干预不需要用户干预 系统故障的恢复系统故障的恢复步骤步骤 1.正向扫描日志文件（即从头扫描日志文件）正向扫描日志文件（即从头扫描日志文件） nRedo队列队列: 在故障发生前已经提交的事务在故障发生前已经提交的事务 T1, T3, T8. nUndo队列队列:故障发生时尚未完成的事务故障发生时尚未完成的事务 T2, T4, T5, T6, T7, T9 . 系统故障的恢复步骤系统故障的恢复步骤 2. 对对Undo队列事务进行队列事务进行UNDO处理处理 反向扫描日志文件，对

32、每个反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更事务的更 新操作执行逆操作新操作执行逆操作 T2, T4, T5, T6, T7, T9 3. 对对Redo队列事务进行队列事务进行REDO处理处理 正向扫描日志文件，对每个正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新事务重新 执行登记的操作执行登记的操作 T1, T3, T8. .5.3 介质故障的恢复介质故障的恢复 1. 重装数据库，重装数据库， 使数据库恢复到一致性状态使数据库恢复到一致性状态 2. 重做已完成的事务重做已完成的事务 .5.3 介质故障的恢复介质故障的恢复 n恢复步骤恢复步骤 1. 装入最新的后备数据库副本，使数据库恢复到最近一装入

33、最新的后备数据库副本，使数据库恢复到最近一 次转储时的一致性状态。次转储时的一致性状态。 n对于静态转储的数据库副本，装入后数据库即处于对于静态转储的数据库副本，装入后数据库即处于 一致性状态一致性状态 n对于动态转储的数据库副本，还须同时装入转储时对于动态转储的数据库副本，还须同时装入转储时 刻的日志文件副本，利用与恢复系统故障相同的方刻的日志文件副本，利用与恢复系统故障相同的方 法（即法（即REDO+UNDO），才能将数据库恢复到一），才能将数据库恢复到一 致性状态。致性状态。 利用静态转储副本将数据库恢复到一致性状态利用静态转储副本将数据库恢复到一致性状态 故障发生点故障发生点 静态静态

34、转储转储 运行事务运行事务 正常运行正常运行 Ta Ta Tb Tb Tf Tf 登记日志文件登记日志文件 重装后备副本重装后备副本 恢复恢复 利用动态转储副本将数据库恢复到一致性状态利用动态转储副本将数据库恢复到一致性状态 Ta Ta Tb Tb Tf Tf 动态动态转储转储 运行事务运行事务 故障发生点故障发生点 正常运行正常运行 登记日志文件登记日志文件 登记新日志文件登记新日志文件 转储日志文件转储日志文件 重装后备副本，然后利用转储的日志文件恢复重装后备副本，然后利用转储的日志文件恢复 恢复到一恢复到一 致性状态致性状态 介质故障的恢复（续）介质故障的恢复（续） 2. 装入有关的日志

35、文件副本，重做已完成的事务。装入有关的日志文件副本，重做已完成的事务。 n首先扫描日志文件，找出故障发生时已提交的首先扫描日志文件，找出故障发生时已提交的 事务的标识，将其记入重做队列。事务的标识，将其记入重做队列。 n然后正向扫描日志文件，对重做队列中的所有然后正向扫描日志文件，对重做队列中的所有 事务进行重做处理。即将日志记录中事务进行重做处理。即将日志记录中“更新后更新后 的值的值”写入数据库。写入数据库。 介质故障的恢复（续）介质故障的恢复（续） 介质故障的恢复需要介质故障的恢复需要DBA介入介入 nDBA的工作的工作 n重装最近转储的数据库副本和有关的各日志重装最近转储的数据库副本和

36、有关的各日志 文件副本文件副本 n执行系统提供的恢复命令执行系统提供的恢复命令 n具体的恢复操作仍由具体的恢复操作仍由DBMS完成完成 .6 具有检查点的恢复技术具有检查点的恢复技术 一、问题的提出一、问题的提出 二、检查点技术二、检查点技术 三、利用检查点的恢复策略三、利用检查点的恢复策略 一、问题的提出一、问题的提出 n两个问题两个问题 n搜索整个日志将耗费大量的时间搜索整个日志将耗费大量的时间 nREDO处理：重新执行，浪费了大量处理：重新执行，浪费了大量 时间时间 解决方案解决方案 n具有检查点（具有检查点（checkpoint）的恢复技术）的恢复技术 n在日志文件中增加检查点记录在日

37、志文件中增加检查点记录 （checkpoint） n增加重新开始文件增加重新开始文件 n恢复子系统在登录日志文件期间动态恢复子系统在登录日志文件期间动态 地维护日志地维护日志 二、检查点技术二、检查点技术 n检查点记录的内容检查点记录的内容 n1. 建立检查点时刻所有正在执行的事务清单建立检查点时刻所有正在执行的事务清单 n2. 这些事务最近一个日志记录的地址这些事务最近一个日志记录的地址 n重新开始文件的内容重新开始文件的内容 n记录各个检查点记录在日志文件中的地址记录各个检查点记录在日志文件中的地址 在检查点在检查点 维护日志文件维护日志文件 1.将当前日志缓冲区中的所有日志记录写将当前日

38、志缓冲区中的所有日志记录写 入磁盘的日志文件上。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。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将当前数据缓冲区的所有数据记录写入 磁盘的数据库中。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。一个重新开始文件。 建立检查点建立检查点 n定期定期 n按照预定的一个时间间隔按照预定的一个时间间隔 n不定期不定期 n按照某种规则，如日志文件已写满一按照某种规则，如日志文件已写满一 半建立一个检查点半建立一个检查点 三、利用检查点的恢复策略三、利用检查