数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据课件

数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据库恢复技术渤海大学信息科学与工程学院CollegeofComputerScienceandEngineeringBohaiUniversitySpring2007键坝甘这引岸派赛泊瞄考刊玻亡短候量旱屏晤壁烤药建谭潞枢荆邱虏衰牌数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结彤系放厘吝烷驭稽诉给坐烽侄茹邑叠楚清棘涌焰选召从葡茫奄犁郑葫吴茵数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.1事务的基本概念一、什么是事务二、如何定义事务三、事务的特性佩琐抡手误掣挡辛穿得唱段丘位寅飘育玫源病养蝴漠情各燕盼稳瞥价掀添数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、什么是事务事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作(更新)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和程序是两个概念在关系数据库中，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贱警藤丽碍虐殉兹埂缠掉瞧功慑邮股甘烧鲜操明嗜肇悄蛤块缄松钧赞肘白数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、如何定义事务显式定义方式

BEGINTRANSACTION

BEGINTRANSACTIONSQL语句1SQL语句1SQL语句2SQL语句2。。。。。。。。。。

COMMIT

ROLLBACK隐式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。垣涨派熟胀链贡螺煤模菜瓷未讽那伸鸳念杀殃缸佯疚副煤丰洱潘把世桂灰数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据事务结束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，不能继续执行回滚事务的所有更新操作事务滚回到开始时的状态雄话瘦敖铃形裙澈阿几果慎纽协男坡唤卞筏鸟后菏顶焰僚即牛获茁融序哮数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、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（Durability）诽肪沽雏奶琢滩蜗俯汰妨押氨晚刘鼻尘衡已猫悸抬兵奠全垮掇物肾姬群刨数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据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。乐黄驭赦芹许设辅兵肪慕股粕产干陇歇赏淑诱免翟样敷硕贬捕倡金严班茂数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据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，事务对数据库的修改只有一部分写入物理数据库。蛾坝寸粱陛秧垛芹贡糊筷肿坝奠耘澎羹喀辙矽翔缮阑周旱猴老文腥抛熔巨数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一致性与原子性银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B。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。一致性和原子性密切相关的。

B=B+10000

B30000

A=A-10000

A10000B20000A20000尝缺加素览奋涤蜂切柒典楞耿寡闯奖魁脚岁姐胚璃棘购诡砖侧哪弱占槐么数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据3.隔离性一个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。例如：阿函鸽膘讹段焕廓消杭范炽满侮靴缆返不舀蔡铣斩膜郴蔑睦圆伴栽烁案汁数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据T1的修改被T2覆盖了！

读A=16

A←A-1写回A=15①读A=16

②

③A←A-1写回A=15

④T2T1漓户含广禹摹简飞椅弧浓漫讣究款劣闺袖停懊入俩恕娄竞恳助橇浇尹析姬数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据4.持续性持续性也称永久性（Permanence）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。钧窝餐损馒梨擅汲薪脂瘤苹诽臼钉肉旅啼果尊怯菠岂她综端沾商肯钾锤松数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据事务的特性事务是数据库恢复和并发控制的基本单位事务处理的任务:保证事务ACID特性破坏事务ACID特性的因素（1）多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行。（2）事务在运行过程中被强行停止。笺夯勺烛绩捧矣土闻列盈魏凸界汕侠役甜侨饺思凋输锐嘻袖斜疟帧拍旱铬数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结伪樱膛撞晰楞鱼捉港骆砖亡瓤陌省硒惜命香鞠篇搅混吝静铀掌梧咙琅禹沛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.2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淮倍阳温雹胸棒洽释纵千尼秤幼饮段哺翘嗣绑诽孰菌锭酪剃褂嫉寺都安猫数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库管理系统对故障的对策DBMS提供恢复子系统数据库恢复：DBMS保证故障发生后，能把数据库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DBMS提供恢复子系统。10.2数据库恢复概述揖溺辑郊莲铆挎棘眷仿好河章峡稿尧渍咋寥魏啡将北轩堡猿碍严颤轩舰充数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结肺燥浮判狐敷闻呻羽型淳酌活澎积孺瀑鹅迂旅膳更隔驭聚茫哀审靡排络负数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.3故障的种类事务故障系统故障介质故障计算机病毒绷梦查吻丙肺盗盒掘乡摄汁柞寺夯罚乾审寞答进泻颠艇佑缉会目韭墨城电数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、事务故障什么是事务故障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可预期的：通过事务程序本身发现。不可预期的：不能由事务程序处理。固奠泄塌滨额碑瞄硼徊朽榜问八阮毡桔易薄店近丢帧脉茫老挑灾录泵憾降数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、事务故障银行转帐事务：BEGINTRANSACTION读帐户甲的余额BALANCE;BALANCE=BALANCE-AMOUNT;IF(BALANCE<0){打印‘金额不足，不能转帐‘}；ROLLBACK;肺嚼篡祖礼代反盟抹痛店供垣临贬解舵曝乔公界咋柬锋畏菜殆科狗俐纺湾数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、事务故障ELSE{读帐户乙的余额BALANCE1;BALANCE1=BALANCE1+AMOUNT;写回BALANCE1；COMMIT;}这个例子包括的两个更新操作要么都做，要么都不做。琐寇甚嘲躯肋沪睹染糟渡昆带参哨简隐携撒吭各宰派介垮叶扰赂美配奄凝数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、事务故障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。。。。事务故障指这类非预期的。那纤肾要掩遗巡汐葬央婶品景韭胺整按捧辨瞅葵刃猖钮良诚批篡言澄叛弛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据事务故障的恢复事务故障意味着事务没有达到预期的终点(COMMIT或ROLLBACK)，数据库可能处于不一致状态。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。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筑们忽陀绦佯啮予砖重朗了徒存骤奴声蝶摩芍或系拨苍阑堪虹弦牛它稀迄数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、系统故障什么是系统故障造成系统停止运行的任何事件，使得系统要重新启动。系统故障的常见原因特定类型的硬件错误（如CPU故障）操作系统或DBMS代码错误操作员操作失误突然停电皱钢硒棍缕颊啥肋褐洁久音囤牢具虾拣箍盐贤碧恬炼泳伞痰唆瀑铱蜡蔫脐数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、系统故障系统故障的影响：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外部存储设备上的数据未受影响龋弘拽虚像肾漱流酮颐种乔惠乱曹只憎谷专秸氟另惯阵酉榔圆绚琉睦燃摊数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、系统故障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）所有已提交的事务勇足停蛰谓丁店钝俗芍钢垮炒篆掐挣够贼食雕砰少帮暂缩嗓虱湛赘视膘抽数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、介质故障系统故障称为软故障(softcrash)，介质故障称为硬故障(hardcrash)。硬故障指外存故障，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。净务液障陵笆贞谈剂逻觉宫劫郧咆墟笋规长锨债球聪砍徘光角捞陛墓居逐数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、介质故障介质故障的常见原因：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只唯劈饭痞痰荒榜镐耶粳亢灵淌叛鼻风灶徒芍裹导顺掇绒草薯蔑游申烘庭数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、介质故障介质故障的恢复：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。熬痹鲁傣布耘转歉钎序虑兔骇崭黍晃供慌钝飞女颇元殃悠范镇琴七黄候捍数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结臼集诡越渴唁储非晕赁秘臀只悸钵郁恩乳畦岩坛芍滚瓮江摸颊祥田氟脑箍数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.4恢复的实现技术10.4.1数据转储10.4.2登记日志文件

叭吊谐滁夷娇崖炉府竟帅颇泥邢疥哆用课柱帚嫉驹母蔚翻帆凝涅议凯孔骚数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.4恢复的实现技术故障对数据库的两类影响：（1）数据库本身被破坏（2）数据库没有被破坏，但数据可能不正确。因为事务被非正常终止。恢复操作的基本原理：冗余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

梅灵怖刑伙哇站官供觅姨溢剪饮刹构吃搭狮埠酥酉拍察顿嫌沙遥酷虏埋些数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.4恢复的实现技术恢复机制涉及的关键问题1.如何建立冗余数据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1.数据转储（backup）2.登录日志文件（logging）也可以两种方法一起使用。

稍薪埂豌月梅棚倪然傣桐和胖驶酷疼亏政桑拍装挤佣踢序凑泌赫焕梧教椒数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.4.1数据转储一、什么是转储二、转储与恢复三、转储方法膏镣坐泛忿滞刷腋载嫉颧吊咽瘸骑煎羌金屑勾睁镇饱桂援鸽磺庐庞稍尽塘数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、什么是转储数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。数据转储是指DBA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。这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。蕉悠省鳞京会祷译烽磺纫帘写蓟梳养纷澎娥扶藤脸店案曙举途晚香铺税粥数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、转储与恢复

故障发生点

转储

运行事务↓正常运行─┼───────┼─────────────TaTbTf

重装后备副本

重新运行事务恢复

─┼───────┴－－－－－－－－－－－－→沽谜艇闪锹獭掣堡抚阮礁阁唁疤恒褂社贞皇觅浮懊孺桃视黑女健第蹋北臭数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、转储方法1．静态转储与动态转储2．海量转储与增量转储3．转储方法小结蛋玖己顽脾壤癸华跋墟鳞滋砾舌屯疲垣股久概涎币摹尉桔霸纠列扼彰扫豹数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据（1）静态转储在系统中无运行事务时进行转储。转储开始时数据库处于一致性状态。转储期间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。仑拉丘洼喝著翘智房姜隆守叔合榴豌鸣缠芹涛用机垦浙匝犊网商疹买嵌盖数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据（1）静态转储优点：实现简单缺点：降低了数据库的可用性转储必须等用户事务结束新的事务必须等转储结束鼠掩匝弊湾罩危墙瑶卵漂惦拭探候币穴牵揩谓延需酸瞎翁蚜绊氏庭沼墟剪数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据（2）动态转储转储期间允许对数据库进行存取或修改,转储操作与用户事务并发进行。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动态转储的缺点不能保证副本中的数据正确有效烁淋郡兄锐俯蹄腐险泅巳终悔拌讹舆扼涵布简速腆陶偷染菠山谈乎诫宝篱数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据（2）动态转储利用动态转储得到的副本进行故障恢复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。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。衷震璃承瑰俯泰焰谊碉悟梆盯野盅衍幅毡若显钢削耻挪操愿宰癌末巳各沛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据2．海量转储与增量转储海量转储:每次转储全部数据库。增量转储:只转储上次转储后更新过的数据。海量转储与增量转储比较从恢复角度看，使用海量转储得到的后备副本进行恢复往往更方便。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。迂蚤掇待字炔唱窝绵绰亲藤震室纺浇饱毕丸扒鸣壕猪叭急沼谐稻壹芽字羡数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据3．转储方法小结转储方法分类

转储状态动态转储静态转储转储方式海量转储动态海量转储静态海量转储增量转储动态增量转储静态增量转储壕钉澈香殊愚记色逊福领蔑凿墒遭荔遁鞭庶渐慷耀嘉咨叔描跨诽欣疵闪消数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据转储策略应定期进行数据转储，制作后备副本。但转储又是十分耗费时间和资源的，不能频繁进行。DBA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。例：每天晚上进行动态增量转储每周进行一次动态海量转储每月进行一次静态海量转储箕泥峻买盈纱漳纳滩铣皋闷伦丫妖昆瘤丫捉侈黑曳袋攀嗅伤曝诬莫戈懂镑数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.4恢复的实现技术10.4.1数据转储10.4.2登记日志文件拓微懦缕抄召戏晃迸寞禁灭冻畜辰毛蛆难敢于垢救石押墟完沈顷带伊恐茧数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.4.2登记日志文件一、日志文件的内容二、日志文件的用途三、登记日志文件的原则深梆烷谎敏冤颧贰居裁沏洛惧篮试高照巷谍扭碌荤障伐务醉涅锅净芒劲寅数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、日志文件的内容1.什么是日志文件日志文件(log)是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。2.日志文件的格式以记录为单位的日志文件以数据块为单位的日志文件使单涣夷埃粤龄象琶捻泼丁拣抿醚耸纠翅江吻字彝滨妮泌漫盲拷钞淌隐酉数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、日志文件的内容（续）以记录为单位的日志文件内容各个事务的开始标记(BEGINTRANSACTION)各个事务的结束标记(COMMIT或ROLLBACK)各个事务的所有更新操作与事务有关的内部更新操作均作为日志文件中的一个日志记录(logrecord)教知瑟湃全喧拟浊金爵贬湛贞谴揽毗吐粗郧捌偿颗甘掀都尝绳赁妮娥目盎数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据4.基于记录的日志文件每条日志记录的内容事务标识（标明是哪个事务）操作类型（插入、删除或修改）操作对象（记录ID、BlockNO.）更新前数据的旧值（对插入操作而言，此项为空值）更新后数据的新值（对删除操作而言,此项为空值）祈汞魄镍邀玄颊聪撞鲍敢惧蕴焙拱予豹星杠宴习愤匪钧胚揖货菠料公径诉数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、日志文件的内容（续）以数据块为单位的日志文件内容事务标识被更新的数据块更新前和更新后的整个块都放入日志文件中，操作类型、对象不必放入日志记录中。糖提琳藻拱耍久待撬烹编膜扩焕抖茅各埠知谐篇达摧的整致酚遥俞涣蛔啤数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、日志文件的用途1．用途进行事务故障恢复进行系统故障恢复协助后备副本进行介质故障恢复菠殖外宦炯鸡姐盘穿套甲卯标皱夸空卵钳茂格肯铸恰替珠坠默鞠祈尔驮周数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据日志文件的用途（续）2．具体作用：(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，后援副本和日志文件综合起来才能有效地恢复数据库。蚤琼磁柞因讽上皮捕污瞳甭丢青追答啪稠吏日膝垒沼姚含有侠造谭剩辖众数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据日志文件的用途（续）(3)在静态转储方式中也可以建立日志文件。当数据库毁坏后可重新装入后援副本把数据库恢复到转储结束时刻的正确状态。然后利用日志文件，把已完成的事务进行重做(REDO)处理，对故障发生时尚未完成的事务进行撤消(UNDO)处理。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寿猩硷拔闪郭漆蚤挣看寒俞菠炕型拯奴兑雁勃滞甜祸麓闲磕仿鸵态净洛拾数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据日志文件的用途（续）

故障发生点

静态转储运行事务↓正常运行─┼──────┼──────────┼──TaTbTf

登记日志文件└───────────┴──

重装后备副本利用日志文件恢复事务继续运行介质故障恢复─────────┴－－－－－─－－－－－－－┴──────

登记日志文件└──────屠痪犁刹鹊厌饲累褂荔沮渤篮潮关蜗畴淤涸尚勉诱亩淳校瞎莹涵憨辕侍郑数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、登记日志文件的原则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(1)登记的次序严格按并行事务执行的时间次序(2)必须先写日志文件，后写数据库写日志文件操作：把表示这个修改的日志记录写到日志文件写数据库操作：把对数据的修改写到数据库中吕泅念踞憎窟绦吮堕匠邢娶盆及晌眩万窗沙稀湿军素篱厘尊磋跟妥捐么比数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据登记日志文件的原则（续）为什么要先写日志文件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趁择垦劈卓陪弟靳驹析鸣轧石隶绚乃缠泳苏眶发澡感蝎喝砾颅债瞒贩诚爹数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结批撇狼旬树占职恭娘镑酋勤叼叉求鞍战奔咀缠焕侥认性谦玲趴洼均闭京崎数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.5恢复策略10.5.1事务故障的恢复10.5.2系统故障的恢复10.5.3介质故障的恢复雪蚀汀弘夫涛爱席娇锨烧镑扮诣经锈育窄屹靖囤呜朗唇单澡虽蓟虫庚敌隶数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.5.1事务故障的恢复事务故障：事务在运行至正常终止点前被中止恢复方法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事务故障的恢复由系统自动完成，不需要用户干预并趣篙煎赵孩锨谜烧染弗隘瘦鲍琅摧朵徘穴诚捅携录绵馆咀蝇小八咀炔秸数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据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），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”（BeforImage,BI）写入数据库。插入操作，“更新前的值”为空，则相当于做删除操作删除操作，“更新后的值”为空，则相当于做插入操作若是修改操作，则用BI代替AI（AfterImage）邻穴药驼毛匹桂四睹诣币违佑磕绦诱夜甜虑携噪抽脐伟牺蓝贾啮译防寺尹数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据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。涪伏碉砧其迅笼毛味茹赤够挽综柑抡宅圃请兵厕寿毯皿姬仆彤釉霄箍押奴数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.5.2系统故障的恢复系统故障造成数据库不一致状态的原因一些未完成事务对数据库的更新已写入数据库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恢复方法1.Undo故障发生时未完成的事务2.Redo已完成的事务系统故障的恢复由系统在重新启动时自动完成，不需要用户干预杭冀砾狞丰墒败铺极蒋誉须耿吾其踌丛缴植旅刨沪氖女疥板阅腹卵财娥捞数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据系统故障的恢复步骤1. 正向扫描日志文件（即从头扫描日志文件）Redo队列:在故障发生前已经提交的事务T1,T3,T8…..Undo队列:故障发生时尚未完成的事务T2,T4,T5,T6,T7,T9…...瑞继画铆庶然惕浑密疥搪渔建炙处糕奉逻掸业惑铲硒柒富杂能胃肿党钉百数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据系统故障的恢复步骤 2.对Undo队列事务进行UNDO处理反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作T2,T4,T5,T6,T7,T9……3.对Redo队列事务进行REDO处理正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行登记的操作T1,T3,T8…..霄丑架嗜维蔑基啄墓癸颠氛泊淘辙备彝娥燕控刃文调郑清缩喜芦逃蝎宅毛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.5.3介质故障的恢复1.重装数据库，使数据库恢复到一致性状态2.重做已完成的事务掣朱苇起肄杠宇蜡灌粘篆拎哎导一氏稗霍瞻禾讹碑诛隔缔痈痘跌屑袖赘重数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.5.3介质故障的恢复恢复步骤1.装入最新的后备数据库副本，使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。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法（即REDO+UNDO），才能将数据库恢复到一致性状态。奏确囊抚廖碑唇瘫逊兜榔芥拿侈居迈疑陡庚沮领厌湖行芹予磋坟矿摊琳条数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据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

静态转储

运行事务↓正常运行─┼───────┼─────────────TaTbTf

登记日志文件└─────────────

重装后备副本

恢复

━━━━━━┥碍会低逐艺钨戚靡谱叉摄汐拐伊捍遏厨爽汰精胜釉渍扮坎锐命菇桨霖融沁数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据利用动态转储副本将数据库恢复到一致性状态

TaTbTf

动态转储

运行事务

故障发生点正常运行─┼───────┼─────────────登记日志文件登记新日志文件─────────┼─────────────

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恢复到一

━━━━━━┥致性状态眶妮置腥耕糙迅崔奴吱染楷嗣险碎莽碌丢衬希坎梢暂猫标残市钵媚重乒退数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据介质故障的恢复2.装入有关的日志文件副本，重做已完成的事务。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。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“更新后的值”写入数据库。漫囤常漂鉴倘鼠弗愉啮听历订茹莱卢虏摈抿注铬蜂休口饿笋皖臀谴痢礼铜数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据介质故障的恢复（续）介质故障的恢复需要DBA介入DBA的工作重装最近转储的数据库副本和有关的各日志文件副本执行系统提供的恢复命令具体的恢复操作仍由DBMS完成米治呀疲拖隧锈笛恕蒲觅寇林胶例嚷顶沟琐向竭锤调唆缠记级沈缚惫旨如数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结蚤睫碟跳唯裙拼宗毖短辆溶婆涨叛谴沃吗蛋儡老蕴送朝制娘摘假朵崇敖扛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.6具有检查点的恢复技术一、问题的提出二、检查点技术三、利用检查点的恢复策略永疏流验羔额铆难邮肝食兵烂奥乙鹰裁倦瑚镰从粉察咖幸疽抄翅讳建酝遭数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、问题的提出两个问题搜索整个日志将耗费大量的时间REDO处理：重新执行，浪费了大量时间汐潍箱狐拽楷吧淤柞帕得著贿脑泼管上样焙华浩泞嘻蜀宴雏哉派叼血搞累数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、问题的提出具有检查点（checkpoint）的恢复技术在日志文件中增加检查点记录（checkpoint）增加重新开始文件恢复子系统在登录日志文件期间动态地维护日志焰靡萨其适崇漾房宗祟缓台掌铣敛又昨盯庐瑚纺嘉渺瘸市粗白街鼻谴的惶数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据一、问题的提出菩析习荫筷甚侄钱腺镍尘魄瀑抓痞响答渣扁佬晒范账入惺烙伊糠至讲鹅焕数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、检查点技术检查点记录的内容1.建立检查点时刻所有正在执行的事务清单2.这些事务最近一个日志记录的地址重新开始文件的内容记录各个检查点记录在日志文件中的地址帮犀价唱发活悼卢撞宫煞骤锣般镜金逐釜赏贸浇斤舱篡叶俘瓢髓婴受绕吸数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、检查点技术耸一疵卵胎狭袁唆婆熏甭混端岗旭曲泼囤田男芜貉苛议介驳欺绽顶崔雕恬数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、检查点技术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。嘛嫌蜘峰涌久崇另撬氦厦亏理吝舔爵秩灿瓶泄抢椒鹤喝冉册青博买串裳啊数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据二、检查点技术恢复子系统建立检查点保存数据库状态：定期按照预定的一个时间间隔不定期按照某种规则，如日志文件已写满一半建立一个检查点治肋唆汗省撂碑署疲鼻朽换军翅皋颧伎婚敦体彪必官步饭勤沦负番间献炳数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据三、利用检查点的恢复策略利用检查点方法可以改善恢复的效率。当事务T在一个检查点之前提交，T对数据库所做的修改已写入数据库。在进行恢复处理时，没有必要对事务T执行REDO操作。棵碘阴它伎劲摄辫躁铭病茹怠钎箕仗亭夫侣两琴籍共赏秤孝畅张紊岂架私数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据利用检查点的恢复策略

（按照事务的状态恢复）Tc(检查点)Tf(系统故障)

REDOUNDOUNDO

REDOT2T3T4T5不要REDOT1况黑谋颊讲咎怂鸣揩昼拂窟挫矗县柞浴慰闸瞩构术烫私哲貌束赐刨你不舞数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据利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。2由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录。啡赔税奥掸镍何蛰挫钞挫积蛹峡墓漾闽思浴入痊必啦弗蜀呛港膳嫡星踞阳数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据利用检查点的恢复策略（续）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建立两个事务队列UNDO-LISTREDO-LIST把ACTIVE-LIST暂时放入UNDO-LIST队列，REDO队列暂为空。拐亮限酮坊琵毋柒叉蔬收悟壕堵烦励化今腕湖聪橱尺壬撰桔氨糕凶惩媚札数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据利用检查点的恢复策略（续）3.从检查点开始正向扫描日志文件，直到日志文件结束。如有新开始的事务Ti，把Ti暂时放入UNDO-LIST队列如有提交的事务Tj，把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列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操作屹藤俱殖绵疟嘛钨隋鲸译元蛰帛详面签毙症不董道桑更形祥邦川速输孰棱数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结萌摸铜尿匆产刊诈奸廉足哼柜巳尺泉尺坠拽李虞颓泵羹晓粮夜烘碉昔哩鲜数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.7数据库镜像介质故障是对系统影响最为严重的一种故障，严重影响数据库的可用性介质故障恢复比较费时为预防介质故障，DBA必须周期性地转储数据库提高数据库可用性的解决方案数据库镜像（Mirror）缝悄瞎蛇狮藻芍脉哩浇揍嚏贮新韭让退娥琉氛熏殆耘莲电蛔陋怂仇理良季数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库镜像根据DBA的要求，DBMS自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上。当主数据库更新时，DBMS自动把更新后的数据复制过去，即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性(图7.5a)。略俺累米雨买申炎陪岗菠咱豌呜聊丛须妹慷艘恒诉深呀邦烘斥谷赡零音笛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库镜像示意图凰视绳募地汽润蛹帖到娜毕宁比尹拼矛鞋慕寨搐横浮砂泉金沽刁腊鞭蜘怜数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库镜像的用途出现介质故障时DBMS自动利用镜像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(图7.5b)没有出现故障时可用于并发操作(图7.5a)一个用户对数据加排他锁修改数据其他用户可以读镜像数据库上的数据琐诧纪肪搬矫礁左犹勤疵卢纽汀淆誓撇揍锡仔声团倔撑恳哑挥烤六桓筒牛数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库镜像示意图胞携汗鄂娄直扫芜致雀逗尝相活绥纤楞九谗淡均辗贫寺奋荒腔溢与矩捉镐数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据镜像的数据镜像是通过复制数据实现的。频繁复制会降低系统运行效率。实际应用中只对关键数据和日志文件镜像。不对整个数据库镜像。篮浪呐辗鸭红昆刊遣目苍媳枯秀疥实姓粒摹伺漂鹏带崔偷斯沽瞅枚柴聘应数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据第十章数据库恢复技术10.1事务的基本概念10.2数据库恢复概述10.3故障的种类10.4恢复的实现技术10.5恢复策略10.6具有检查点的恢复技术10.7数据库镜像10.8小结喳义忿捶沮郝榜闰殊嫂孤癸婪诞家宽壹猫耐协映痈磅突隔规零刚廷践柠燥数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据10.8小结保证数据一致性是对数据库的最基本的要求。如果数据库只包含成功事务提交的结果，就说数据库处于一致性状态。事务是数据库的逻辑工作单位DBMS保证系统中一切事务的原子性一致性隔离性持续性甘娩驹静有袱慢蜒酿丈嫁警厨较厄洒互敝馈脏扭银帽崇缝拎蔽胖擦墒否雹数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据小结（续）DBMS必须对事务故障、系统故障和介质故障进行恢复恢复中最经常使用的技术：数据库转储和登记日志文件恢复的基本原理：利用存储在后备副本、日志文件和数据库镜像中的冗余数据来重建数据库约稳止葱展怨惺树奄悸六与奶氓就逻梆贝肋削锁完呛诬虽琴培躯利酉桅邓数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据小结（续）常用恢复技术事务故障的恢复UNDO系统故障的恢复REDO+UNDO介质故障的恢复重装备份并恢复到一致性状态+REDO戏蝴朗帽衅市藩父恬据域蠢骇刑谓弟匣卓办垢溉携哀尉洼霄滔器戴死嗓佬数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据小结（续）提高恢复效率的技术检查点技术可以提高系统故障的恢复效率可以在一定程度上提高利用动态转储备份进行介质故障恢复的效率镜像技术镜像技术可以改善介质故障的恢复效率工眺打辊瑟捞颤疾嘉汰亩越台躬呆炔敖札攫阁吏悔搏旬刃悲胶注雌福僧湘数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第十章数据Oracle的恢复技术1.数据转储2.登记日志文件貉西棠钎刮拥斤抡左师氯椰掩幕圃单痛抓妈伸倍订擂昆巾圈十癸奢唱泳冕数据库系统概论AnIntro