数据库原理与应用（MySQL版） 课件 第12章 数据库恢复技术

第12章

数据库恢复技术

数据库原理与应用1本章内容12.1恢复的基本概念12.2数据库故障的种类12.3数据库恢复的类型12.4数据库恢复的检查点技术12.5MySQL的备份和恢复方法

212.1恢复的基本概念数据库恢复是指当数据库发生故障时，将数据库恢复到正确（一致性）状态的过程。故障可能是软、硬件错误引起的系统崩溃，例如存储介质故障，或者是数据库访问程序的逻辑错误等应用软件错误。恢复是将数据库从一个给定状态（通常是不一致的）恢复到先前的一致性状态。312.1恢复的基本概念数据库恢复是基于事务的原子性特性。事务是一个完整的工作单元，它所包含的操作必须都被应用，并且产生一个一致的数据库状态。412.1恢复的基本概念恢复机制有两个关键的问题：第一，如何建立备份数据；第二，如何利用备份数据进行恢复。数据转储（也称为数据库备份）是数据库恢复中采用的基本技术。5数据转储转储就是数据库管理员定期地将整个数据库复制到辅助存储设备上，比如磁盘、光盘。当数据库遭到破坏后可以利用转储的数据库进行恢复，但这种方法只能将数据库恢复到转储时的状态。如果想恢复到故障发生时的状态，则必须利用转储之后的事务日志，并重新执行日志中的事务。612.1恢复的基本概念转储分为静态转储和动态转储两种。静态转储是在系统中无运行事务时进行转储操作。即在转储操作开始时数据库处于一致性状态，而在转储期间不允许对数据库进行任何操作。动态转储是不用等待正在运行的事务结束就可以进行，而且在转储过程中也允许运行新的事务，因此转储过程中不会降低数据库的可用性。但不能保证转储结束后的数据库副本是正确的。712.2数据库故障的种类数据库故障是指导致数据库值出现错误描述状态的情况。数据库系统中可能发生的故障种类很多，大致可以分为如下几类：事务内部的故障系统故障其它故障812.3数据库恢复的类型无论出现何种类型的故障，都必须终止或提交事务，以维护数据完整性。事务日志在数据库恢复中起重要的作用，它使数据库在发生故障时能回到一致性状态。事务是数据库系统恢复的基本单元。恢复管理器保证发生故障时事务的原子性和持久性。9事务的恢复类型事务的恢复类型有两种：向前恢复和向后恢复。向前恢复（或重做）：用于物理损坏情形的恢复过程。向后恢复（或撤销）：用于数据库正常操作过程中发生错误时的恢复过程。1012.4数据库恢复的检查点技术在利用日志进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜索日志，以确定哪些需要重做，哪些需要撤销。这样做有两个问题：一是搜索整个日志将耗费大量的时间，二是很多需要重做处理的事务实际上可能已经将它们的更新结果写到了数据库中，而恢复子系统又重新执行了这些操作，同样浪费了大量时间。

11检查点技术为解决这些问题，发展了具有检查点的恢复技术。这种技术在日志文件中增加两个新的记录——检查点（checkpoint）记录和重新开始记录，并让恢复子系统在登记日志文件期间动态地维护日志。检查点记录的内容包括：建立检查点时刻所有正在执行的事务列表；这些事务最近一个日志记录的地址。12检查点技术（续）

动态维护日志文件的方法是周期性地执行建立检查点和保存数据库状态的操作，具体步骤是：将日志缓冲区中的所有日志记录写入到磁盘日志文件上。在日志文件中写入一个检查点记录，该记录包含所有在检查点运行的事务的标识。将数据缓冲区中所有修改过的数据写入到磁盘数据库中。将检查点记录在日志文件中的地址写入一个重新开始文件，以便在发生系统故障而重启时可以利用该文件找到日志文件中的检查点记录地址。1312.5MySQL的备份和恢复方法

数据库备份是指对数据库中的数据和结构进行备份，以便在需要的时候可以恢复和重建数据库。备份的目的是为了防止数据库中的数据丢失或损坏。数据库备份是防止数据库中的数据丢失或损坏的一个有效手段。1412.5MySQL的备份和恢复方法MySQL的数据库备份分为逻辑备份和物理备份。逻辑备份：将数据库中的数据以SQL语句的方式导出成文件的形式。物理备份：利用命令（如cp、tar、scp等）直接将数据库的数据文件复制一份或多份，分别存放到其它地方，以达到备份的目的。MySQL数据库一般采用逻辑备份。1512.5.1MySQL数据库备份mysqldump是MySQL自带的逻辑备份工具，它的备份原理是通过相关协议连接到MySQL数据库，将需要备份的数据查询出来，然后将查询出的数据转换成对应的INSERT语句。当需要还原这些数据时，只需执行这些INSERT语句。16用命令行方式进行数据备份备份数据库中全部表的结构及表数据的命令如下：mysqldump[--host=数据库主机名]-u用户名-p数据库名>备份文件名

用户名：用于连接数据库的用户名；数据库名：要备份的数据库的名称；备份文件名：保存备份内容的文件名，可以自行指定；--host=数据库主机名：要备份的数据库所在的主机名。如果是备份本机数据，可以省略。17数据备份示例例12-1本地登录用户testuser具有备份数据权限，用此用户将“db_borrows”数据库备份到e:\bak文件夹，备份文件名为：books20230808.sql。mysqldump-utestuser-pdb_borrows>e:\bak\books20230808.sql备份数据库需要用户具有process权限，可以通过如下授权语句进行授权：

GRANTPROCESSON*.*TO用户名;18备份指定的数据库表结构及表数据mysqldump-u用户名-p密码

数据库名

表名1[表名2表名3...]>备份文件名例12-2设本地登录用户testuser具有备份数据权限，用此用户将“db_borrows”数据库的students表和books表备份到e:\bak文件夹，文件名为：books20230808_1.sql。mysqldump-utestuser-pdb_borrowsstudentsbooks>e:\bak\books20230808_1.sql1912.5.2MySQL数据库恢复使用备份文件恢复数据表结构和数据：mysql-u用户名-p数据库表名<备份文件名使用source语句恢复数据库登录MySQL服务器后，可以通过source语句从备份文件恢复数据库：source备份文件名;

20使用备份文件恢复数据库示例例12-3利用例12-2备份的e:\bak\books20230808.sql文件，恢复“db_borrows”数据库。mysql-uroot-pdb_borrows<e:\bak