第四章恢复技术介绍课件
39页1、1,4.1 事务的基本概念,4.2 故障的种类,4.3 恢复的实现技术,4.4 恢复策略,4.5 具有检查点的恢复技术,4.6 数据库镜像,第四章 数据库恢复技术,2,对数据库中存储的大量数据,有下面几个问题:,如何使数据资源只被相关人员合理使用? 如何恢复被破坏的数据? 如何协调多用户的工作来保证数据的一致性? 如何自动地发现用户的失误?,3,作为一个完善的DBMS,应该提供统一的数据保护功 能来保证数据的安全可靠和正确有效!,数据的安全性,数据的完整性,并发控制,数据库恢复,数据保护也叫数据控制,主要包括:,本章讨论数据库恢复技术。,4,问题:系统软、硬件故障对系统数据造成破坏时,该如何处理?,例:银行转帐 设从帐号A中拨一笔款X到帐号B,正常的执行过程是: 查看帐号A上是否有足够的款数,即余额 X ? 若余额 X, 则给出提示信息,中止执行。 若余额 X,则执行下面三步: 在A中记上一笔支出,从余额中减去 X; 把值X传到B上; 在B中记上一笔收入,在余额上加X,结束。,若在执行了第二步后突然断电或线路传输错误,则导致帐面不平,5,1、事务(transaction) 一个数据库操
2、作序列,是数据库应用程序的基本逻辑单元。 这些操作要么都做,要么都不做,是一个不可分割的执行单位。,定义事务的语句:,BEGIN TRANSACTION COMMIT 或 ROLLBACK,事务开始,事务提交: 事务完成了其包含的所有活动,正常结束,事务回滚(中止): 撤消已做的所有操作, 回到事务开始时的状态,4.1 事务的基本概念,事务结束,6,2、事务应具有的性质,(1)原子性(Atomicity):事务执行时的不可分割性, 即事务所包含的活动要么都做,要么都不做,若事务因故障而中止,则要设法消除该事务所产生 的影响,使数据库恢复到该事务执行前的状态。,(2)一致性(Consistency):事务对数据库的作用应 使数据库从一个一致状态到另一个一致状态,例如:一个帐号的收支之差应等于余额。 飞机订票系统,事务执行前后,座位与订出座位 等信息必须一致。,7,(3)隔离性(Isolation): 多事务并发执行,应象各事务独立执行一样,不能相互干扰。一个正在执行的事务其中间结果不能为其它事务所访问。,例如:有两个事务,在同一帐号上存款和贷款:,贷款事务 T1,存款事务 T2,存入款1
3、00元,贷出款50元,Commit,Rollback,T2中止,T1也必须中止, 造成链式事务中止 (cascading aborts),余额10元,2、事务应具有的性质,8,(4)持久性(Durability): 一旦事务提交,不论执行 何种操作或发生何种故障,都不应对该事务的执行结果有任何影响。,2、事务应具有的性质,9,3、 事务管理任务 事务管理的任务就是要保证事务满足上述性质。使事务不具有上述性质的因素可能是: (1)事务在运行过程中被强行终止; (2)多个事务并行运行时,不同事务的操作交叉执行。,因此事物管理又分为两个方面: 恢复技术:保证事务在故障时满足上述性质的技术。 并发控制:保证事务在并发执行时满足上述性质的技术。,10,4.2 故障的种类,数据库系统中可能发生各种各样的故障,分为以下几类。,1、事务内部的故障 可以通过事务程序本身发现并处理的故障 如银行转帐事务程序在余额小于转帐额时的情形 非预期的故障(不能由应用程序处理) 如运算溢出、被零除、发生死锁时被选中撤消等,通常,我们所说的事务故障仅指非预期故障。事务故障意味着事务没有达到预期的终点(COMMIT或者显
4、式的ROLLBACK),因此数据库可能处于不一致状态,恢复程序应在不影响其他事务的情况下,撤消故障事务的所有修改,使得故障事务就象没有运行一样。这类操作称为事务撤消(UNDO)。,11,2、系统范围内的故障:软故障 造成系统停止的任何事件,如CPU故障、操作系统故障、程序代码错误、断电等,使得系统必须重新启动。, 特征:影响所有正在运行的事务,但不破坏数据库。它们可引起缓冲区内容丢失,并使所有正在运行的事务不能到达预期终点。,系统故障发生时,可能使数据库处于不一致状态: (1)有些非正常终止事务的结果可能已写入数据库,在系统下次启动时,恢复程序必须回滚这些非正常终止的事务,撤消这些事务对数据库的影响。 (2)有些已完成事务的结果可能部分或全部留在缓冲区,而尚未写回磁盘上的数据库中。在系统下次启动时,恢复程序必须重做(REDO)所有已提交的事务,将数据库真正恢复到一致状态。,12,3、介质故障:硬故障 如磁盘损坏、磁头碰撞、强磁场干扰等。,这类故障发生概率很小,但破坏性极大,将破坏部分甚至整个数据库的内容,并影响使用相应数据的所有事务。,4、计算机病毒,13,4.3 恢复的实现技术,数据
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