第07章 数据库恢复技术(上课用).

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数据库恢复技术5

数据库恢复技术5

第八章 并发控制
8.1 并发控制概述
并发控制:保证多用户能共享数据库,并维护数据的一致 性。 不一致状态:由于系统的故障,系统的状态不再反映DB应 当描述的现实世界的真实状态,系统必然会 在某一时刻处于不一致状态,最终应该被一 致态所代替。 数据库是一个共享资源,不同的用户可能要同时操作一个 数据库,同时操作一个基本表,甚至同时操作一条记录。
8.2 封锁(Locking)
基本思想:当一个用户对一个表或记录进行更新时, 封锁改表或记录,是其他用户不能在同一时刻更新相同 的表或记录,迫使其它用户在更新后的基础上再实施另 外的更新操作。 一、封/加锁的类型 ⒈ X锁 最简单的加锁方式,只有一种X锁,即排它锁( Exclusive Locks),该锁既用于项的写操作,也用于项的 读操作。 注:事务T一旦对某项R加了X锁,则其它事务不能 在对该项加锁,直至T释放X锁。
8.2 封锁(Locking)
二、调度的可串行性 在并行执行事务时,我们会发现,由于事务交叉执 行顺序不同,可能会得到不同的结果,必须有一个准则 来判断那个正确。假设事务执行的正确结果是在没有别 的事务并发执行时执行它得到的结果。由于事务可以一 个接一个的串行执行,所以下面的假设正确: 几个事务并发执行是正确的 ←→其结果同以某种次序串行执行这些事务得到的结 果相同
7.1 事务的基本概念
⑵ 一致性(Consistency) · 事务作用于数据库过程中,数据应始终 满 态 的 足完整性约束。 · 一个事务的执行是把DB从一个一致的状 阿转换成另一个一致的状态。 · 确保单个事务的一致性是对该事务编码 应用,程序元的责任,完整性给这项工作 带来了便利。
7.1 事务的基本概念
8.4 并发调度的可串行性

数据库恢复技术课件

数据库恢复技术课件
3
故障分析
定位故障原因,确需要恢复的数据。
事务日志恢复
通过日志恢复操作,将数据库恢复到故 障前的一致状态。
数据库故障预防措施
监控和报警
定期检测数据库故障的迹象, 并设置及时的报警机制。
容灾和备份
建立容灾系统和定期进行数据 库备份,以防止数据丢失。
性能优化
优化数据库的性能,提升稳定 性和可靠性。
数据库恢复的未来发展趋势
数据还原
将备份数据恢复到数据库服务器,以恢复数据库的 完整性和可用性。
快速恢复技术
1 事务日志恢复
通过回滚和重做操作,将数据库恢复到故障前的状态。
2 数据库镜像
通过实时复制和同步,将数据库复制到其他服务器,以保证可用性和灾难恢复能力。
单机数据库恢复案例
1
备份恢复
2
从备份中恢复数据,确保数据库可用。
基础恢复技术
包括数据备份和还原、数据镜像等技术,用于快速恢复数据库到某个时间点的状态。
日志恢复技术
通过数据库的事务日志,将数据库从断点处恢复到崩溃前的一致状态。
数据文件恢复技术
用于修复损坏或损失的数据库文件,以保证数据库的完整性和可用性。
备份和还原技术
数据备份
通过备份数据库,可以在数据丢失时恢复到备份点, 保证数据的安全性。
未来数据库恢复技术将更加智能化和自动化,结合人工智能和大数据分析,提高恢复的效率和准确性。
数据库恢复技术的前景和挑战
数据库恢复技术在数据安全和业务连续性方面的重要性日益凸显,但同时也 面临着快速增长的数据量和复杂性带来的挑战。
数据库恢复技术ppt课件
本课件将介绍数据库恢复技术的全貌,包括分类、原理以及各种恢复技术的 应用等内容,帮助您更好地了解和掌握数据库恢复的关键知识。

第七章数据库恢复2ppt课件

第七章数据库恢复2ppt课件
数据库系统原理
授课教师:吴岩
第七章 数据库恢复技术
数 据
7.1 事务的基本概念

7.2 故障的种类


7.3 恢复的实现技术
原 理
7.4 恢复策略
7.5 具有检查点的恢复技术
7.6 数据库镜像
2
第七章 数据库恢复技术
数 • 学习目标

掌握事务的基本概念,了解故障的种类以
库 系 统 原
及对每种不同的故障采取的不同恢复策略;掌
– “恐怖数据库”病毒
• 当用户打开Access数据库文件以后,系统随即被 关闭,重启后Windows操作系统无法启动。
27
故障的种类小结
• 数据库系统中各类故障对数据库的影响

– 数据库本身被破坏(介质故障 计算机病毒)

– 数据库处于不一致状态
库 恢 复
• 数据库中包含了未完成事务对数据库的修 改(事务故障、系统故障)

– 每条日志记录的内容
据 库
• 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
14
事务的特性(续)
3、隔离性

一个事务的执行不能被其他事务干扰。
据 库
4、持续性(永久性)

– 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。
技 术
– 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。
15
事务的特性(续)
• 保证事务ACID特性是事务处理的重要任务, 是

DBMS中恢复机制和并发控制机制的责任。
结果。

J第7章数据库恢复技术1概要PPT课件

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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 正常终点就终止了
-
16
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
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
介质故障比前两类故障的可能性小得多,但破坏性 大得多
-
20
7.3.4 计算机病毒
这是人为的故障或破坏,是一种计算机程序 这种程序像病毒一样可以繁殖和传播,并造成对计
算机系统包括数据库的危害。 计算机病毒已成为计算机系统的主要威胁,也是数
据库系统的主要威胁。 计算机安全工作者已研制了许多防病毒和查、杀病
故障的影响
轻则造成运行事务非正常中断 重则破坏数据库,使数据丢失 因此,DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知 的正确(一致)状态的功能。这就是数据库恢复功能。
-
14
7.3 故障的种类
数据库系统可能发生的故障:
事务故障 系统故障 介质故障 计算机病毒
-
15
7.3.1、事务内部故障
-
11
4. 持续性
持续性也称永久性
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。
-
12
事务的特性
保证事务ACID特性是事务管理子系统的重要任务 可能破坏事务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终止
系统重新启动时,恢复程序要让所有非正常终 止的事务回滚, 强行撤消(UNDO)所有未完成 事务

第七章:数据库恢复技术

第七章:数据库恢复技术
• 介质故障(硬故障)
– 外存故障。如磁盘损坏、瞬时强磁场干扰等
– 后果:硬件破坏,外存数据丢失(部分或全部);
发生的可能性小,破坏性最大(破坏数据库) – 恢复策略:DBA重装副本,重新启动日志文件
2019/1/9 福州大学阳光学院计算机工程系 11
二、故障的种类
• 计算机病毒
– 人为的故障或破坏,是一些恶作剧者研制的计算
2019/1/9
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、恢复的实现技术
• 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。
2019/1/9
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、恢复的实现技术
• 例:
– 每天晚上进行动态增量转储
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三、恢复的实现技术
• 登记日志文件的原则
– 登记的次序严格按并发事务执行的时间次序
– 必须先写日志文件,后写数据库
2019/1/9
福州大学阳光学院计算机工程系
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二、故障的种类
2019/1/9
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、恢复的实现技术
• 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
– 每周进行一次动态海量转储 – 每月进行一次静态海量转储
2019/1/9
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、恢复的实现技术
• 登记日志文件
– 日志文件的格式和内容
– 内容:是用来记录事务对数据库的更新操作的文件 – 格式:以记录为单位;以数据块为单位

数据库恢复技术 教学PPT课件

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例如转账业务,不能因为后期系统瘫痪故障,恢 复后转账就无效了
➢不受干扰
10.1 事务的基本概念
1. 事务(Transaction)
【定义】用户定义的一个对数据库读写操作序列, 是一个不可分割的工作单位。 (1)在关系数据库中,事务可以是一条、一组SQL 语句,或整个程序。 (2)数据库系统中通常有多个事务并行运行。 (3)数据库恢复和并发控制的基本单位。
15
故障的种类
2. 系统故障(system) 系统重启、OS故障、DBMS代码错误、掉电等。
发生系统故障时: (1)一些尚未完成的事务的结果可能已经写入数 据库。(UNDO) (2)有些已完成的事务的结果甚至驻留在缓冲区 中。 (REDO)
16
故障的种类 3. 介质故障(medium)
介质故障也称为硬故障。如:磁盘损坏等。 这类事故破坏数据库或部分数据库。
14
10.3 故障的种类及其影响
10.3.1 故障的种类
1. 事务内部故障
事务在运行至正常终止点(commit或rollback)前
被终止。
预期故障
包括(预期的、非预期的)
能由事务所在程序处理的,如条件不满足等。
不能由事务所在程序处理的,如运算溢出等(主要
讨论的)。
这类恢复操作称为事务撤消。
非预期故障
6
commit用法
• oracle数据库 • update,delete,insert 需要执行commit; • • create,drop,alter 不需要执行commit; • mysql数据库 • 不需要执行commit; • set autocommit=0/1 (禁止/开启自动提交)
10
事务的性质(ACID特性)

数据库系统概论第七章数据库恢复技术

数据库系统概论第七章数据库恢复技术

数据库系统概论第七章数据库恢复技术在数据库系统中,数据库恢复技术是保障数据可靠性和可用性的关键环节。

当数据库遭遇故障或错误操作导致数据丢失、损坏或不一致时,数据库恢复技术能够将数据库恢复到一个正确、完整和一致的状态,确保数据库的正常运行和数据的准确性。

首先,我们来了解一下数据库故障的类型。

数据库故障大致可以分为事务故障、系统故障和介质故障。

事务故障通常是由于程序逻辑错误、违反完整性约束等原因导致事务未能正常完成。

系统故障则是由于硬件故障、软件错误、操作系统错误等导致系统停止运行,使得内存中的数据丢失,但未损坏数据库在磁盘上的数据。

介质故障是最为严重的一种故障,例如磁盘损坏、磁头碰撞等,会导致数据库中的部分或全部数据丢失。

针对不同类型的故障,数据库恢复技术采用了不同的策略和方法。

事务故障的恢复通常采用撤销(UNDO)未完成事务对数据库的修改,以及重做(REDO)已提交事务对数据库的修改。

这一过程通过事务日志来实现,事务日志记录了事务的开始、结束以及对数据的每一次修改操作。

当发生事务故障时,数据库管理系统会根据事务日志来判断哪些事务需要撤销,哪些事务需要重做,从而将数据库恢复到故障前的一致状态。

系统故障的恢复相对复杂一些。

由于系统故障会导致内存中的数据丢失,但数据库在磁盘上的数据通常是完好的,因此恢复过程需要先重做所有已提交事务对数据库的修改。

这同样依赖于事务日志,系统会从故障前最后一次检查点开始,依次读取事务日志,对未完成的事务进行撤销,对已提交的事务进行重做,以确保数据库的一致性。

介质故障的恢复是最为困难的。

因为介质故障可能导致部分或全部数据丢失,所以需要先重装数据库的副本,然后再根据事务日志对数据库进行重做,以恢复到故障发生时的状态。

为了应对介质故障,数据库系统通常会采用定期备份数据库的策略,备份可以是完全备份、增量备份或差异备份等。

在数据库恢复技术中,检查点机制起着重要的作用。

检查点是一个特定的时刻,在这个时刻,数据库管理系统会将内存中的数据和事务日志信息刷新到磁盘上,并记录当前的系统状态。

七章数据库恢复技术

七章数据库恢复技术

二、日志文件的作用:
日志文件的可以用来进行事务故障恢复和系统故障恢复,并 协助后备副本进行介质故障的恢复。
与静态转储后备副本配合进行介质故障恢复 静态转储的数据已是一致性的数据。 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,可以利用这些日志文件副本对已 完成的事务进行重做处理。 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。
常终止——事务故障。(数据库可能处于不一致状态) 通过事务程序本身发现(由程序自身处理P249例)
事务故障 非预期的,不能由事务程序处理
事务故障的常见原因(非预期的): 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 ……
发生事务故障时,该事务可能已把对数据库的部分修改写回 磁盘。
正常运行
故障发生点
静态转储
运行事务

─┼──────┼──────────┼──
Ta
Tb
Tf
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
└──────
三、登记日志文件 登记日志文件时必须遵循两条原则: 登记的次序严格按并行事务执行的时间次序 必须先写日志文件,后写数据库
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
正常运行
Ta
Tb
Tf
动态转储

数据库恢复课件

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12
三、日志文件
1、冗余数据的建立 DBMS把所有事务对数据库的更新(插入、删除、
修改)信息都记录在一个文件上,该文件就称为 日志文件。
403教研室 韦素媛
数据库恢复课件
13
三、日志文件
1、冗余数据的建立 ①以记录为单位的日志文件
更新事务的标识; 操作的类型(插入、删除或修改); 操作对象; 更新前的旧数据值; 更新后的新数据值; 事务处理中的其它信息。
403教研室 韦素媛
数据库恢复课件
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数据库转储与恢复
运行正常转储Βιβλιοθήκη Ta重装后援副本 恢复
运行事务
故障发生点
Tb
Tf
重新运行事务
403教研室 韦素媛
数据库恢复课件
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二、数据库转储
3、注意问题:转储周期 4、数据库转储操作的类型 ①静态转储 指在系统中无运行事务时进行的转储操作。
优点:简单,得到满足数据一致性的后援副本 存在问题:降低了数据库的可用性
7
二、数据库转储
1、冗余数据的建立 定期地把整个数据库或数据库中的数据拷贝到其
它磁盘上保存起来,转储中用于备份数据库或 数据库中数据的数据文件称为后援副本。
403教研室 韦素媛
数据库恢复课件
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二、数据库转储
2、实施恢复 ①当数据库遭到破坏时,利用后援副本就可以 把数据库恢复到转储时的状态 ②要想把数据库恢复到故障发生时的状态,则必 须重新运行自转储以后的所有更新事务
重装后援副本 利用日志文件恢复数据库 继续运行事务
故障恢复
>
登记日志文件
>
403教研室 韦素媛
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第七章 数据库恢复技术ppt课件

第七章  数据库恢复技术ppt课件

BEGIN TRANSACTION
读账户甲的余额BALANCE;
BALANCE=BALANCE-AMOUNT;(AMOUNT 为转账金额)
写回BALANCE;
IF(BALANCE <';
ROLLBACK;(撤销刚才的修改,恢复事务)
}
ELSE
{
读账户乙的余额BALANCE1;
序处理的。 运算溢出 并发事务发生死锁而被选中撤销该事务 违反了某些完整性限制等 以后,事务故障仅指这类非预期的故障 事务故障的恢复:撤消事务(UNDO)
11 最新版整理ppt
7.3.2 系统故障
系统故障称为软故障,是指造成系统停止运转的 任何事件,使得系统要重新启动。
– 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常终止 – 不破坏数据库 – 内存中数据库缓冲区的信息全部丢失
7.1.2 例1 BEGIN TRANSACTION UPDATE Course
SET Cno=‘2256’ WHERE Cno=‘1156’; UPDATE SC SET Cno=‘’2256 WHERE Cno=‘1156’; COMMIT
4 最新版整理ppt
例2
例如,银行转账事务,这个事务把一笔金额从一个账户甲转给另一个账户乙。
的结果重新记入数据库
18 最新版整理ppt
7.3.4 计算机病毒 计算机病毒
– 一种人为的故障或破坏,是一些恶作剧者研制的 一种计算机程序
– 可以繁殖和传播 危害
– 破坏、盗窃系统中的数据 – 破坏系统文件
19 最新版整理ppt
故障小结 各类故障,对数据库的影响有两种可能性
一是数据库本身被破坏 二是数据库没有被破坏,但数据可能不正确,这

第七章 数据库恢复技术

第七章 数据库恢复技术

● 日志文件的内容
7.3 恢复的实现技术
● 日志文件的内容
以记录为单位的日志文件内容: • 各个事务的开始标记 • 各个事务的结束标记 • 各个事务的所有更新操作
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
每个日志记录的内容主要包括:
• 事务标识(标明是哪个事务) • 操作的类型(插入、删除或修改) • 操作对象(记录内部标识) • 更新前数据的旧值 • 更新后数据的新值
因此,数据库可能处于不正确状态。恢复程序要在不影响其它事务运行的 情况下,强行回滚(ROLLBACK)该事务,即撤消该事务已经作出的任何 对数据库的修改,使得该事务好象根本没有启动一样。
—— 这类恢复操作称为事务撤消(UNDO)。
7.2 故障的种类 (2)
二、系统故障 这类故障影响正在运行的所有事务,但不破坏数据库。这时主存内容,尤 其是数据库缓冲区(在内存)中的内容都被丢失,所有运行事务都非正常终止。
7.2 故障的种类 (1)
数据库运行过程中可能发生的故障主要有三类:事务故障、 系统故障、介质故障和计算机病毒。各类故障,对数据库的影 响有两种可能性。一是数据库本身被破坏;二是数据库没有破 坏,但数据可能不正确。
一、事务故障 事务故障意味着事务没有达到预期的终点(COMMIT或ROLLBACK),
7.1 事务的基本概念
二、事务的特性
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。
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
3.隔离性 一个事务的执行不能被其他事务干扰。并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
4.持续性 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。

第07章数据库恢复技术

第07章数据库恢复技术
黑龙江工程学院计算机系郑晓霞 5
事务的ACID特性可能遭到破坏的因素及其对策: 事务的ACID特性可能遭到破坏的因素及其对策: ACID特性可能遭到破坏的因素及其对策 问题:多个事务并行运行时, (1)问题:多个事务并行运行时,不同事务的操作交叉执 行。 对策: 对策 :保证多个事务交叉运行时不影响这些事务的原子 性。 问题:事务在运行过程中被强迫停止。 (2)问题:事务在运行过程中被强迫停止。 对策: 对策 :保证被强行终止的事务对数据库和其他事务没有 任何影响。 任何影响。 这些问题的解决是通过恢复机制和并发控制机制实现的。 这些问题的解决是通过恢复机制和并发控制机制实现的 。
黑龙江工程学院计算机系郑晓霞
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7.4 恢复的实现技术 恢复机制涉及的两个关键问题: 恢复机制涉及的两个关键问题: 如何建立冗余数据; 如何建立冗余数据; 如何利用这此冗长余数据实施数据库恢复。 如何利用这此冗长余数据实施数据库恢复。 建立冗余数据常用的技术: 建立冗余数据常用的技术:数据转储和登录日志文件 7.4.1 数据转储 一、转储的概念 转储是数据库恢复中采用的基本技术。 转储是数据库恢复中采用的基本技术。 转储的方法:制定一种策略, DBA对数据库中的全部数据 转储的方法:制定一种策略,由DBA对数据库中的全部数据 或部分数据按照一定的周期复制到磁带或其他存储介质 中保存起来。 中保存起来 。 这些备份的数据称之为后备副本或后援副 本。 当数据库被破坏后,可以将后备副本数据重新装入数据库。 当数据库被破坏后 , 可以将后备副本数据重新装入数据库。 转储的代价:耗费大量时间和资源,因此不能频繁进行。 转储的代价 : 耗费大量时间和资源 , 因此不能频繁进行 。 DBA可以根据数据库的使用情况制定转储策略 可以根据数据库的使用情况制定转储策略。 DBA可以根据数据库的使用情况制定转储策略。

《数据恢复技术》PPT课件

《数据恢复技术》PPT课件

数据库恢复概述
❖ 故障是不可防止的 ❖ 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,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ACID DBMS提供恢复子系统
disasters such as fire or flooding.
❖ Failure during data transfer can still result in inconsistent copies: Block transfer can result in
Successful completion Partial failure: destination block has incorrect information Total failure: destination block was never updated
Used in hardware RAID systems
2. If either copy of an inconsistent block is detected to have an error (bad checksum), overwrite it by the other copy. If both have no error, but are different, overwrite the second block by the first block.
❖ 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

《数据库的恢复》课件

《数据库的恢复》课件
优化备份策略 根据业务需求和数据量,选择合 适的备份策略,如全量备份、增 量备份或差异备份,以减少恢复 时间。
数据库恢复案例研究
#O1
企业数据丢失恢复案例
总结词
企业数据丢失恢复案例通常涉及重要业务数据的恢复,需 要快速、准确地进行操作。
详细描述
某大型企业因硬盘故障导致数据库崩溃,数据无法访问。 经过技术团队紧急恢复,成功找回所有数据,确保业务正 常运行。
5
添加标题
数据库管理工具
6
添加标题
使用数据库管理工具进行数据库的日常
管理和维护。
恢复服务
1 2
数据备份服务 提供定期的数据备份服务,确保数据安全可靠。
数据恢复服务 提供专业的数据恢复服务,帮助客户快速恢复数 据库。
3
数据库维护服务 提供数据库的日常维护和监控服务,确保数据库 的稳定运行。
05
数据库恢复的挑战与解决方案
总结词
企业数据丢失恢复案例中,数据恢复的及时性和准确性至 关重要。
详细描述
某金融机构在数据库故障后,由于数据恢复操作失误, 导致部分数据损坏。经过多次尝试和修复,最终才成功 恢复所有数据。
总结词
对于企业数据丢失恢复案例,预防措施和备份策略的制 定至关重要。
详细描述
某大型电商企业为防止数据丢失,定期进行数据备份和 测试。在一次数据库故障中,由于备份可用,数据恢复 迅速完成,业务影响最小化。
完整备份
将数据库的所有数据和文件进行备份,包括数据表、索引、存储过程等。
差异备份
只备份自上次完整备份以来发生变化的数据库部分,以减少备份时间和存储空间。
增量备份
只备份自上次备份(无论是完整备份还是差异备份)以来发生变化的数据库部分。

数据库系统概论课件PPT第七章(高等教育出版社第四版)

数据库系统概论课件PPT第七章(高等教育出版社第四版)

第四节 恢复的实现技术
• 恢复机制涉及两个关键问题:一、如何 建立冗余数据;二、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是转储和登 录日志文件,通常在一个数据库系统中 这两种方法是一起使用的。
一、数据转储
• 数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。转 储即DBA定期地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。 • 当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入, 但重装后备副本只能将数据库恢复到转储时的 状态,要想恢复到故障发生时的状态,必须重 新运行自转储后的所有更新事务。
第七节 数据库镜像
• 随着磁盘容量越来越大,价格越来越便宜,为 避免磁盘介质出现故障,影响数据库的可用性, 许多数据库管理系统提供了数据库镜像 (Mirror)功能用于数据库恢复。 • 由于数据库镜像是通过复制数据库实现的,频 繁地复制数据自然会降低系统运行效率,因此 在实际应用中用户往往只选择对关键数据和日 志文件镜像,而不是对整个数据库进行镜像。
第二节 数据库恢复概述
• 尽管系统中采取了各种保护措施来防止数据库 的安全性和完整性被破坏,保证并发事务的正 确执行,但是计算机系统中硬件的故障、软件 的错误、操作员的失误以及恶意的破坏仍是不 可避免的,这些故障轻则造成运行事务非正常 中断,影响数据库中数据的正确性,重则破坏 数据库,是数据库中全部或部分数据丢失,因 此数据库管理系统必须具有把数据库从错误状 态恢复到某一已知的状态的功能,这就是数据 库的恢复。恢复子系统是数据库管理系统的一 个重要组成部分,而且还相当庞大,常常占整 个系统代码的10%以上。
第七章 数据库恢复技术
• 事务是一系列的数据库操作,使数据库 应用程序的基本逻辑单元。事务处理技 术主要包括数据库恢复技术和并发控制 技术。 • 数据库恢复机制和并发机制是数据库管 理系统的重要组成部分。

(完整版)数据库系统原理与设计(第2版)课后习题详细答案

(完整版)数据库系统原理与设计(第2版)课后习题详细答案

数据库系统原理与设计习题集第一章绪论一、选择题1. DBS是采用了数据库技术的计算机系统,DBS是一个集合体,包含数据库、计算机硬件、软件和()。

A. 系统分析员B. 程序员C. 数据库管理员D. 操作员2. 数据库(DB),数据库系统(DBS)和数据库管理系统(DBMS)之间的关系是()。

A. DBS包括DB和DBMSB. DBMS包括DB和DBSC. DB包括DBS和DBMSD. DBS就是DB,也就是DBMS3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中,没有专门的软件对数据进行管理的是()。

I.人工管理阶段II.文件系统阶段III.数据库阶段A. I 和IIB. 只有IIC. II 和IIID. 只有I4. 下列四项中,不属于数据库系统特点的是()。

A. 数据共享B. 数据完整性C. 数据冗余度高D. 数据独立性高5. 数据库系统的数据独立性体现在()。

A.不会因为数据的变化而影响到应用程序B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构D.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是()。

A. 模式B. 内模式C. 外模式D. 用户模式7. 要保证数据库的数据独立性,需要修改的是()。

A. 模式与外模式B. 模式与内模式C. 三层之间的两种映射D. 三层模式8. 要保证数据库的逻辑数据独立性,需要修改的是()。

A. 模式与外模式的映射B. 模式与内模式之间的映射C. 模式D. 三层模式9. 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是(),它是模式的逻辑子集。

A.模式B. 物理模式C. 子模式D. 内模式10.下述()不是DBA数据库管理员的职责。

A.完整性约束说明B. 定义数据库模式C.数据库安全D. 数据库管理系统设计选择题答案:(1) C (2) A (3) D (4) C (5) B(6) A (7) C (8) A (9) C (10) D二、简答题1.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。

数据库恢复技术

数据库恢复技术

2024/5/24
数据库原理
8
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
2024/5/24
数据库原理
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T1
T2
① 读A=16

读A=16
③ A←A-1 写回A=15

A←A-3
写回A=13
T1的修改被T2覆盖了!
的结果重新记入数据库。
2024/5/24
数据库原理
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恢复操作的基本原理
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
恢复的实现技术:复杂 一个大型数据库产品,恢复子系统的代码要 占全部代码的10%以上。
2024/5/24
数据库原理
24
数据库原理
41
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: 登记的次序严格按并行事务执行的时间次序 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。
2024/5/24
数据库原理
42
数据库原理
19
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。
2024/5/24
数据库原理
20
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
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2019/7/28
数据库系统概论
利用动态转储副本进行恢复
正常运行
运行事务
故障发生点
动态转储
运行事务

─┼───────┼─────────────
Ta
Tb
Tf
重装后备副本 利用日志文件恢复
恢复
━━━━━━╋ ━ ━ ━ ┥
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数据库系统概论
利用动态转储副本进行恢复
正常运行
Ta
Tb
Tf
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数据库系统概论
7.2 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
2019/7/28
数据库系统概论
数据库恢复概述(续)
数据库管理系统对故障的对策 DBMS提供恢复子系统 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ACID
转储必须等用户事务结束 新的事务必须等转储结束
2019/7/28
数据库系统概论
利用静态转储副本进行恢复
正常运行
故障发生点
静态转储
运行事务

─┼───────┼─────────────
Ta
Tb
Tf
恢复
重装后备副本
─┼───────┥
2019/7/28
数据库系统概论
动态转储
转储操作与用户事务并发进行 转储期间允许对数据库进行存取或修改 优点
2019/7/28
数据库系统概论
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
2019/7/28
数据库系统概论
恢复技术是衡量系统优劣的重要指标
2019/7/28
数据库系统概论
第七章 数据库恢复技术
7.1 事务的基本概念 7.2 数据库恢复概述 7.3 故障的种类 7.4 恢复的实现技术 7.5 恢复策略 7.6 小结
2019/7/28
数据库系统概论
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
2019 恢复的实现技术
7.4.1 数据转储 7.4.2 登记日志文件
2019/7/28
数据库系统概论
7.4.2 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
2019/7/28
数据库系统概论
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
三、事务的特性(ACID特性)
事务的ACID特性:
原子性(Atomicity) 一致性(Consistency) 隔离性(Isolation) 持续性(Durability )
2019/7/28
数据库系统概论
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
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第七章 数据库恢复技术
2019/7/28
数据库系统概论
第七章 数据库恢复技术
数据库系统中的数据是由DBMS统一管理和控 制的,为了适应数据共享的环境,DBMS必须 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。
转储状态
动态转储
静态转储
动态海量转储 静态海量转储
动态增量转储 静态增量转储
2019/7/28
数据库系统概论
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
事务是恢复和并发控制的基本单位
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数据库系统概论
二、如何定义事务
显式定义方式
BEGIN TRANSACTION SQL 语句1 SQL 语句2 。。。。。
BEGIN TRANSACTION SQL 语句1 SQL 语句2 。。。。。
COMMIT
ROLLBACK
隐式方式
当用户没有显式地定义事务时,
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数据库系统概论
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
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数据库系统概论
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
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
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数据库系统概论
3.转储方法小结
转储方法分类
转储 方式
海量转储 增量转储
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
2019/7/28
数据库系统概论
日志文件的内容(续)
3. 日志文件内容
各个事务的开始标记(BEGIN TRANSACTION) 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
恢复的实现技术:复杂
一个大型数据库产品,恢复子系统的代码要 占全部代码的10%以上
2019/7/28
数据库系统概论
第七章 数据库恢复技术
7.1 事务的基本概念 7.2 数据库恢复概述 7.3 故障的种类 7.4 恢复的实现技术 7.5 恢复策略 7.6 小结
2019/7/28
数据库系统概论
2019/7/28
数据库系统概论
一、什么是事务
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
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数据库系统概论
T1
T2
① 读A=16

读A=16
③ A←A-1 写回A=15

A←A-3
写回A=13
T1的修改被T2覆盖了!
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数据库系统概论
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。
一、什么是转储
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。
2019/7/28
数据库系统概论
转储
正常运行
故障发生点
转储
运行事务

─┼───────┼─────────────
Ta
Tb
Tf
恢复
重装后备副本 重新运行事务 ─┼───────┴------------→
动态转储
运行事务
故障发生点
─┼───────┼─────────────
登记日志文件 登记新日志文件
─────────┼─────────────
转储日志文件
恢复到一 致性状态
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重装后备副本,然后利用转储的日志文件恢复
━━━━━━┥
数据库系统概论
2.海量转储与增量转储
海量转储: 每次转储全部数据库
2019/7/28
数据库系统概论
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
2019/7/28
数据库系统概论
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 优点:实现简单 缺点:降低了数据库的可用性
DBMS按缺省规定自动划分事务
2019/7/28
数据库系统概论
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
2019/7/28
数据库系统概论
操作系统的某种潜在错误 瞬时强磁场干扰
2019/7/28
数据库系统概论
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
重做自此时开始的所有成功事务,将这 些事务已提交的结果重新记入数据库
2019/7/28
数据库系统概论
恢复操作的基本原理
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
A
B
A=A-1
B=B+1
这两个操作要么全做,要么全不做
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