第七章：数据库恢复技术案例

三、恢复的实现技术
• 数据转储——数据库恢复的基本技术
• 转储
– DBA定期的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 – 这些备用数据文本称为后备或后援副本(backup)
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三、恢复的实现技术
• 转储和恢复
转储 正常运行
Ta Tb Tf
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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
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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
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二、故障的种类
• 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
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– 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
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三、恢复的实现技术
• 日志文件内容
– 事务开始标记
– 事务标识符
– 操作的记录标识符
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三、恢复的实现技术
• 日志文件内容
第七章 数据库恢复技术
一、数据库恢复
• 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
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一、数据库恢复
• 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 一致状态的过程
– 恢复技术是衡量系统优劣的重要指标
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三、恢复的实现技术
• 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
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三、恢复的实现技术
• 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
– 原理简单，实现复杂
• 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。
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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
– 每周进行一次动态海量转储 – 每月进行一次静态海量转储
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二、故障的种类
• 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
• 恢复策略：
– DBMS的DB恢复程序或用户程序(事务撤销UNDO) – 强行回滚（Rollback）
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二、故障的种类
运行事务
重装后备副本
重新运行事务
恢
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复
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三、恢复的实现技术
• 转储的种类
转储状态
动态转储
转储 方式
静态转储
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
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三、恢复的实现技术
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
机程序，能像生物病毒一样繁殖和传播，造成对计
算机系统的危害
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二、故障的种类
• 恢复策略
– 采用病毒疫苗
– 杀毒
– 采用恢复技术（后续将要学习）将其恢复
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二、故障的种类
事务内 部故障
系统 故障
介质 故障
计算机 病毒
故障的种类
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二、故障的种类
• 事务故障：事务运行时非正常终止
– 不可预测故障：程序非正常停止。如溢出、死锁等。
– 可预测故障：程序中的回滚语句Rollback
– 在记录上实现的操作
– 数据被修改前的值
– 记录被更改后的值
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三、恢复的实现技术
• 日志文件的作用
– 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恢复
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三、恢复的实现技术
• 登记日志文件的原则
• 系统故障（软故障）
– 造成系统停止运转的任何事件，使系统重新启动。
如CPU故障、OS故障、DBMS崩溃、系统断电等
– 后果：内存数据全部丢失，外存数据未破坏（不破 坏数据库）
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二、故障的种类
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二、故障的种类
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三、恢复的实现技术
• 恢复机制涉及的关键问题
– （1）如何建立备份数据
– （2）如何利用备份数据实施数据库恢复
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三、恢复的实现技术
数据 转储
登记日 志文件
建立备份数据常用的技术
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• 恢复策略：
– 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
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二、故障的种类
• 恢复策略：
– 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
– 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
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二、故障的种类
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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