武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 完成本次講座后，您應(yīng)該能夠了解：1.故障的類型和對系統(tǒng)的破壞程度；2.如何使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和日志文件從事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障中恢復(fù)；3.檢查點(diǎn)技術(shù)——通過將檢查點(diǎn)記錄添加到日志文件中來提高恢復(fù)效率（改進(jìn)的日志文件）；4.數(shù)據(jù)庫鏡像——避免媒體故障影響數(shù)據(jù)庫可用性（自動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲） 本講座介紹了將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復(fù)到已知良好狀態(tài)（也稱為一致或完整狀態(tài)）的能力。我什么時候需要恢復(fù)數(shù)據(jù)庫？故障數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的特點(diǎn)是什么？武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫恢復(fù)特點(diǎn)：DBMS DB應(yīng)用應(yīng)用OS緩沖區(qū)因?yàn)镈B和內(nèi)存用戶工作空間之間的數(shù)據(jù)交換是通過緩沖區(qū)進(jìn)行的，而這種交換一般是由緩沖區(qū)是否滿觸發(fā)。因此，有可能提交事務(wù)的數(shù)據(jù)還在緩沖區(qū)中，沒有寫入DB，而未提交事務(wù)的數(shù)據(jù)寫入DB。因此，在故障恢復(fù)時，可能需要REDO已經(jīng)提交的事務(wù)和UNDO未提交的事務(wù)都需要保證事務(wù)的原子性。武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 < @1.故障類型：一些事務(wù)故障可以通過事務(wù)程序傳遞。有些自己發(fā)現(xiàn)的故障是意料之外的，事務(wù)程序無法處理。

系統(tǒng)故障導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)行并導(dǎo)致系統(tǒng)重新啟動的任何事件。有可能一些未完成事務(wù)的結(jié)果被發(fā)送到物理數(shù)據(jù)庫，而一些已完成事務(wù)的結(jié)果沒有完全寫回物理數(shù)據(jù)庫。媒體故障 外部存儲故障 計(jì)算機(jī)病毒武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院2.對數(shù)據(jù)庫的破壞程度（1)數(shù)據(jù)庫本身的破壞（2)數(shù)據(jù)庫沒有損壞，但數(shù)據(jù)可能不正確） 損壞程度 交易失敗 系統(tǒng)故障 媒體故障 計(jì)算機(jī)病毒不破壞數(shù)據(jù)庫 破壞數(shù)據(jù)庫 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 10 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 11 恢復(fù)的基本原理 如何建立冗余數(shù)據(jù)？如何利用這些冗余數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)？恢復(fù)實(shí)施技術(shù)恢復(fù)實(shí)施策略武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院12 2.最常用的技術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲是DBA定期將整個數(shù)據(jù)庫復(fù)制到磁帶或其他磁盤進(jìn)行保存的過程。數(shù)據(jù)文本稱為備份副本或備份副本。注冊日志文件是用于記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 13 3.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲狀態(tài) 動態(tài)轉(zhuǎn)儲 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲 質(zhì)量轉(zhuǎn)儲 動態(tài)質(zhì)量轉(zhuǎn)儲 靜態(tài)質(zhì)量轉(zhuǎn)儲方法 增量轉(zhuǎn)儲 動態(tài)增量轉(zhuǎn)儲 靜態(tài)增量轉(zhuǎn)儲 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 14 4.注冊日志文件內(nèi)容 每個事務(wù)的起始標(biāo)志（BEGIN） 更新操作格式 事務(wù)ID 操作類型 操作對象 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 15 4.注冊日志文件 注冊原則 必須先寫日志文件武漢數(shù)據(jù)恢復(fù)，再寫到數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫被破壞后，將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障前的某個時間 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 16 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 17 在討論恢復(fù)策略之前，需要明確三個問題：哪些故障對用戶透明恢復(fù)？恢復(fù)的目標(biāo)是什么？事務(wù)故障、系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 18 1.事務(wù)故障恢復(fù)對用戶恢復(fù)功能是透明的 利用日志文件UNDO這個事務(wù)修改數(shù)據(jù)庫恢復(fù)步驟（1）

需要重做日志 是否所有已完成的事務(wù)？在故障點(diǎn)之前很久的一些事務(wù)不需要重做嗎？如何確定這些交易？這里介紹檢查點(diǎn)恢復(fù)技術(shù)武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院20 3.介質(zhì)故障恢復(fù)DBA干預(yù)（對用戶不透明） 磁盤上的物理數(shù)據(jù)和日志文件因介質(zhì)故障而被破壞恢復(fù)功能（1）備份副本(2）redo完成的事務(wù)恢復(fù)步驟(1）加載數(shù)據(jù)庫最新的備份副本；(2）加載對應(yīng)的日志文件副本，重做完成的事務(wù)。可以使用用戶透明的介質(zhì)故障恢復(fù)?因此，提出了一種數(shù)據(jù)庫鏡像技術(shù)。武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 21 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 22 1.前面介紹的恢復(fù)技術(shù)存在的問題 在使用日志技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)時，需要檢查所有的日志記錄，這就帶來了兩個問題：無需搜索整個日志。REDO 處理 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 23 2.在日志文件中添加檢查點(diǎn)記錄 () 是一個操作，將物理數(shù)據(jù)文件與數(shù)據(jù)庫緩存的當(dāng)前狀態(tài)同步，將修改后的數(shù)據(jù)頁寫回磁盤，這確保了數(shù)據(jù)的永久副本（在磁盤上）。需要檢查所有的日志記錄武漢數(shù)據(jù)恢復(fù)，這帶來了兩個問題： 沒有必要搜索整個日志。REDO 處理 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 23 2.在日志文件中添加檢查點(diǎn)記錄 () 是一個操作，將物理數(shù)據(jù)文件與數(shù)據(jù)庫緩存的當(dāng)前狀態(tài)同步，將修改后的數(shù)據(jù)頁寫回磁盤，這確保了數(shù)據(jù)的永久副本（在磁盤上）。需要檢查所有的日志記錄，這帶來了兩個問題： 沒有必要搜索整個日志。REDO 處理 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 23 2.在日志文件中添加檢查點(diǎn)記錄 () 是一個操作，將物理數(shù)據(jù)文件與數(shù)據(jù)庫緩存的當(dāng)前狀態(tài)同步，將修改后的數(shù)據(jù)頁寫回磁盤，這確保了數(shù)據(jù)的永久副本（在磁盤上）。

檢查點(diǎn)將最小化必須重做的事務(wù)數(shù)量。武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 24 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 25 根據(jù) DBA 的要求，自動將整個數(shù)據(jù)庫或其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一個磁盤。每當(dāng)主庫更新時，DBMS自動復(fù)制更新后的數(shù)據(jù)，即DBMS自動保證鏡像數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)的一致性，這樣在發(fā)生介質(zhì)故障時，鏡像磁盤可以繼續(xù)使用，DBMS自動使用鏡像磁盤數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)庫恢復(fù)，無需關(guān)閉系統(tǒng)并重新加載數(shù)據(jù)庫副本。在沒有故障的情況下，數(shù)據(jù)庫鏡像也可以用于并發(fā)操作。武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 26 ? ? 武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院 27 完成本次講座后，您應(yīng)該能夠了解：1.故障的類型和對系統(tǒng)的破壞程度；2.如何使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和日志文件從事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障中恢復(fù)；3.檢查點(diǎn)技術(shù)——通過將檢查點(diǎn)記錄添加到日志文件中來提高恢復(fù)效率（改進(jìn)的日志文件）；4.數(shù)據(jù)庫鏡像——避免介質(zhì)故障影響數(shù)據(jù)庫可用性（自動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲）如何使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和日志文件從事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障中恢復(fù)；3.檢查點(diǎn)技術(shù)——通過將檢查點(diǎn)記錄添加到日志文件中來提高恢復(fù)效率（改進(jìn)的日志文件）；4.數(shù)據(jù)庫鏡像——避免介質(zhì)故障影響數(shù)據(jù)庫可用性（自動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲）如何使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和日志文件從事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障中恢復(fù)；3.檢查點(diǎn)技術(shù)——通過將檢查點(diǎn)記錄添加到日志文件中來提高恢復(fù)效率（改進(jìn)的日志文件）；4.數(shù)據(jù)庫鏡像——避免介質(zhì)故障影響數(shù)據(jù)庫可用性（自動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲）