計算機系統(tǒng)因磁盤顷锰、電源、軟件等的原因發(fā)生故障時亡问,會造成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)信息的丟失官紫。此外,事務(wù)也可能因各種原因失敗玛界,如破壞了完整性約束或發(fā)生了死鎖万矾。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個重要組成部分就是恢復(fù)機制,它負責(zé)檢測故障以及將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)至故障發(fā)生前的某一狀態(tài)慎框。
一旦故障發(fā)生良狈,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的狀態(tài)可能不再一致,即它不能反映數(shù)據(jù)庫試圖保存的現(xiàn)實世界的狀態(tài)笨枯,為保持一致性薪丁,要求每個事務(wù)都必須是原子的∠诰恢復(fù)機制的職責(zé)就是要保證原子性和持久性严嗜。
一、在基于日志的機制中洲敢,所有的更新都計入日志漫玄,并存放在穩(wěn)定存儲器中。當事務(wù)的最后一個日志記錄(即commit日志記錄)輸出到穩(wěn)定存儲器時,就認為這個事務(wù)已提交睦优。
日志記錄包括所有更新過的數(shù)據(jù)項的舊值和新值渗常。當系統(tǒng)崩潰后需要對更新進行重做時,就使用新值汗盘,如果需要回滾事務(wù)皱碘,就使用舊值。
在延遲修改機制中隐孽,事務(wù)執(zhí)行時所有write操作要延遲到事務(wù)提交時才執(zhí)行癌椿,那時系統(tǒng)在執(zhí)行延遲寫中會用到日志中與該事務(wù)有關(guān)的信息。在延遲修改機制中菱阵,日志記錄不需要包含已更新的數(shù)據(jù)項的舊值踢俄。
為了減少搜索日志和重做事務(wù)的開銷,還可以使用檢查點技術(shù)送粱。在恢復(fù)階段褪贵,只需重演自最后一個已完成的檢查點之后的正常操作中所做的所有動作。
恢復(fù)機制的高效實現(xiàn)需要盡可能減少向數(shù)據(jù)庫和穩(wěn)定存儲器寫出的數(shù)目抗俄。在事務(wù)處理所基于的存儲模型中,主存儲器中有一個日志緩存區(qū)世舰、一個數(shù)據(jù)庫緩存區(qū)和一個系統(tǒng)緩存區(qū)动雹。日志記錄在開始時可以保存在易失性的日志緩存區(qū)中,當是下述情況之一發(fā)生時必須寫到穩(wěn)定存儲器中:
在日志記錄可以輸出到穩(wěn)定存儲器之前跟压,與事務(wù)T相關(guān)的所有日志記錄必須已經(jīng)輸出到穩(wěn)定存儲器中胰蝠。
在主存中的一個數(shù)據(jù)庫輸出到非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)庫之前,與該塊中數(shù)據(jù)相關(guān)的所有日志記錄必須已經(jīng)輸出到穩(wěn)定存儲器中震蒋。
二茸塞、為從造成非易失性存儲器中數(shù)據(jù)丟失的故障中恢復(fù),則必須周期性地將整個數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容轉(zhuǎn)儲到穩(wěn)定存儲器中(如每天一次)查剖。如果發(fā)生了導(dǎo)致物理數(shù)據(jù)庫丟失的故障钾虐,就使用最近一次的轉(zhuǎn)儲將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到前面的某個一致狀態(tài)。一旦完成該恢復(fù)笋庄,再用日志將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到最近的一致狀態(tài)效扫。
遠程備份系統(tǒng)提供了更高程度的可靠性,允許事務(wù)處理即使在主站點遭受火災(zāi)直砂、洪水或地震等破壞時也能繼續(xù)菌仁。主站點上的數(shù)據(jù)和日志記錄連續(xù)不斷地備份到遠程備份站點。如果主站點發(fā)生故障静暂,遠程備份站點就執(zhí)行一定的恢復(fù)動作济丘,然后接管事務(wù)處理。
學(xué)習(xí)資料:Database System Concepts, by Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan