数据库的备份与恢复

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1、第10讲数据库的备份与恢复数据库技术进行数据的备份是数据库的日常维护工作之一。问题的提出：数据库系统出现故障后，如何把数据库从错误状态恢复到正确状态？恢复技术：数据库备份+日志文件1、事务的概念(Transaction)所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位。在关系数据库中，事务可以是一条SQL语句、一组SQL语句。在SQL语言中，定义事务的语句有三条：BeginTransaction开始Commit结束Rollbackbegintransaction

2、select*fromteacher;updateteachersettitle=nullwheretno=101;select*fromteacher;rollback;select*fromteacher;事务特性(ACID)原子性(Atomicity)事务中包含的所有操作要么全做，要么全不做。一致性(Consistency)事务的隔离执行必须保证数据库的一致性。事务开始前，数据库处于一致性的状态；事务结束后，数据库必须仍处于一致性状态。隔离性(Isolation)系统必须保证事务不受其它并发执行事务的

3、影响。对任何一对事务T1，T2，在T1看来，T2要么在T1开始之前已经结束，要么在T1完成之后再开始执行。隔离性通过并发控制机制实现。持久性(Durability)一个事务一旦提交之后，它对数据库的影响必须是永久的。事务状态活动状态失败状态部分提交状态提交状态中止状态初始状态事务无法继续正常执行事务回滚，数据库恢复到事务开始前状态最后一条语句被执行后成功完成，永久写入数据库2、日志文件日志文件的格式和内容日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。不同数据库系统采用的日志文件格式并不完全一样。每个日志记

4、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(对插入操作而言，此项为空值)更新后数据的新值(对删除操作而，此项为空值)日志文件的作用：正常运行登记日志文件故障点数据库恢复利用日志文件恢复事务继续运行登记日志文件登记日志文件(Logging)原则：登记的次序严格按事务执行的时间次序。必须先写日志，后写数据库。3、恢复策略事务故障的恢复指事务在运行至正常终点前被终止。a.反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作。b.对该事务的更新操作执行逆操作

5、。说明：事务故障的恢复由系统自动完成。系统故障的恢复a.正向扫描日志文件，找出故障发生前已提交的事务，将其放入重做（REDO）队列；找出故障发生前未提交的事务，将其放入撤消（UNDO）队列。b.对撤消（UNDO）队列中的事务进行撤消处理。c.对重做（REDO）队列中的事务进行重做处理。介质故障的恢复a.装入数据库备份和日志文件备份。b.重做已完成的事务。具有检查点(checkpoint)的恢复技术问题的提出：在执行恢复操作时，需要扫描整个日志文件，有可能重复执行某些操作。检查点的用途是在磁盘上建立事务处理一

6、致性的标志。技术原理：在日志文件中增加一类新记录，检查点；增加一个重新开始文件；恢复子系统动态维护日志。恢复子系统可以定期或不定期地建立检查点保存数据库状态。检查点可以按照预定的一个时间间隔建立。如，每隔一小时建立一个检查点；也可以按照某种规则建立检查点，如日志文件已写满一半建立一个检查点。使用检查点方法可以改善恢复效率。当事务T在一个检查点之前提交，T对数据库所做的修改一定都已写入数据库，写入时间是在这个检查点建立之前或在这个检查点建立之时。这样，在进行恢复处理时，没有必要对事务T执行Redo操作。检查点

7、故障点REDO撤消-定义●恢复是把数据库从错误状态恢复到某一正确状态的功能，从而确保数据库的一致性。●恢复的基本原理是冗余，即数据库中任一部分的数据可以根据存储在系统别处的冗余数据来重建。-日志●日志文件是用来记录数据库的每一次更新活动的文件，由系统自动记录。●日志内容包括：记录名、旧记录值、新记录值、事务标识符、操作标识符等。数据库恢复(小结)基本的恢复操作：对圆满事务所做过的修改操作应执行redo操作，即重新执行该操作，修改对象被赋予新记录值。对夭折事务所做过的修改操作应执行undo操作，即撤消该操作，

8、修改对象被赋予旧记录值。先写日志的原则（WAL）对于尚未提交的事务，在将DB缓冲区写到外存之前，必须先将日志缓冲区内容写到外存去。如果先写DB，则可能在写的中途发生系统崩溃，导致内存缓冲区内容丢失，而外存DB处于不一致状态，由于日志缓冲区内容已破坏，导致无法对DB恢复。日志记录将要发生何种修改。写入DB表示实际发生何种修改。服务器容错技术：磁盘镜像，双机备份，双机磁盘阵列服务器服务器服务器服务器服务器RAIDRA