第十章 数据库恢复技术

第十章 数据库恢复技术
主要内容: 主要内容
事务及其特性 数据库故障 数据库恢复技术
10.1 事务的基本概念
事务: 用户定义的一个操作序列， 事务 : 用户定义的一个操作序列 ， 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。 么全做要么全不做 , 是一个不可分割的工作单位 。 注意：事务的开始与结束可以由用户显式控制。 注意：事务的开始与结束可以由用户显式控制。 通常是以BEGIN TRANSACTION开始，以 开始， 通常是以 开始 COMMIT或ROLLBACK结束。 结束。 或 结束
10.8 Oracle的恢复技术
Oracle的恢复机制 Oracle的恢复机制 转储 登记日志文件 Oracle向DBA提供了多种转储后备副本的方法 提供了多种转储后备副本的方法， Oracle 向 DBA 提供了多种转储后备副本的方法 ， 如 文件拷贝、 利用Oracle的 Export实用程序 、 用 SQL 文件拷贝 、 利用 Oracle的 Export实用程序、 Oracle 实用程序 Spool或自己编程实现等 相应地，Oracle也 或自己编程实现等。 命令 Spool或自己编程实现等。相应地，Oracle也 提供了多种重装后备副本的方法，如文件拷贝、 提供了多种重装后备副本的方法，如文件拷贝、利 Oracle的 Import实用程序 实用程序、 SQL*LOADER以 用 Oracle 的 Import 实用程序 、 利用 SQL*LOADER 以 及自己编程实现等。 及自己编程实现等。
10.4.2 登记日志文件 日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的 文件。 文件 。 不同数据库系统采用的日志文件格式并不 完全一样。 完全一样。 作用：可以用来进行事务故障恢复和系统故障恢 作用： 并协助后备副本进行介质故障恢复。 复，并协助后备副本进行介质故障恢复。 为保证数据库是可恢复的， 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： 遵循两条原则： 登记的次序严格按并发事务执行的时间次序。 ⑴ 登记的次序严格按并发事务执行的时间次序。 ⑵ 必须先写日志文件，后写数据库。 必须先写日志文件，后写数据库。
静态转储 动态转储
静态转储： 静态转储 ： 是在系统中无运行事务时进行的转 储操作。即转储操作开始的时刻， 储操作。即转储操作开始的时刻，数据库处于一 致性状态，而转储期间不允许（或不存在） 致性状态，而转储期间不允许（或不存在）对数 据库的任何存取、修改活动。显然， 据库的任何存取、修改活动。显然，静态转储得 到的一定是一个数据一致性的副本。 到的一定是一个数据一致性的副本。静态转储简 单，但转储必须等待正运行的用户事务结束才能 进行，同样， 进行，同样，新的事务必须等待转储结束才能执 显然，这会降低数据库的可用性。 行。显然，这会降低数据库的可用性。
10.5 恢复策略
1.事务故障的恢复 事务故障是指事务在运行至正常终止点前被中止， 事务故障是指事务在运行至正常终止点前被中止 ， 这时恢复子系统应利用日志文件撤消（ UNDO） 这时恢复子系统应利用日志文件撤消 （ UNDO ） 此事 务已对数据库进行的修改。 事务故障的恢复是由系 务已对数据库进行的修改 。 统自动完成的，对用户是透明的。 统自动完成的，对用户是透明的。 2.系统故障的恢复 系统故障的恢复是由系统在重新启动时自动完成的， 系统故障的恢复是由系统在重新启动时自动完成的 ， 不需要用户干预。 不需要用户干预。 3.介质故障的恢复 发生介质故障后， 发生介质故障后 ， 磁盘上的物理数据和日志文件被 破坏， 恢复方法是重装数据库， 破坏 ， 恢复方法是重装数据库 ， 然后重做已完成的 事务。 事务。
10.7 数据库镜像
数据库镜像（Mirror） 根据DBA的要求， DBA的要求 数据库镜像（ Mirror） ： 根据DBA 的要求， 自动把整个数 据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上。 据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上 。 每当主数据 库更新时，DBMS自动把更新后的数据复制过去 自动把更新后的数据复制过去， DBMS自 库更新时 ， DBMS 自动把更新后的数据复制过去 ， 即 DBMS 自 动保证镜像数据与主数据的一致性。 动保证镜像数据与主数据的一致性。 由于数据库镜像是通过复制数据实现的， 由于数据库镜像是通过复制数据实现的 ， 频繁地复制数据 自然会降低系统运行效率， 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 对关键数据和日志文件镜像， 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。 行镜像。
依 赖 于 OS 的 文 件 系 指定要创建用于输出的导出文件或者文件的名称及路径。可以 指定要创建用于输出的导出文件或者文件的名称及路径。 定义多个输出文件，文件之间用逗号隔开。 统 定义多个输出文件，文件之间用逗号隔开。 指出每个转储文件大小的最大值 n或y 或 指 出 是 否 将 数 据 库 的 所 有 对 象 导 出 。 该 参 数 与 owner 或 者 tables不能同时出现。为执行全库方式的导出，所连接的用户 不能同时出现。 不能同时出现 为执行全库方式的导出， 必须是一个管理员用户或拥有EXP_FULL_DATABASE权限的 必须是一个管理员用户或拥有 权限的 用户 指定特定用户模式的导出，可以通过逗号隔开的方式列出多个 指定特定用户模式的导出， 用户。该参数会导出指定用户的所有对象。 用户。该参数会导出指定用户的所有对象。 指出应该导出的表名称列表， 指出应该导出的表名称列表，多个表名用逗号隔开 列出表空间的名称， 应该从这些表空间中导出对象。 列出表空间的名称，且EXP应该从这些表空间中导出对象。用 应该从这些表空间中导出对象 于移动实际的数据库或者传输表空间。 于移动实际的数据库或者传输表空间。 指出执行该导出用户的数据库登录用户名称/密码 。 指出执行该导出用户的数据库登录用户名称 密码。 EXP实用 密码 实用 程序将用户名作为默认的第一个参数，并且不需要使用userid 程序将用户名作为默认的第一个参数，并且不需要使用 参数标识。 参数标识。 控制是否导出表的数据，缺省为 控制是否导出表的数据，缺省为y
10.6 具有检索点的恢复技术
具有检查点的恢复技术是在日志文件中增加一类 新的记录——检查点记录（checkpoint），增加一 检查点记录（ 新的记录 检查点记录 checkpoint） 个重新开始文件， 个重新开始文件，并让恢复子系统在登录日志文件 期间动态地维护日志。 期间动态地维护日志。 使用检查点方法可以改善恢复效率。 使用检查点方法可以改善恢复效率。
事务的特性（ 事务的特性（ACID)
原子性 一致性 隔离性 持续性 事务是恢复和并发控制的基本单位。保证事务ACID特 事务是恢复和并发控制的基本单位。保证事务ACID特 ACID 性是事务处理的重要任务。 性是事务处理的重要任务。
10.2 数据库恢复概述
数据库管理系统（恢复子系统） 数据库管理系统（恢复子系统）必须具有把数据库从错 误状态恢复到某一已知的正确状态（ 误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为一致状态或完 整状态）的功能，这就是数据库的恢复。 整状态）的功能，这就是数据库的恢复。
10.4.1 数据转储
转储即DBA定期地将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘 转储即DBA定期地将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘 DBA 上保存起来的过程。 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。 后援副本。 当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入， 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， 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， 到故障发生时的状态，必须重新运行自转储以后的所有更 新事务。转储是十分耗费时间和资源的，不能频繁进行。 新事务。转储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一个适当的转储周期 应该根据数据库使用情况确定一个适当的转储周期。 DBA应该根据数据库使用情况确定一个适当的转储周期。 分类： 分类：
10.6 具有检索点的恢复技术
检查点记录的内容包括： 检查点记录的内容包括： 建立检查点时刻所有正在执行的事务清单。 ⑴ 建立检查点时刻所有正在执行的事务清单。 这些事务最近一个日志记录的地址。 ⑵ 这些事务最近一个日志记录的地址。 例如：当事务 T 在一个检查点之前提交 ， T 对数据库所做的 例如 ： 当事务T在一个检查点之前提交， 修改一定都已写入数据库， 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， 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。 REDO操作 没有必要对事务T执行REDO操作。
动态转储： 动态转储 ： 是指转储期间允许对数据库进 行存取或修改。 行存取或修改。即转储和用户事务可以并发 执行。动态转储可克服静态转储的缺点，它 执行。 动态转储可克服静态转储的缺点， 不用等待正在运行的用户事务结束， 不用等待正在运行的用户事务结束，也不会 影响新事务的运行。但是， 影响新事务的运行。但是，转储结束时后援 副本上的数据并不能保证正确有效。 副本上的数据并不能保证正确有效。
10.3 故障的种类பைடு நூலகம்
事务内部的故障 这类故障有的可以通过事务程序 本身发现； 有的是非预期的， 不能由事务程序处理的。 本身发现 ； 有的是非预期的 ， 不能由事务程序处理的 。 系统故障 系统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。 例如， 事件 ， 使得系统要重新启动 。 例如 ， 特定类型的硬件 错误（ CPU故障 ） 、 操作系统故障、 DBMS代码错误 、 错误 （ 故障） 操作系统故障 、 代码错误、 故障 代码错误 突然停电等等。 突然停电等等。
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tables tablespac es userid