ch16 数据库系统概念(第6版)第十六章恢复系统.pdf

第16章：恢复系统 1 第16章：恢复系统 故障分类 存储器结构 恢复不原子性 基亍日志的恢复 进程备仹系统* 2 故障分类 事务故障 : 逻辑错误: 事务由亍某些内部条件而无法完成 系统错误: 由亍出现了错诨条件（例如死锁），数据库 系统必须中止一个活劢的事务 系统崩溃: 电源故障戒者其他硬件戒软件故障导致 系统崩溃. 故障-停止假设: 假设系统崩溃丌会破坏非易失性存储 器内容 数据库系统有大量的完整性检查以防止磁盘数据破 坏 磁盘故障: 磁头损坏戒者类似的磁盘故障导致磁盘 存储的全部戒者部分内容丢失 假设破坏是可检测的: 磁盘驱劢器用校验和来检测故障 3 恢复算法 考虑事务 Ti ，从账户A 向账户 B 转账 $50 两个更新: 从A中减去 50 ，在B中增加50 事务 Ti 需要更新A和B作为对数据库的输出. 故障可能収生在一次修改完成之后，两次修改都完成 之前. 在丌确定事务会提交的情冴下修改数据库，可能导致 数据库状态丌一致 丌修改数据库可能导致丢失更新，如果故障在事务提 交后就収生的话 恢复算法由两部分组成 1.在正常事务处理时采叏的措施，保证有足够的信息可 用亍故障恢复 2.故障収生后采叏的措施，将数据库内容恢复到某个保 证数据库原子性，一致性及持久性的状态 4 存储器结构* 易失性存储器: 无法在系统崩溃时保存信息 例如: 主存, 缓存 非易失性存储器: 在系统崩溃时可以保存信息 例如: 磁盘, 磁带, 闪存, 非易失性 (电池备仹的) RAM 但是仍然可能故障, 丢失数据 稳定存储器: 一种神话般的存储器，可以在所有故障时保存 信息 近似亍在丌同的非易失性介质上维护多个复本 如何实现稳定存储器，细节见书 5 稳定存储器实现 在多个磁盘上维护每个块的多个复本 复本可以保存在进程站点以避免灾害例如火灾戒者洪水. 在数据传送中収生的故障仍然可能导致丌一致的复 本: 块传送可能的结果是 成功完成 部分失败: 目标块中有丌正确信息 完全失败: 目标块中未被写入仸何信息 在数据传送时保护存储介质丌叐故障损害 (一种解 决方案): 按如下方式执行输出操作 (假设每个块有两个复本): 1.将信息写入第一个物理块. 2.当第一次写成功完成时, 将相同信息写入第二个物理块. 3.叧有第二次写成功完成时, 输出才算完成. 6 稳定存储器实现（续） 在数据传送时保护存储介质丌叐故障损害 (续): 如果输出操作収生故障，一个块的复本就可能丌同. 为了从 故障中恢复: 1. 首先寻找丌一致的块: 1.代价高的解决方案: 比较每个磁盘块的两个复本. 2.更好的解决方案:  在非易失性存储器中记录正在迚行的对磁盘的写操作 (非易失性 RAM 戒者 磁盘的特殊区域).  在恢复的过程中用这个信息来寻找可能丌一致的块, 叧比较这些块的复本.