介质故障的恢复(数据库)

时间：2022-12-29 16:30:02 | 来源：信息时代

时间：2022-12-29 16:30:02 来源：信息时代

    介质故障的恢复 : 针对介质故障进行恢复的机制和过程。介质故障(media failure)是指类似磁盘损坏等严重的故障。这是最严重的一种故障,不仅影响到使用受损数据库的当前事务,而且会丢失已经提交的事务的数据。对于这一类故障,单靠日志文件已经不够了,还需要新的“冗余”信息,这就是数据备份或称数据转储。在系统发生介质故障的时候就可以重装数据库备份,至少可以恢复到数据库转储时的状态,将损失降到最小。如果还有日志可用,则可以从数据库备份出发,执行必要的REDO操作和UNDO操作,这样就可以把数据库恢复到故障发生前的一致状态。
数据转储(backup/achieve/dump)是指数据库管理员(DBA)定期地将这个数据库备份到另一个磁盘或者另一个系统上保存起来的过程。如果在转储过程中没有事务在运行,得到的数据库备份就是一个一致的备份。由于数据库转储是将整个数据库进行备份,因此是十分耗费时间资源的操作,不能频繁地进行。另一方面,在转储期间不允许其他事务执行,也会严重影响系统的性能。如何提高转储效率是一个重要的研究课题。
按照在转储时是否有事务运行可区分为静态转储和动态转储。
静态转储是指转储开始的时候,数据库处于一致的状态,而转储期间不允许有事务在执行。显然,静态转储得到的一定是一个数据库一致性副本。DBMS只要在接受DBA开始转储的指令后,先将活动的事务全部提交或者撤销,并且不允许新的事务启动,就可以获得一个静态转储副本。
动态转储是指在转储期间允许其他事务继续对数据库进行存取和修改。动态转储可以克服静态转储的缺点,它不需要等待正在运行的事务结束,也不影响新事务启动和运行。但是,这样做的代价是,转储获得的数据库副本并不是一致的。还需要记录转储期间所有的操作,建立日志文件。这样数据库副本加上日志才能把数据库恢复到一个一致的状态。
按照转储的方式的不同,转储还可以划分为全量转储和增量转储。
全量转储是指每次转储都是将整个数据库进行备份。这种方式的好处是恢复简单,主要问题就是时间和空间的开销都比较大。增量转储是指每次只转储上一次转储后更新过的数据。这种方法的好处是转储的时间空间开销较小,但是要获得一个一致性的数据库副本就比较费事。需要从最近一个全量转储备份开始,并汇总全部的增量转储的内容,得到一个一致的转储时副本。
不同的转储方式和不同的转储状态可以组合成四种不同的转储方法。
有了数据库转储备份和日志,就可以进行介质故障的恢复。具体包括两个步骤:
(1)重装数据库。即装入离故障发生时刻最近的转储副本,并在需要的时候(动态转储时)借助日志恢复到转储开始时数据库的一致状态。
(2)重做已经完成的事务。装入转储结束时的日志文件,重做已经完成的事务。注意,这时没有必要执行UNDO操作。
转储时DBA需要根据应用的具体情况,制定转储计划,包括转储周期、转储方式等。例如,对于可以停止服务的系统,就可以定期(每周或者每月)地进行静态全量转储,建立一个一致的备份点。然后在这个期间内,还可以进行增量转储。另外,为了使介质故障的损失最小,日志也需要转储到不同的系统中,甚至异地系统中去。