故障分類

(1) 系統(tǒng)故障

造成系統(tǒng)停止運(yùn)行的故障，此時(shí)正在執(zhí)行的所有事務(wù)將全部中斷，內(nèi)存中的事務(wù)數(shù)據(jù)丟失，可能會(huì)出現(xiàn)不一致的狀態(tài)

(2) 事務(wù)內(nèi)部的故障

死鎖、運(yùn)算溢出等導(dǎo)致事務(wù)處理出現(xiàn)錯(cuò)誤、未達(dá)到預(yù)期終點(diǎn)(Commit或RollBack)的故障，導(dǎo)致事務(wù)的非正常結(jié)束

(3) 存儲(chǔ)設(shè)備故障

介質(zhì)破壞

(4) 其他

數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)策略綜述

(1) 事務(wù)故障的恢復(fù)

利用日志文件撤銷事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的更改，系統(tǒng)回滾到事務(wù)執(zhí)行前的狀態(tài)，好像從來(lái)沒有發(fā)生過(guò)事務(wù)一樣

日志文件：記錄數(shù)據(jù)庫(kù)所有更新操作，當(dāng)事務(wù)故障發(fā)生時(shí)系統(tǒng)反向掃描日志文件、并逆向操作。

(2) 系統(tǒng)故障的恢復(fù)

系統(tǒng)故障不會(huì)破壞磁盤中的數(shù)據(jù)，但是會(huì)丟失內(nèi)存緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。

此時(shí)有兩種可能造成數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)不一致：一、未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的更新可能已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)；二、已完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的更新可能還在緩沖區(qū)中未寫入磁盤。

恢復(fù)步驟：

1° 掃描日志文件，找到未完成事務(wù)和已完成事務(wù)（區(qū)別是有無(wú)Commit）

2° 正向掃描日志，重新執(zhí)行Redo已完成事務(wù)

3° 反向掃描日志，撤銷Undo未完成事務(wù)

(3) 存儲(chǔ)故障的恢復(fù)

依靠鏡像磁盤

基于日志的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)

(1) 日志記錄的類型

1° Start Ti：開始事務(wù)Ti

2° Ti，Xj，V1，V2：Ti事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)Xj進(jìn)行寫操作，操作前的值為V1，操作后的值為V2

3° Commit Ti：提交事務(wù)Ti（表示事務(wù)執(zhí)行成功，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的任何更新都寫入到緩存區(qū)中，但是不一定寫到磁盤中了）

4° Abort Ti：終止事務(wù)Ti

(2) 事務(wù)操作寫日志的過(guò)程

1° 日志中寫入 Start Ti

2° Ti的每次write(X)操作前，都要先在日志中寫入 Ti，Xj，V1，V2，然后才能更新數(shù)據(jù)

3° 事務(wù)進(jìn)入部分提交狀態(tài)時(shí)，向日志中寫入 Commit Ti

(3) Redo技術(shù)

故障發(fā)生后，系統(tǒng)掃描日志，對(duì)于日志中既包含 Start Ti 又包含 Commit Ti 的事務(wù)Ti，要重新執(zhí)行Redo。

系統(tǒng)按事務(wù)的提交順序重做各個(gè)事務(wù)。

(4) Undo技術(shù)

故障發(fā)生后，系統(tǒng)掃描日志，對(duì)于日志中包含 Start Ti 但不包含 Commit Ti 的事務(wù)Ti，要重新執(zhí)行Undo。

Undo的過(guò)程是：從日志中讀取Write記錄(Ti，Xj，V1，V2)，按照寫入時(shí)相反的順序，將數(shù)據(jù)從新值恢復(fù)成舊值。即V2恢復(fù)成V1。

(5) 日志文件可以恢復(fù)系統(tǒng)故障和事務(wù)故障，不能恢復(fù)存儲(chǔ)故障

檢查點(diǎn)恢復(fù)技術(shù)

(1) 事務(wù)內(nèi)部的故障僅需要恢復(fù)發(fā)生故障的個(gè)別事務(wù)，而系統(tǒng)故障可能會(huì)影響多個(gè)事務(wù)，此時(shí)掃描日志文件變成了一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程。事實(shí)上，系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)僅影響少量事務(wù)，所以使用檢查點(diǎn)。

(2) 檢查點(diǎn)；記錄在日志中，表示數(shù)據(jù)庫(kù)是否正常運(yùn)行的一個(gè)標(biāo)志。

系統(tǒng)需要周期性的向日志中寫入一條檢查點(diǎn)，記錄所有當(dāng)前活動(dòng)的事務(wù)。

(3) 寫檢查點(diǎn)時(shí)的操作

1° 把日志緩沖區(qū)中的內(nèi)容寫入日志

2° 向日志文件寫入一個(gè)檢查點(diǎn)

3° 把數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖區(qū)的內(nèi)容寫入數(shù)據(jù)庫(kù)

4° 把檢查點(diǎn)在日志中的地址寫入重啟動(dòng)文件

寫檢查點(diǎn)時(shí)，不運(yùn)行事務(wù)執(zhí)行任何更新操作

(4) 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)時(shí)操作

1° 從重啟動(dòng)文件找到最后一個(gè)檢查點(diǎn)的地址

2° 掃描得到檢查點(diǎn)時(shí)刻的所有事務(wù)

3° Redo已經(jīng)完成的事務(wù)，Undo未完成的事務(wù)(判斷完成/未完成的標(biāo)準(zhǔn)是是否Commit過(guò))