结构推理
针对不同的故障,试给出恢复的策略和方法。(即如何进行事务故障的恢复?系统故障的恢复?介质故障恢复?)
【正确答案】事务故障的恢复:事务故障的恢复是由DBMS自动完成的,对用户是透明的。
DBMS执行恢复步骤:
(1)导向扫描文件日志(即从最后向前扫描日志文件),查找该事务的更新操作;
(2)对该事务的更新操作执行逆操作,即将日志记录中“更新前的值”写入数据库;
(3)继续反向扫描日志文件,作同样处理;
(4)如此处理下去,直至读到此事务的开始标记,该事务故障的恢复就完成了。
系统故障的恢复:系统故障可能会造成数据库处于不一致状态:一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库;二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区,没来得及写入
数据库。因此恢复操作就是要撤销(UNDO)故障发生时未完成的事务,重做(REDO)已完成的事务。
系统的恢复步骤:
(1)正向扫描日志文件,找出在故障发生前已经提交的事务队列(REDO队列)和未完成的事务队列(UNDO队列)。
(2)对撤销队列中的各个事务进行UNDO处理。
进行UNDO处理的方法是,反向扫描日志文件,对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作,即将日志记录中“更新前的值(Before Image)”写入数据库。
(3)对重做队列中的各个事务进行REDO处理。
进行REDO处理的方法是,正向扫描日志文件,对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作。即将日志记录中“更新后的值(After Image)”写入数据库。
说明:在第(1)步中如何找出REDO队列和UNDO队列?请大家思考一下。
下面给出一个算法:
(1)建立两个事务队列:
①UNDO-LIST:需要执行UNDO操作的事务集合;
②REDO-LIST:需要执行REDO操作的事务集合。
两个事务队列初始均为空。
(2)从日志文件头开始,正向扫描日志文件:
①如有新开始(遇到Begin Transaction)的事务,把暂时放入UNDO-LIST队列;
②如有提交的事务(遇到End Transaction) ,把从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列;直到日志文件结束。
介质故障的恢复:介质故障是最严重的一种故障。
恢复方法是重装数据库,然后重做已完成的事务。具体过程:
(1)DBA装入最新的数据库后备副本(离故障发生时刻最近的转储副本),使数据库恢复到转储时的一致性状态;
(2)DBA装入转储结束时刻的日志文件副本;
(3)DBA启动系统恢复命令,由DBMS完成恢复功能,即重做已完成的事务。
说明:①假定采用的是静态转储,因此第(1)步装入数据库后备副本便可以了。
②如果采用的是动态转储,第(1)步装入数据库后备副本还不够,还需同时装入转储开始时刻的日志文件副本,经过处理后才能得到正确的数据库后备副本。
③第(2)步重做已完成的事务的算法:
a.正向扫描日志文件,找出故障发生前已提交的事务的标识,将其记入重做队列;
b.再一次正向扫描日志文件,对重做队列中的所有事务进行重做处理,即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。
【答案解析】