数据库恢复

• 事务
  • 特性
    • 原子性、一致性、隔离性、持续性。
  • 状态
    • 活动：事务正常执行时的状态。
    • 部分提交：事务中的所有语句全部完成，数据还在内存中，未永久写入。
    • 失败：事务无法成功执行。
    • 中止：事务出现失败后回滚后的状态。
    • 提交：数据写入，事务完成。
• 故障
  • 系统故障：导致系统停止运行，需要重启。正在运行的事务非正常终止，内存数据丢失。
  • 事务故障：事务在提交前发生非预期的失败，应用程序无法处理。
  • 介质故障：储存设备发生故障。
• 恢复技术
  • 数据转储
    • 定义
      • 定期将数据库复制到其他储存设备，故障发生后将副本重新装入。
    • 分类
      • 静态和动态转储：
        • 静态转储时不响应用户事务。实现简单、降低可用性。
        • 动态转储时同时转储和响应用户事务。有并发性，不能保证数据正确有效。
      • 海量和增量转储：
        • 海量转储每次转储所有数据。恢复方便。
        • 增量转储只转储更新数据。转储性能更高。
  • 日志
    • 定义
      • 记录所有操作的信息，包括事务标识、操作、操作对象、数据值等。
    • 原则
      • 日志登记要按照事务执行的时间顺序。
      • 先写日志再写数据库。
    • 恢复
      • 重做技术：按照日志重新执行事务。按照日志记录顺序重做。
      • 撤销技术：按照日志恢复数据到修改前。按照日志记录逆序撤销。
    • 恢复策略
      • 系统故障
        • 对未完成事务，根据日志撤销修改。
        • 对部分提交事务，根据日志重做修改。
      • 事务故障
        • 根据日志撤销修改。
      • 介质故障
        • 重装数据库，装入最近的数据库转储，再装入日志重做已完成事务。
        • 如果使用动态转储，需要同时装入转储过程中产生的日志。
        • 需要 DBA 介入。
  • 检查点
    • 定义
      • 检查点是某时刻数据库运行状态的记录。
      • 日志文件中添加检查点记录，包括最近一个日志记录和正在运行的事务。
      • 增加重启动文件，其中记录所有检查点记录地址。
    • 更新
      • 创建检查点的步骤：
        • 写入日志缓冲区的日志。
        • 写入检查点记录。
        • 写入数据缓冲区的数据。
        • 写入检查点记录地址到重启动文件.
    • 恢复
      • 找到最后一个检查点，将此刻的事务加入撤销队列。
      • 在日志中，从检查点记录开始顺序扫描
        • 如果是事务的开始，则把事务放入撤销队列。
        • 如果是事务的结束，则把事务从撤销队列中移除，放入重做队列。
      • 撤销或重做队列中的事务。
  • 镜像
    • 定义
      • DBMS 自动维护当前数据库的副本，即时同步更新到镜像。
    • 恢复
      • 数据库故障时，自动使用镜像数据库，并用镜像恢复原数据库，不需要关闭系统。
      • 没有故障时，可以把镜像作为读数据库，提高查询性能。