1 相关概念
1.1 故障类型及其解决办法
事务内部的故障
预期事务内部故障
非预期的事务内部故障
系统故障
软故障,是指数据库正在运行过程中,由于硬件故障、数据库软件及操作系统的罗东、突然停电等情况导致的系统停止运转,所有正在运行的事务以正常的方式终止
介质故障
硬故障,主要指数据库在运行过程中,由于词头碰撞,磁盘损坏、强磁干扰、天灾人祸等情况,使得数据库中的数据部分或全部丢失的一类故障
病毒
1.2 数据库恢复技术(两个关键问题)
如何建立冗余数据
技术:数据备份、登记日志文件、数据库复制、数据库镜像、为段设立保存点以及使用后备段与先行页表来支持对段的保存
如何利用冗余数据实施数据库恢复
2 数据转储
2.1 基本概念
是指数据库管理人员或数据库操作系统定期复制数据库,并将复制得到的数据存放到其他介质中的过程,数据转储也称为数据备份
2.2 静态转储和动态转储
静态转储
在静态转储过程中系统不能运行其他事务,不允许在转储期间对数据库有任何的存取、修改活动,即转储前后系统必须处于一个一致性的状态
动态转储
是指允许转储操作和用户事务并发执行,即允许在转储过程中对数据库进行存取和修改操作
2.3 数据转储机制
完全转储
是对数据库中所有数据进行转储
增量转储
只复制上次转储后发生变化的文件或数据块
差量转储
也称差异转储,是对最近一次数据库完全转储以来发生的数据变化进行转储
2.4 多种转储方法结合使用
仅使用完全转储
完全转储加增量转储
完全转储加差量转储
3 日志文件
3.1 基本概念
记录每个事务对数据库的修改操作,数据库系统在运行过程,将所有事务的修改操作登记到日志文件中
3.2 使用日志文件
事务故障会服务
系统故障恢复
对动态转储方式中必须建立日志文件
在静态转吹中,也可以使用日志文件
3.3 日志文件的格式与内容
以记录为单位
每个事务开始标记
每个事务的结束标记
每个事务的所有修改操作
以数据块为单位
3.4 登记日志文件的原则
登记的次序严格按并行事务执行的时间次序
必须先写日志文件,后写数据库
3.5 检查点
作用
最大限度的减少了数据库完全 恢复时所必须执执行的日志部分
检查点记录内容
建立检查点时刻所有正在执行的事务清单
这些事务最近一个日志记录的地址
4 硬件容错方案
4.1 基本概念
RAID就是廉价冗余磁盘阵列,它是由多块磁盘构成一个整体,但这并不等于是简单的磁盘容量叠加,而是相对于其他存储设备在容量、管理、性能、可靠性和可用性上都有了进一步的提高。独特的是当从这些磁盘中抽出一块出来,利用其他磁盘上的信息,可以恢复出这块磁盘的信息
4.2 RAID的冗余技术
镜像冗余
把所有的数据复制到其他设备上或其他地方
校验冗余
通过对成员磁盘上的数据执行异或操作,得到其校验值,并存放在另外的校验磁盘上
4.3 常见的RAID级别
RAID0
RAID1
RAID5
4.4 服务器容错技术
解决服务器硬件异常问题而出现的解决方案
采用两台相同的服务器,两台服务器共享存储设备,其中一台服务器运行数据库系统,数据库数据存储在存储设备中
两台服务器之间使用专用的网络进行检测,当运行服务器出现问题时,由备用服务器接管数据库。由于数据库数据存储在存储设备中,因此在备用服务器在接管数据库业务时,数据库数据保持一致状态。这种工作模型称为Active-Standby模式
4.5 数据库镜像与数据库容灭
引入数据库镜像
是一种提高数据库可用性的解决方案,它根据DBAd要求,自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上
数据库镜像分类
双机互备模式
双机热备份模式
两种镜像运行模式
高安全性模式
高性能模式
三种实现方式
高可用性
两台服务器上同步事务写入,并支持自动错误恢复
高保护
两台服务器上同步事务写入,但是错误恢复是手工
高性能
两台服务器的写入是可以不同步的,因此在性能上有所提高,只允许手工的错误恢复