36292

Журнализация изменений БД, файл журнала, контрольные точки

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Это требование предполагает возможность восстановления согласованного состояния базы данных после любого программного или аппаратного сбоя. Типичная СУБД должна предоставлять такие функции восстановления как: механизм резервного копирования предназначенный для периодического создания копий базы данных; средства ведения журнала в котором фиксируются текущее состояние транзакций и вносимые в базы данных изменения; функция создания контрольных точек обеспечивающая перенос выполняемых в базе данных изменений во вторичную помять с целью...

Русский

2013-09-21

31.5 KB

20 чел.

  1.  Журнализация изменений БД, файл журнала, контрольные точки

Журнализация изменений базы данных

Одним из основных требований к развитым СУБД является надежность хранения баз данных. Это требование предполагает возможность восстановления согласованного состояния базы данных после любого программного или аппаратного сбоя.

Типичная СУБД должна предоставлять такие функции восстановления, как:

  1.  механизм резервного копирования, предназначенный для периодического создания копий базы данных;
  2.  средства ведения журнала, в котором фиксируются  текущее состояние транзакций и вносимые в базы данных изменения;
  3.  функция создания контрольных точек, обеспечивающая перенос выполняемых в базе данных изменений во вторичную помять с целью сделать их постоянными;
  4.  менеджер восстановления, обеспечивающий восстановление согласованного базы данных, нарушенного в результате отказа.

Возможны следующие ситуации, при которых требуется производить восстановление состояния базы данных:

  1.  Индивидуальный откат транзакции. Типичной ситуацией отката транзакции является ее завершением оператором ROLLBACK; откат транзакции может быть инициирован системой. Для восстановления согласованного состояния базы данных при индивидуальном откате транзакции нужно устранить последствия  операторов модификации базы данных, которые выполнялись в этой транзакции.
  2.  Восстановление после внезапной потери содержимого оперативной памяти (мягкий сбой). Возникновение ситуации в случае выключение электрического питания, при возникновении неустранимого сбоя процессора. Ситуация характеризуется потерей той части базы данных, которая к моменту сбоя содержалась в буферах оперативной памяти.
  3.  Восстановление после поломки основного внешнего носителя базы данных (жесткий сбой). Эта ситуация в современных условиях при высокой надежности устройств внешней памяти может встретиться крайне редко, но все-таки СУБД должна быть в состоянии восстановить базу данных и в этом случае. Основа восстановления - архивная копия и журнал изменений базы данных.

 

Для восстановления прои 1 и 2 типов сбоев используется файл журнала, при жестком сбое (тип 3) – архивирование б/д.

Файл журнала.

Для выполнения восстановления необходима дополнительная информация. В современных реляционных СУБД такая информация поддерживается в виде журнала изменений базы данных.

Общей целью журнализации изменений базы данных является обеспечение возможности восстановления согласованного состояния базы данных после любого сбоя. Поскольку основой поддержания целостного состояния  базы данных является механизм транзакций, журнализация и восстановление тесно связаны с понятием транзакции. Общие принципы восстановления следующие:

результаты зафиксированных транзакций должны быть сохранены в восстановленном состоянии базы данных;

результаты незафиксированных транзакций должны отсутствовать в восстановленном состоянии базы данных.

В файл журнала может помещаться следующая информация: записи о транзакциях (идентификатор транзакции, тип записи журнала, идентификатор элемента данных, вовлеченного в операцию обработки базы данных, копию элемента данных до  и после операции) и записи о контрольных точках.

Основой восстановления является избыточное хранение данных; эти данные хранятся в журнале, содержащем последовательность записей об изменении базы данных. Возможно два варианта ведения журнальной информации:

  1.  в первом варианте - для каждой транзакции поддерживается отдельный локальный журнал изменений базы данных этой транзакции и может поддерживаться в оперативной (виртуальной) памяти; кроме того, поддерживается общий журнал изменений базы данных. Этот вариант позволяет быстро выполнить индивидуальные откаты транзакций, однако приводит к значительному дублированию информации в локальных и общем журналах;
  2.   Второй вариант - поддержание только общего журнала изменений базы данных, который и применяется выполнении индивидуальных откатов. Так как второй вариант применяется наиболее часто в СУБД, рассмотрим его более подробно.

Контрольные точки.

Контрольная точка – момент синхронизации между базой данных и файлом журнала, где регистрируются транзакции. Все буферы оперативной памяти принудительно записываются во вторичную память системы.

Контрольные точки организуются через установленный временной интервал и включают выполнение следующих действий:

  1.  запись всех имеющихся в оперативной памяти записей журнала во вторичную память;
  2.  запись всех модифицированных блоков в буферах базы данных во вторичную память;
  3.  помещение в файл журнала записи контрольной точки, которая содержит идентификаторы всех транзакций, которые были активны в момент создания этой контрольной точки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53512. Организация производственного процесса на предприятиях по ремонту подвижного состава 400.26 KB
  Основные принципы и формы рационального построения производственного процесса в пространстве и во времени. Типы производства и их технико-экономическая характеристика. Показатели, определяющие типы производства и пути их улучшения.