高考生物高頻考點(diǎn)復(fù)習(xí)與分析

　　第11章 故障管理

　　11.1 事務(wù)

　　1、事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯控制單位，是操作數(shù)據(jù)的一個(gè)程序執(zhí)行單元。

　　2、為了保證數(shù)據(jù)的完整性，要求數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)維護(hù)事務(wù)具有如下性質(zhì)：

　　(1) 原子性：事務(wù)是一個(gè)不可分割的工作單位，事務(wù)中的操作要么都做，要么都不做;

　　(2) 一致性：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致的狀態(tài)變到另一個(gè)一致的狀態(tài);

　　(3) 隔離性：一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)于其他并發(fā)事務(wù)是隔離的;

　　(4) 持續(xù)性：一個(gè)事務(wù)提交后，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變是永久性的，即使系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障，也不會(huì)對(duì)其它執(zhí)行的結(jié)果有任何影響。

　　11.2 故障的種類(lèi)及解決方法

　　11.2.1 事務(wù)內(nèi)部故障

　　1、預(yù)期的事務(wù)內(nèi)部故障：

　　通過(guò)事務(wù)程序本身發(fā)現(xiàn)的事物內(nèi)部故障，可以通過(guò)將事務(wù)回滾，撤銷(xiāo)其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，從而使數(shù)據(jù)庫(kù)回到一致性的狀態(tài);

　　2、非預(yù)期的事務(wù)內(nèi)部故障：

　　(1)由于事務(wù)內(nèi)部故障大部分屬于此類(lèi)，所以事務(wù)故障僅限指此類(lèi)故障;

　　(2)事務(wù)故障表明事務(wù)沒(méi)有提交或撤銷(xiāo)就結(jié)束了，因此數(shù)據(jù)庫(kù)可能處于不正確的狀態(tài)，因此，恢復(fù)事務(wù)必須強(qiáng)行回滾事務(wù)，在保證該事務(wù)對(duì)其他事務(wù)沒(méi)有影響的條件下，利用日志文件撤銷(xiāo)其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到該事務(wù)運(yùn)行之前的效果;

　　(3)事務(wù)故障恢復(fù)是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，對(duì)用戶(hù)是透明的。

　　11.2.2 系統(tǒng)故障(軟故障)

　　1、指數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中，由于硬件故障、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件及操作系統(tǒng)的漏洞、突然停電等情況，導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，所有正在運(yùn)行的事務(wù)以非正常方式終止，需要系統(tǒng)重新啟動(dòng)的一類(lèi)故障;

　　2、系統(tǒng)故障導(dǎo)致內(nèi)存中的內(nèi)容丟失，而在硬盤(pán)上的內(nèi)容仍然完好;從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)可以處于不正確的狀態(tài);

　　3、要消除這些事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響，保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的一致性，辦法就是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重新啟動(dòng)后，對(duì)于未完成的事務(wù)可能已經(jīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容，回滾所有未完成的事務(wù)寫(xiě)的結(jié)果，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的一致性;對(duì)于已完成的事務(wù)可能部分或全部留在緩存區(qū)的結(jié)果，需要重做所有已提交的事務(wù)，以將數(shù)據(jù)庫(kù)真正恢復(fù)到一致?tīng)顟B(tài)。

　　4、一句話(huà)，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)，容錯(cuò)對(duì)策是在重新啟動(dòng)系統(tǒng)后，撤銷(xiāo)(UNDO)所有未提交的事務(wù)，重做(REDO)所有已提交的事務(wù)。

　　11.2.3 介質(zhì)故障(硬故障)

　　1、指數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中，由于磁盤(pán)損壞、天災(zāi)****等情況，使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)部分或全部丟失的一類(lèi)故障;

　　2、介質(zhì)故障的容錯(cuò)對(duì)策采用兩種方式：

　　(1)軟件容錯(cuò)：

　　是使用數(shù)據(jù)庫(kù)備份及事務(wù)日志文件，通過(guò)恢復(fù)技術(shù)，恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)到備份結(jié)束時(shí)的狀態(tài);

　　(2)硬件容錯(cuò)：

　　目前常用的方法是采用雙物理存儲(chǔ)設(shè)備，最完全的方式是設(shè)計(jì)兩套相同的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)同時(shí)工作，數(shù)據(jù)的變化也同步，空間有一定距離，這樣當(dāng)發(fā)生損壞性的自然現(xiàn)象時(shí)，由于兩套數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有空間距離，因此同時(shí)發(fā)生破壞的概率幾乎為零，達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)的完全安全。

　　11.2.4 計(jì)算機(jī)病毒故障

　　1、計(jì)算機(jī)病毒是一種惡意的計(jì)算機(jī)程序，在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成破壞的同時(shí)也可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)造成破壞(主要破壞數(shù)據(jù)庫(kù)文件);

　　2、可以通過(guò)設(shè)立防火墻預(yù)防，殺毒軟件查殺已感染的文件和數(shù)據(jù)庫(kù)備份來(lái)解決;

　　11.3 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)概述

　　1、 恢復(fù)機(jī)制涉及兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

　　(1) 如何建立冗余數(shù)據(jù);

　　(2) 如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。

　　2、 最常用的建立冗余數(shù)據(jù)技術(shù)是數(shù)據(jù)備份和登錄日志文件，他們通常是結(jié)合起來(lái)使用的。

　　11.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)

　　1、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)—指數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)定期拷貝數(shù)據(jù)庫(kù)，并將拷貝得到的數(shù)據(jù)庫(kù)放到其他介質(zhì)中的過(guò)程。

　　2、 DBA可在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)生故障后，利用這些副本恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)，但此時(shí)恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫(kù)只能回到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的狀態(tài)，要想恢復(fù)到故障前的狀態(tài)，需要參考日志文件，重新運(yùn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)后到故障前的所有事務(wù)才可以;

　　3、 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)

　　(1) 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：在靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)過(guò)程中系統(tǒng)不能運(yùn)行其他事務(wù)，不允許在轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的任何存取、修改活動(dòng)。

　　(2) 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：允許轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作和用戶(hù)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行;

　　(3) 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)雖然保證了數(shù)據(jù)的有效性，但卻是以降低數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性為代價(jià);而動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)雖然提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性，但數(shù)據(jù)庫(kù)的有效性卻得不到保證。

　　(4) 為了能保證數(shù)據(jù)的有效性，而又不降低可用性，就需要引入日志文件，用它記錄轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間各事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改活動(dòng)，然后使用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的備份副本加上日志文件就可將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某一時(shí)刻的正確狀態(tài)。

　　3、 幾種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)機(jī)制

　　(1) 完全轉(zhuǎn)儲(chǔ)：對(duì)所有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份，需占用較多時(shí)間和空間，可作為系統(tǒng)失敗時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ);

　　(2) 增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)：只復(fù)制上次備份后變化的文件;

　　(3) 差量轉(zhuǎn)儲(chǔ)：對(duì)最近一次數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份以來(lái)發(fā)生的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行備份，優(yōu)點(diǎn)是速度快，占用較少的時(shí)間和空間。

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