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数据库备份与恢复
第8章
目录
01
数据库故障
及恢复策略
02
数据库恢复的原理及方法
03
数据库备
份操作
04
数据库恢
复操作
本章主要内容
本章主要介绍了数据库的备份和恢复。数据库恢复技术用来应对各种各样的故障，当数据库出现故障时，恢复机制能将数据库恢复到一致性状态，保证数据库中的数据是正确的。
数据库的恢复是以备份为基础的，SQL Server 2019的备份和恢复组件为存储在SQL Server中的关键数据提供了重要的保护手段。本章着重讨论备份和恢复的策略与过程。
数据库恢复的原理及方法
第8章
02
恢复机制涉及的关键问题
2.如何利用这些冗余数据实施数据库恢复
1.如何建立冗余数据
数据备份（backup）
登记日志文件（logging）
数据库镜像技术
8.2.1 数据备份
备份的数据文本称为后备副本或后援副本。
数据备份
指定期或不定期地对数据库数据进行复制。可以将数据复制到本地机器上，也可以复制到其他机器上，也称为数据转储。
8.2.1 数据备份
[例]
故障发生点
备份
运行事务
正常运行
─┼───────┼─────────↓────
Tf
重装后备副本
恢复
─┼───────┴－－－－－－－－→
重新运行事务
Ta
Tb
8.2.1 数据备份
备份方法
按照备份状态，数据备份可分为静态备份与动态备份
按照备份方式，备份还可以分为海量备份与增量备份
是在系统中没有正在运行的事务时进行了备份操作。
备份期间不允许对数据库的任何存取、修改活动
优点：简单
缺点：降低了数据库的可用性
静态备份
8.2.1 数据备份
动态备份
是指在备份期间允许对数据库进行存取或修改
备份操作与用户事务并发进行
优点
不用等待正在运行的用户事务结束
不会影响新事务的运行
缺点
不能保证副本中的数据正确有效
动态备份
8.2.1 数据备份
海量备份
指每次备份全部数据库
增量备份
指只备份上次备份后更新过的数据
从故障恢复角度看，使用海量备份得到的后备副本进行恢复，会更方便些，直接装入最新副本就行；而使用增量备份的后备副本进行恢复，需要按时间顺序逐个加入副本，恢复时间比较长。
从传统效率角度看，如果数据库很大，事务处理又十分频繁，则经常性的做增量备份会更便捷，更实用，更有效，海量备份耗费的时间太多，因而也就不能频繁的进行。
8.2.1 数据备份
8.2.2 登记日志文件
什么是日志文件
1.日志文件的格式
以记录为单位的日志文件
以数据块为单位的日志文件
日志文件(log file)是用来记录事务对数据库的更新操作的文件
8.2.2 登记日志文件
以记录为单位的日志文件内容
各个事务的开始标记(BEGIN TRANSACTION)
各个事务的结束标记(COMMIT或ROLLBACK)
各个事务的所有更新操作
以上均作为日志文件中的一个日志记录 (log record)
8.2.2 登记日志文件
记录事务开始标记的日志记录
事务标志 + BEGIN TRANSACTION
例：T1 BEGIN TRANSACTION
记录事务结束标记的日志记录
事务标志 + COMMIT
事务标志 + ROLLBACK
例：T1 COMMIT
T2 ROLLBACK
8.2.2 登记日志文件
记录事务更新操作的日志记录
示意性例子：
T1 U AA 18 20
T1 I TU 1
T1 D TV 20
1. 事务标识（标明是哪个事务）
2. 操作类型（插入、删除或修改）
3. 操作对象（记录ID、Block NO.）
4. 更新前数据的旧值（对插入操作而言，此项为空值）
5. 更新后数据的新值（对删除操作而言, 此项为空值）
8.2.2 登记日志文件
以数据块为单位的日志文件，每条日志记录的内容
事务标识
被更新的数据块
由于将更新前的整个块和更新后的整个块都放入日志文件中，操作类型和操作对象等信息就不必放入日志记录中了。
8.2.2 登记日志文件
2．日志文件的作用
具体作用
01
事务故障恢复和系统故障恢复必须用日志文件。
03
在静态备份方式中，也可以建立日志文件。
02
在动态备份时，由于不能获得数据一致性副本，所以采用动态备份方式必须建立日志文件。
8.2.2 登记日志文件
3．登记日志文件的原则
为保证数据库是可恢复的，登记日志文件时必须遵循两条原则：
登记的次序严格按并发事务执行的时间次序
必须先写日志文件，后写数据库
写日志文件操作：把表示这个修改的日志记录写到日志文件中
写数据库操作：把对数据的修改写到数据库中
8.2.3 数据库镜像技术
数据库镜像是数据库管理系统根据数据库管理员的要求，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。
应用1
应用2
应用3
应用4
镜像
update
复制
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8.2.3 数据库镜像技术
出现故障时
可由镜像磁盘继续提供使用
同时数据库管理系统自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复
不需要关闭系统和重装数据库副本
应用1
应用2
应用3
应用4
镜像
update
复制
read
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8.2.3 数据库镜像技术
频繁地复制数据自然会降低系统运行效率
在实际应用中用户往往只选择对关键数据和日志
文件镜像，而不是对整个数据库进行镜像。

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