数据库原理及应用（MySQL版） 理论教案 第16次课（理论） 数据库故障恢复概述.docx

教案首页（以2课时为单元）课 序授课日期授课班次授课教师批准人16课题第七章故障恢复目的要求这一章主要讲解数据库的恢复技术及恢复策略，使学生今后遇到类似问题， 可以独立解决。通过学习要求学生掌握下述内容：数据库恢复的概述；故障的种类； 恢复的实现技术（数据转储；登记日志文件）：恢复的策略（事物故障的恢复；系 统故障的恢复；介质故障的恢复）。教学内容1、数据库故障恢复概述2、故障分类3、恢复的实现技术4、恢复策略5、具有检查点的恢复技术重点难点重点：故障种类、恢复实现技术、恢复策略 难点：恢复实现技术教学方法手 段教学方法：启发、引导、演示、归纳手 段：多媒体课件和黑板画的图例讲解教学步骤1 .提问引起思考引入课程2 .精讲课堂内容3 .课堂小结4 .布置作业复习提问题并发控制的四种隔离级别和三级封锁协议作业题目课后选择及填空题预习内容MySQL备份与恢复实现课时分配（以分钟计算）教学环节复习提问新课讲解课堂实践每课小结布置作业时间分配5781052教学内容课堂组织第7章故障恢复【课程导入】问题：处理数据过程中，会出现什么样故障（如磁盘损坏、系统死机等），出 现故障对数据有什么负影响，我们又如何将数据恢复到最近时间内的正确状态？【讲授内容】7.1 数据库故障恢复概述（1）平时做好两件事：转储和建立日志。 周期地（比如一天一次）对整个数据进行复制，转储到另一个磁盘或磁带 一类的存储介质中。 建立日志数据库。记录事务的开始、结束标志，记录事务对数据库的每一 次插入、删除和修改前后的值，写到日志库中，以便有案可查。（2）数据库系统基本的共同恢复方法。 优先写日志。任何对数据库中数据元素的变更都必须先写入日志；将变更 的数据写入磁盘前，日志中的所有相关记录必须写入磁盘。 REDO （重做）已提交事务的操作。当发生故障而使系统崩溃后，对那些已 提交但其结果尚未真写到磁盘上去的事务操作要重做，使数据库恢复到崩溃时所处 理状态。 UNDO （撤销）未提交事务的操作。系统崩溃时，那些未提交事务操作所产 生的数据库变更必须恢复到原状，使数据库只反映已提交事务的操作结果。数据库恢复的基本原则很简单，数据重复存储，即数据“冗余”。数据库恢复 系统应该提供两种类型的功能：一是生成冗余数据，即备份数据库；二是冗余重建， 即利用这些冗余数据恢复数据库。7.2 故障分类7. 2.1事务故障事务故障就是一个事务不能再正常执行下去了。事务故障又可分为两种。（1）可以预期的事务故障。（2）非预期的事务故障。8. 2.2系统故障系统故障可能导致事务的两种情况：（1）尚未完成的事务。（2）已提交的事务。重新启动时，具体处理分为：（1）对未完成事务作UNDO处理：（2）对已提交事务但更新还留在内存缓冲区的事务进行REDO处理。9. 2.3介质故障介质故隙恢复的方法是： 重新装入转储的后备副本到新的磁盘,使数据库恢复到转储时的一致状态。 在日志中找出转储以后所有已提交的事务。对这些已提交的事务进行REDO 处理，将数据库恢复到故障前某一时刻的一致状态。7.3恢复的实现技术7.3.1数据备份备份是为了支持磁盘本身发生故障时的数据库恢复。在发生介质故障时，存储 在磁盘上的数据库本身甚至日志遭到破坏，将如何恢复呢？其基本方法是定期(比如一天一次)地将数据库转储到另外分离(甚至远离) 的安全存储器(磁带、光盘或远程结点等)上，这种转储过程就称为备份。(1)海量转储。每次复制整个数据库。(2)增量转储。7. 3.2登记日志文件在系统运行时，数据库与事务都在不断的变化，为了在故障后能恢笈系统的正 常状，必须在系统正常运行期间随时记录下它们的变化情况，以便提供恢复所需信 息。这种历史记录称为“日志”。为保证数据库是可恢复的，登记日志文件时必须遵守2条原则：(1)事务登记的次序必须严格按并发事务执行的时间次序。(2)必须先写日志文件，后写数据库。7.4恢复策略1. 4.1事务故障的恢复(1)从后向前的扫描日志，找到故障事务。(2)撤消该事务已做的所有更新操作。(3)从正在运行的事务列表中删除该事务，释放该事务所占资源。7. 4.2系统故障的恢复(1)重新启动OS和DBMS。(2)从前向后扫描日志，找到故障前已提交的事务，将其事务唯一标识号记入 重做(REDO)队列。同时，找出故障时未提交的事务，将其事务唯一标识号记入撤 销(UNDO)队列。(3)对撤销队列中的各个事务进行撤销处理，具体方法是，反向扫描日志，对 每个要撤销的事务进行回退操作。(4)对重做队列中的各个事务进行重做，具体方法是，正向扫描日志，对每个 事务重新执行日志文件登记的操作。8. 4.3介质故障的恢复(1)修复或更换磁盘系统，并重新启动系统。(2)装入最近的数据库后备副本，使数据库恢复到最近一次转储时的一致性数 据库状态。(3)装入有关的日志副本，重做(REDO)已提交的事务。具体方法为，扫描日 志，找出故障时己提交事务的唯一标识号，记入重做队列；正向扫描日志，对重做 队列中的事务重新执行日志文件中登记的操作。【课程小结】本次课要求掌握故障的三种类型，及每种故障的恢复方法。思政窠例