数据库的控制功能

2024-11-10 本文已影响0人娇娇_5038

在DBS运行时，DBMS要对DB进行监控，以保证整个系统的正常运转，防止数据意外丢失和不一致数据产生。DBMS对DB的监控，称为数据库的控制，有时也称为数据库的保护。对数据库的控制主要通过4个方面实现：数据库的恢复、并发控制、完整性控制和安全性控制。每一方面都构成了DBMS的一个子系统。

事务管理（ACID）属性
故障恢复
并发控制
数据库的完整性
数据库的安全性

事务管理（ACID）属性

事务（transaction）定义

一个数据库操作序列，不可分割的工作单位（要么全做，要么全不做）
事务时DBS运行的最小逻辑工作单位，是恢复和并发控制的基本单位
事务以BEGIN TRANSACTION 语句开始，以COMMIT语句或ROLLBACK语句结束
eg

设银行数据库中有一转账事务T

BEGIN TRANSACTION;
read(A);
A:=A-50
write(A);
if(A<0)
    ROLLBACK;
else
   {
read(B);
B:=B+50;
COMMIT;
    }

2.事务的ACID特性

原子性（Atomicity）
一致性（Consistency）
隔离性（Isolation）
持久性（Durability）

事务的状态及其转化

1-5-1.png

故障恢复

故障是不可避免的
- 系统故障: 计算机软、硬件故障
- 人为故障：操作员的失误、恶意的破坏等
数据库的恢复
把数据库从错误状态恢复到已知的正确状态（亦称为一致状态或完整状态），这部分主要内容：故障分类和恢复，检查点技术，数据库镜像技术
恢复操作的基本原理：冗余
利用存储在系统其他地方的荣誉数据来重建数据库。
建立冗余数据
- 数据存储（backup）
- 登录日志文件（logging）
故障的种类
- 事务内部故障
- 系统故障：软故障
- 介质故障：应故障
- 计算机病毒：常导致数据不一致
  一、事务内部故障分类
可预见
- 通过事务程序本身可发现
非预期（不能由应用程序处理）
- 运算溢出
- 并发事务发送死锁而被选中撤销盖事务
- 违反了某些完整性限制等

注：事务故障意味着事务没有达到预期的终点（COMMIT或ROLLBACK）,数据库可能处于不正确的状态。恢复：撤销事务（UNDO）,强行回滚。
二、系统故障或软故障：是指造成系统停止运转的任何事件（硬件错误、操作系统故障、DBMS代码错误、系统断电），使得系统要重新启动

故障时，事务未提交----强行撤销（UNDO）
故障时，事务已提交，但缓冲区中的信息尚未写回到磁盘---重做（REDO）
三、在发送介质故障（硬故障）和遭受病毒破坏时，磁盘上的物理数据遭到毁灭性破坏。此时，恢复的方法如下：
重装转储的后备副本到新的磁盘，使数据恢复到转储时的一致状态
在日志中找出转储以后所有提交的事务
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。
注：事务故障和系统故障的恢复由系统自动进行
介质故障的恢复需要DBA配合执行
利用日志进行故障恢复的两个问题
1.搜索日志将耗费大量的时间
1. REDO处理：重新执行，浪费了大量时间
  解决方案一：
  具有检查点（checkpoint）的恢复技术
在日志文件中增加检查点记录（checkpoint）: 记录检查点时刻所有正在执行的事务清单
增加重新开始文件：记录各个检查点在日志文件中的地址

检查点技术
利用检查点恢复技术

提高数据库科用性的解决方案---数据库镜像（Mirror）

DBMS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、并保证镜像数据与主数据库的一致性，每当主数据库更新时，DBMS自动把更新侯的数据复制过去

数据库的控制主要通过四个方面实现：数据库恢复、并发控制、完整性控制和安全性控制。
事务的ACID特性:原子性、一致性、隔离性、持久性
事务的状态：活动状态，部分提交状态，失败状态、中止状态、提交状态
故障的种类及其恢复：事务内部故障、系统故障、介质故障、计算机病毒
计算机病毒具有检查点(checkpoint)的恢复技术：检查点记录、重新开始文件
数据库镜像

数据库的控制功能

事务管理（ACID）属性

故障恢复

猜你喜欢

热点阅读