Crash Recovery

tilbage til: databehandling SS 3

velkommen til klassen!

i dagens klasse vil vi tale om crash recovery. Nyd klassen!

Crash Recovery

Definition

Crash recovery er den proces, hvormed databasen flyttes tilbage til en konsistent og brugbar tilstand. Dette gøres ved at rulle ufuldstændige transaktioner tilbage og gennemføre engagerede transaktioner, der stadig var i hukommelsen, da nedbruddet opstod. Når databasen er i en konsistent og brugbar tilstand, har den nået det, der er kendt som et konsistenspunkt. Efter en transaktionsfejl skal databasen gendannes.

forhold, der kan resultere i transaktionsfejl

1. et strømsvigt på maskinen, der får databaseadministratoren og databasepartitionerne på den til at gå ned.
2. en maskinfejl såsom hukommelseskorruption eller disk, CPU eller netværksfejl.
3. en alvorlig operativsystemfejl, der får DB til at gå ned

Introduktion til Vædderen (algoritmer til gendannelse og isolering, der udnytter semantik)

Vædderen er en gendannelsesalgoritme designet til at arbejde uden kraft, stjæle databasetilgang. Det bruges af IBM DB2, MS Server og mange andre databasesystemer.

de tre hovedprincipper, der ligger bag ARIES-gendannelsesalgoritmen:

1. skriv-fremad logning: Enhver ændring af et objekt registreres først i loggen, og derefter skal loggen skrives til stabil lagring, før ændringer af objektet skrives til en disk.
2. gentagelse af historie under Redo: ved genstart, efter et nedbrud, trækker ARIES handlingerne i en database tilbage før styrtet og bringer systemet tilbage til den nøjagtige tilstand, som det var i før styrtet. N det fortryder transaktionen stadig aktiv på crash tid.
3. logning ændringer under Fortryd: Ændring foretaget i databasen, mens fortrydelse af transaktioner logges for at sikre, at en sådan handling ikke gentages i tilfælde af gentagne genstarter.

Gendannelsesprocedure efter nedbrud

gendannelsen fungerer i tre faser.

1. analysefase: den første fase, analyse, beregne alle de nødvendige oplysninger fra logfilen.
2. gentag fase: gentag fase gendanner databasen til den nøjagtige tilstand ved nedbruddet, inklusive alle ændringer af ikke-forpligtede transaktioner, der kørte på det tidspunkt.
3. Fortryd fase: Fortryd-fasen fortryder derefter alle uforpligtede ændringer og efterlader databasen i en ensartet tilstand. Efter gentagelsesfasen afspejler databasen den nøjagtige tilstand ved nedbruddet. Ændringerne af ikke-forpligtede transaktioner skal dog fortrydes for at gendanne databasen til en ensartet tilstand.

evaluering

1. Definer crash recovery
2. Forklar udtrykket Vædderen.

andet opsving relateret til datastruktur

1. Skrivebordslogprotokollen: Skriv – ahead logning er en familie af teknikker til at tilvejebringe atomicitet og holdbarhed (To af syreegenskaberne) i databasesystemer. I et system, der bruger Val, skrives alle ændringer til en log, før de anvendes. Normalt gemmes både redo-og fortryd-oplysninger i loggen. Vi gør det muligt at opdatere en database et sted.
2. Atomicity: dette er egenskaben ved transaktionsbehandling, hvorved enten alle operationer af transaktioner udføres, eller ingen af dem udføres (alt eller intet)
3. holdbarhed: Dette er den sure egenskab, der garanterer, at transaktioner, der har begået, vil overleve permanent.
4. Log: en transaktionslog (også transaktionskladde, databaselog, binær log eller revisionsspor) er en historie med handlinger udført af et databasestyringssystem for at garantere syreegenskaber over nedbrud eller udstyrsfejl. Fysisk er en log en fil med opdateringer udført til databasen, gemt i stabil opbevaring.
5. Kontrol Peger: Checkpointing består grundlæggende af at gemme et øjebliksbillede af den aktuelle applikationstilstand og senere bruge det til at genstarte udførelsen i tilfælde af fejl. En checkpoint-post skrives regelmæssigt i loggen på det tidspunkt, når systemet skriver ud til databasen på disken alle DBMS-buffere, der er blevet ændret. Dette er en periodisk operation, der kan reducere tiden for genopretning fra et nedbrud. Kontrolpunkter bruges til at gøre gendannelse mere effektiv og til at kontrollere genbrug af primære og sekundære logfiler. I tilfælde af et nedbrud vil Sikkerhedskopifiler blive brugt til at gendanne databasen til crashpunktet.
6. Mediegendannelse: Mediegendannelse beskæftiger sig med fejlen i lagringsmediet, der holder den permanente database, især diskfejl. Den traditionelle databasemetode til mediegendannelse bruger arkivkopier (dumps) af databasen samt arkivlogfiler. Arkivkopier repræsenterer snapshots af databasen og tages med jævne mellemrum.

arkivloggen indeholder logoptegnelserne for alle begåede ændringer, som endnu ikke afspejles i arkivkopien. I tilfælde af en mediefejl kan den aktuelle database rekonstrueres ved hjælp af den nyeste arkivkopi og gentage alle ændringer i kronologisk rækkefølge fra arkivloggen.

hurtigere gendannelse fra diskfejl understøttes af diskorganisationer som RAID (redundante arrays af uafhængige diske), der gemmer data redundant på flere diske. De eliminerer dog ikke behovet for arkivbaseret mediegendannelse, da de ikke helt kan udelukke muligheden for datatab, f.eks.

generel evaluering

1. Forklar crash recovery
2. Forklar følgende udtryk i crash recovery (i) Media recovery (ii) Checkpoint (iii) skrive-fremad log protokol.
3. Diskuter begreberne Vædderen i crash recovery.

Læseopgave

forståelse af databehandling til gymnasier af Dinehin Victoria sider 261-267

Helgeopgave

1. processen, hvormed en database flyttes tilbage til en konsistent og brugbar tilstand, kaldes………. (a) cash recovery (b) crash recovery (C) past recovery (d) Fortryd recovery
2. gendannelsesalgoritmen, der bruger no-force og stjæler tilgang, er ………….. (a) ARIAS (b) Vædderen (c) restancer (d) Aris
3. Vædderen arbejder i ……………. Faser (a) 3 (b) 2 (c) 1 (d) 4
4. hvilken af disse er ikke en crash recovery type ………… (A) Vædderen (b) mediegendannelse (c) Checkpointing (d) Fortryd
5. ………. Crash recovery bruger backup-filer (a) Checkpoint (B) Vædderen (c) Media recovery (d) atomicity

teori

1. Diskuter begrebet Vædderen i crash recovery
2. Forklar forskellen mellem media recovery og checkpoint.
3. Forklar forskellen mellem et systemnedbrud og en mediefejl.