Восстановление БД (с помощью резервного копирования БД, ведение журнала транзакций, восстановление через откат).

Резервное копирование

Данные, хранимые компьютерными средствами, подвержены потерям и повреждениям. Причинами повреждения данных базы может быть, например, воздействие компьютерных вирусов. При повреждении данных важно обеспечить их восстановление. Восстановление базы данных применяется при ее повреждениях, не позволяющих пользователю открыть базу данных, сжать ее, зашифровать или дешифровать. Приведение базы данных точно в то состояние, которое существовало перед отказом, не всегда возможно, но процедуры восстановления базы данных могут привести ее в состояние, существовавшее незадолго до отказа.

Одним из средств, позволяющих восстановить базу данных, является резервное копирование (резервирование). Резервное копирование заключается в создании резервной копии базы данных и размещении информации на вспомогательных носителях: жестких дисках, дискетах, накопителях на оптических дисках, магнитных лентах. Резервирование позволяет восстановить в базе данных последние операции после того, как аппаратная либо программная ошибка сделала базу данных непригодной для работы. Резервное копирование – это стратегия современных СУБД.

Резервное копирование может быть одноразовым, периодическим копированием и с архивированием наиболее ценной информации. То есть резервная копия может быть точной копией исходной базы или архивной (сжатой) копией. Сжатие может осуществляться аппаратно или программно. Аппаратное сжатие предпочтительнее с точки зрения временных затрат на эту операцию, но увеличивает стоимость аппаратной части.

Резервное копирование может осуществляться во время работы с базой (режим online) или в другое время (режим offline). Копия может создаваться по инициативе оператора, либо автоматически в заданное время путем запуска соответствующей утилиты.

Журнал транзакций

Основой поддержания целостного состояния базы данных является механизм транзакций. Транзакция – это последовательность операций над базой данных, отслеживаемая системой управления базами данных от начала до завершения как единое целое. Выделяют следующие типы транзакций: классические (традиционные), называемые еще плоскими, цепочечные и вложенные.

Для восстановления базы данных используется журнал транзакций. Журнал транзакций – это системная структура, содержащая файлы, в которые записываются изменения, внесенные завершенными транзакциями. Журнал транзакций содержит дополнительную информацию об изменениях базы данных и предназначен для обеспечения надежного хранения данных в базе.

В случае логического отказа или сигнала отката одной транзакции журнал изменений сканируется в обратном направлении, и все записи отменяемой транзакции извлекаются из журнала вплоть до отметки начала транзакции. Согласно извлеченной информации выполняются действия, отменяющие действия транзакции. Этот процесс называется откат (rollback).

Структура журнала условно может быть представлена в виде последовательного файла, в котором фиксируется каждое изменение базы данных. Каждая запись в журнале транзакций помечается номером транзакции, к которой она относится, и значениями атрибутов, которые она меняет. Целью журнализации изменений баз данных является обеспечение возможности восстановления согласованного состояния базы данных после аппаратных и программных сбоев.

Основой восстановления базы данных после жесткого сбоя являются журнал и архивная копия базы данных. Восстановление начинается с обратного копирования базы данных из архивной копии. Затем для всех закончившихся транзакций по журналу в прямом направлении выполняются все операции, для транзакций, которые не закончились к моменту сбоя, выполняется откат.