Создание контрольных точек

Помещаемая в файл журнала информация предназначена для использования в процессе восстановления системы после отказа. Но при возникновении отказа может отсутствовать информация о том, с какого момента в прошлом необходимо начать поиск в файле журнала, чтобы не выполнять накат транзакций, которые уже завершились с успешной фиксацией в базе данных. Для ограничения объема поиска и последовательной обработки информации в файле журнала используется метод создания контрольных точек.

Контрольная точка- момент синхронизации между базой данных и журналом регистрации транзакций. В этот момент все буфера системы принудительно записываются во вторичную память системы.

Контрольные точки организуются через установленный интервал времени и предусматривают выполнение следующих действий.

• Перенос всех имеющихся в оперативной памяти записей журнала во вторичную память.

• Запись всех модифицированных блоков в буферах базы данных во вторичную память.

• Помещение в файл журнала записи контрольной точки. Эта запись содержит идентификаторы всех транзакций, которые были активны в момент создания контрольной точки.

Если транзакции выполняются последовательно, то после возникновения отказа файл журнала просматривается с целью обнаружения последней из транзакций, которая начала свою работу до момента создания последней контрольной точки.

Любая более ранняя транзакция успешно зафиксирована в базе данных, а это означает, что ее изменения были перенесены на диск в момент создания последней контрольной точки. Поэтому необходимо выполнить накат только тех транзакций, которые были активны в момент создания контрольной точки, а также всех последующих транзакций, которые начали свою работу позже и для которых в журнале имеются записи как начала, так и фиксации. Та транзакция, которая была активна в момент отказа, должна быть отменена. Если транзакции выполняются в системе параллельно, потребуется выполнить накат всех транзакций, которые были зафиксированы со времени создания контрольной точки, и откат всех транзакций, которые были активны в момент аварии.

Обычно создание контрольных точек представляет собой относительно недорогую операцию, поэтому часто оказывается возможным создать три или даже четыре контрольные точки в час. В результате при сбое потребуется восстановить работу, выполненную всего лишь за последние 15-20 минут.

Методы восстановления

Тип процедуры, которая будет использована для восстановления базы данных, зависит от размера повреждений, нанесенных этой базе в результате сбоя.

Рассмотрим два варианта.

• Если базе данных нанесены обширные повреждения (например, разрушилась магнитная головка диска), то потребуется восстановить ее последнюю резервную копию, после чего повторить в ней все зафиксированные транзакции, сведения о которых присутствуют в журнале. Безусловно, предполагается, что файл журнала поврежден не был. При обсуждении пятого этапа физического проектирования базы данных рекомендуется, чтобы во всех случаях, когда это возможно, файл журнала создавался на дисковых накопителях, отличных от тех, на которых размещены основные файлы базы данных. Подобное решение снижает риск одновременной потери как файлов базы данных, так и файла ее журнала.

• Если база данных не получила физических повреждений, но лишь утратила согласованность размещенных в ней данных (например, из-за аварийного останова системы в процессе обработки транзакций), то достаточно выполнить откат тех изменений, которые вызвали переход базы данных в несогласованное состояние. Кроме того, может потребоваться выполнить накат некоторых транзакций, чтобы внесенные в них изменения были действительно зафиксированы во вторичной памяти. В данном случае нет необходимости обращаться к резервной копии базы данных, поскольку вернуть базу в согласованное состояние можно с помощью информации о содержимом полей до и после модификации, сохраняемой в файле журнала.