Проверяемый текст
Пушников А.Ю. Введение в системы управления базами данных. Учебное пособие / Изд-е Башкирского ун-та. - Уфа, 1999.
[стр. 120]

# • по времени проверки (ограничения делятся на немедленно проверяемые и ограничения с отложенной проверкой); • по области действия (ограничения делятся на ограничения домена, атрибута кортежа, отношения, базы данных).
4.
Главное требование долговечности данных транзакций состоит в том, что данные зафиксированных транзакций должны сохраняться в системе, даже если в следующий момент произойдет сбой системы.

Избыточность хранения данных, позволяющую восстановить систему после сбоя обычно обеспечивает журнал транзакций.
Восстановление базы данных может производиться в следующих случаях:
Индивидуальный откат транзакции (выполняется при помощи журнала транзакций).
Мягкий сбой системы (аварийный отказ программного обеспечения).
Восстановление системы после мягкого сбоя осуществляется как часть процедуры перезагрузки системы.

Жесткий сбой системы (аварийный отказ аппаратуры).
Восстановление системы после жесткого сбоя выполняется при помощи архивной копии базы данных и журнала транзакций.

120
[стр. 173]

Если все транзакции в смеси подчиняются протоколу доступа к данным, то проблемы параллелизма решаются (почти все, кроме "фантомов"), но появляются тупики.
Состояние тупика (dead locks) характеризуется тем, что две или более транзакции пытаются заблокировать одни и те же объекты, и бесконечно долго ожидают друг друга.
Для разрушения тупиков система периодически или постоянно поддерживает графа ожидания транзакций.
Наличие циклов в графе ожидания свидетельствует о возникновении тупика.
Для разрушения тупика одна из транзакций (наиболее дешевая с точки зрения системы) выбирается в качестве жертвы и откатывается.
Для решения проблемы "фантомов", а также для уменьшения накладных расходов, вызываемых большим количеством блокировок, применяются более сложные методы.
Одним из таких методов являются преднамеренные блокировки, блокирующие объекты разной величины строки, страницы, таблицы, файлы и др.
Альтернативным является метод предикатных блокировок Имеются также методы сериализации, не использующие блокировки.
Это метод временных меток и механизм выделения версий.
Механизм выделения версий удобен тем, что он позволяет одновременно, и читать, и изменять одни и те же данные разными транзакциями.
Это увеличивает степень параллельности, и общую производительность системы.
Стандарт SQL не предусматривает понятие блокировок.
Вместо этого вводится понятие уровней изоляции.
Стандарт предусматривает 4 уровня изоляции:  READ UNCOMMITTED уровень незавершенного считывания.
 READ COMMITTED уровень завершенного считывания.
 REPEATABLE READ уровень повторяемого считывания.
 SERIALIZABLE уровень способности к упорядочению.
Транзакции могут запускаться с различными уровнями изоляции.
Глава 11.
Транзакции и восстановление данных В данной главе изучаются возможности восстановления данных после сбоев системы, т.е.
свойство (Д) долговечность транзакций.
Главное требование долговечности данных транзакций состоит в том, что данные зафиксированных транзакций должны сохраняться в системе, даже если в следующий момент произойдет сбой системы.

Казалось бы, самый простой способ обеспечить такую гарантию это во время каждой операции сразу записывать все изменения на дисковые носители.
Такой способ не является удовлетворительным, т.к.
имеется существенное различие в скорости работы с оперативной и с внешней памятью.
Единственный способ достичь приемлемой скорости работы состоит в буферизации страниц базы данных в оперативной памяти.
Это означает, что данные попадают во внешнюю долговременную память не сразу после внесения изменений, а через некоторое (достаточно большое) время.
Тем не менее, что-что во внешней памяти должно оставаться, т.к.
иначе неоткуда получить информацию для восстановления.


[стр.,177]

сделанные до принятия контрольной точки, вытолкнуты во внешнюю память, те записи журнала, которые были сделаны после контрольной точки, отсутствуют во внешней памяти журнала.
 T4 транзакция начата после принятия контрольной точки и успешно завершена до сбоя системы.
Записи журнала транзакций, относящиеся к этой транзакции вытолкнуты во внешнюю память журнала.
Изменения в базе данных, внесенные этой транзакцией, полностью отсутствуют во внешней памяти базы данных.
Такую транзакцию необходимо повторить целиком.
 T5 транзакция начата после принятия контрольной точки и не завершена в результате сбоя.
Никаких следов этой транзакции нет ни во внешней памяти журнала транзакций, ни во внешней памяти базы данных.
Для такой транзакции никаких действий предпринимать не нужно, ее как бы и не было вовсе.
Восстановление системы после мягкого сбоя осуществляется как часть процедуры перезагрузки системы.

При перезагрузке системы транзакции T2 и T4 необходимо частично или полностью повторить, транзакцию T3 частично откатить, для транзакций T1 и T5 никаких действий предпринимать не нужно.
При перезагрузке система выполняет следующие действия:  Создается два списка транзакций UNDO (отменить) и REDO (повторить).
В список UNDO заносятся все транзакции из последней записи контрольной точки (т.е.
все транзакции, выполнявшиеся в момент принятия контрольной точки).
Список REDO остается пустым.
В нашем случае будет: UNDO = {T2, T3}, REDO = { }.
 Начиная с записи контрольной точки просматривается вперед журнал транзакций.
 Если в журнале транзакций обнаруживается запись о начале транзакции, то эта транзакция добавляется в список UNDO.
В нашем случае будет: UNDO = {T2, T3, T4}, REDO = { }.
Заметим, что следов транзакции T5 в журнале транзакций нет.
 Если в файле регистрации обнаруживается запись COMMIT об окончании транзакции, то эта транзакция добавляется в список REDO.
В нашем случае будет: UNDO = {T2, T3, T4}, REDO = {T2, T4}.
Заметим, что записи о конце этих транзакций имеются во внешней памяти журнала транзакций в соответствии с минимальным требованием выталкивания записей журнала при фиксации транзакции.
 Когда достигается конец журнала транзакций, оба списка анализируются.
При этом из списка UNDO удаляются те транзакции, которые попали в список REDO.
В нашем случае будет: UNDO = {T3}, REDO = {T2, T4}.
 После этого система просматривает журнал транзакций назад, начиная с момента контрольной точки и откатывая все транзакции из списка UNDO.
В нашем случае будут откатываться те операции транзакции T3, которые были выполнены до принятия контрольной точки.
 Окончательно, система просматривает журнал транзакций вперед, начиная с момента контрольной точки, и повторно выполняет все операции транзакций из списка REDO.
В нашем случае, система выполнит повторно все операции транзакции T4 и те операции транзакции T2, которые были выполнены после принятия контрольной точки.
Восстановление после жесткого сбоя При жестком сбое база данных на диске нарушается физически.
Основой восстановления в этом случае является журнал транзакций и архивная копия базы данных.
Архивная копия базы данных должна создаваться периодически, а именно с учетом скорости наполнения журнала транзакций.
Восстановление начинается с обратного копирования базы данных из архивной копии.
Затем выполняется просмотр журнала транзакций для выявления всех транзакций, которые закончились успешно до наступления сбоя.
(Транзакции, закончившиеся откатом до наступления сбоя, можно не рассматривать).
После этого по журналу транзакций в прямом направлении повторяются все успешно законченные транзакции.
При этом нет необходимости отката транзакций, прерванных в

[стр.,178]

результате сбоя, т.к.
изменения, внесенными этими транзакциями, отсутствуют после восстановления базы данных из резервной копии.
Наиболее плохим случаем является ситуация, когда разрушены физически и база данных, и журнал транзакций.
В этом случае единственное, что можно сделать это восстановить состояние базы данных на момент последнего резервного копирования.
Для того чтобы не допустить возникновение такой ситуации, базу данных и журнал транзакций обычно располагают на физически разных дисках, управляемых физически разными контроллерами.
Восстановление данных и стандарт SQL Стандарт языка SQL не содержит требований к восстановимости данных, оставляя эти вопросы на усмотрение разработчиков СУБД.
Выводы Главное требование долговечности данных транзакций состоит в том, что данные зафиксированных транзакций должны сохраняться в системе, даже если в следующий момент произойдет сбой системы.
Избыточность хранения данных, позволяющую восстановить систему после сбоя обычно обеспечивает журнал транзакций.
Восстановление базы данных может производиться в следующих случаях:
 Индивидуальный откат транзакции.
Мягкий сбой системы (аварийный отказ программного обеспечения).
Жесткий сбой системы (аварийный отказ аппаратуры).
Страницы базы данных и журнала транзакций не записываются сразу на диск, а предварительно буферизируются в оперативной памяти.
Страницы базы данных, содержимое которых в буфере отличается от содержимого на диске, называются "грязными" (dirty) страницами.
Запись "грязных" страниц из буфера на диск называется выталкиванием страниц во внешнюю память.
Основным принципом согласованной политики выталкивания буфера журнала и буферов страниц базы данных является протокол журнализации Write Ahead Log (WAL) "пиши сначала в журнал".
Минимальным требованием, гарантирующим возможность восстановления последнего согласованного состояния базы данных, является выталкивание при фиксации транзакции во внешнюю память журнала всех записей об изменении базы данных этой транзакцией.
Индивидуальный откат транзакции выполняется при помощи журнала транзакций.

Восстановление системы после мягкого сбоя осуществляется как часть процедуры перезагрузки системы.

При перезагрузке системы транзакции проходят процедуру идентификации для выявления завершившихся и прерванных в результате сбоя транзакций.
Транзакции, успешно завершившиеся до наступления сбоя, и данные о которых отсутствуют в базе данных, повторяются заново.
Транзакции, не успевшие завершиться к моменту сбоя, и данные о которых имеются в базе данных, откатываются.
Восстановление системы после жесткого сбоя выполняется при помощи архивной копии базы данных и журнала транзакций.

[Back]