Журнализация

Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается способность СУБД восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. В первом случае требуется ликвидировать последствия только одной транзакции, как правило незавершенной.

Во втором случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.

Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. В разных СУБД изменения БД журнализуются на разных уровнях: иногда запись в журнале соответствует некоторой логической операции изменения БД (например, операции удаления строки из таблицы реляционной БД), иногда - минимальной внутренней операции модификации страницы внешней памяти; в некоторых системах одновременно используются оба подхода.

Во всех случаях придерживаются стратегии "упреждающей" записи в журнал (так называемого протокола Write Ahead Log - WAL) – запись об изменении любого объекта БД должна попасть во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД. Если в СУБД корректно соблюдается протокол WAL, то с помощью журнала можно решить все проблемы восстановления БД после любого сбоя.

Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Обычно, Архивная копия - это полная копия БД к моменту начала заполнения журнала. Восстановление БД сводится воспроизведению работы всех транзакций по журналу, которые закончились к моменту сбоя, над архивной копией. Однако в реальных системах обычно процесс восстановления после жесткого сбоя является достаточно длительным.

Поиск по сайту: