第6章 数据库保护.ppt

第6章 数据库保护 6.1 事务的概念 6.2 数据库恢复技术 6.3 数据库并发控制 6.4 数据库安全性 6.5 数据库完整性 6.1 事务的概念 事务：是一个不可分割的操作序列，该操作序列要么全做，要么全不做。 事务和程序 事务的开始与结束 隐式控制 显式控制 BEGIN TRANSACTION DELETE FROM S WHERE S#=‘10002’; DELETE FROM SC WHERE S#=‘10002’; ROLLBACK 6.1 事务的概念 事务的ACID特性 Atomicity Consistency Isolation Durability 1、原子性（Atomicity）: 事务是不可分割的工作单位 2、一致性（Consistency） 事务提交后，数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 3、隔离性（Isolation） 在事务完成之前，它对数据库产生的结果不能被其它事务引用。 4、持续性（Durability） 一旦事务执行成功(提交)，其对数据库产生的效果永久有效。 6.1 事务的概念 事务管理功能保证事务的ACID特性 事务ACID特性可能遭到破坏的原因： 多个事务并行运行时，多个事务中的操作交叉执行； 事务正在执行时，被强迫终止。 数据库的恢复和并发控制 6.2 数据库恢复 硬件故障、软件故障、操作失误、恶意破坏等，导致事务运行的非正常中断，甚至破坏数据库，造成数据丢失 数据库恢复：把数据库从错误状态恢复到某一个已知的正确状态 6.2 数据库恢复一、数据库的故障种类 事务内部故障 系统故障 介质故障 计算机病毒 一、数据库的故障种类 事务内部故障 银行转帐业务：从帐号甲将一笔金额转入帐号乙 BEGIN TRANSACTION 读取帐号甲的余额BALANCE; BALANCE = BALANCE – AMOUNT; 写回BALANCE； if (BALANCE 0) then { ROLLBACK; } else { 读取帐号乙的余额BALANCE1; BALANCE1 = BALANCE1 + AMOUNT; 写回BALANCE1； COMMIT; } 一、数据库的故障种类 事务内部故障 非预期的事务内部故障：运算溢出、违约 处理办法：强行回滚ROLLBACK该事务，即事务撤销（UNDO操作） 一、数据库的故障种类 系统故障 系统停机，需要重启。如CPU故障、OS故障、DBMS代码错误、系统断电 影响正在运行的事务，但不会破坏数据库 处理办法： （1）UNDO所有未完成的事务； （2）REDO所有已提交的事务 一、数据库的故障种类 介质故障 硬故障：磁盘损坏、磁头碰撞、瞬间强磁场干扰等 出现概率小、破坏性非常大 计算机病毒 破坏系统、修改数据 一、数据库的故障种类 各类故障的影响 数据库本身被破坏 数据库没有被破坏，但数据可能不正确 如何恢复呢？ 6.2 数据库恢复二、数据库恢复技术 两个关键问题： 1 如何建立冗余数据 2 如何利用冗余数据实施数据库恢复 二、数据库恢复技术 如何建立冗余数据 数据转储 登录日志文件 数据转储 DBA定期地将整个数据库复制到其它外存上保存的过程 后备副本/后援副本（BACKUP） 两种转储方式： 海量转储：每次转储数据库中的全部数据 增量转储：每次转储上一次转储后更新过的数据 二、数据库恢复技术 登录日志文件 用来记录事务对数据库的更新操作的文件 两种格式的日志文件： （1）以记录为单位的日志文件 （2）以数据块为单位的日志文件 例如：以记录为单位的日志文件 各个事务的开始标记 各个事务的结束标记 各个事务的所有更新操作 二、数据库恢复技术 日志文件的作用：进行事务故障恢复和系统故障恢复，并协助后备副本进行介质故障恢复。 事务故障和系统故障恢复必须用日志文件； 在动态转储方式中必须建立日志文件，并结合后备副本和日志文件对数据库进行有效的恢复； 静态转储时也可建立日志文件 二、数据库恢复技术 登记日志文件的原则 先来先登记原则：严格按照并发事务执行的时间顺序登记； 先写日志文件原则：必须先写日志文件，后写数据库。 数据库镜像：自动将数据库中的全部数据或关键数据复制到另外一张盘上。 6.3 并发控制 多用户数据库系统 事务执行方式 串行执行：ACID无破坏，效率低 并发执行： ACID可能破坏，效率高 交叉并发：Interleaved Concurrency 同时并发：Simult