[发明专利]从数据库镜像进行在线页还原

说明书

背景

存储在计算机上的数据每天都在被丢失和损坏(corruption)。事故、人为错误、病毒攻击、硬件故障和电源问题仅是存储在计算机上的信息丢失和损坏的数千种可能的原因中的某些。为了针对未预料的数据丢失进行保护，聪明的个人(和企业)通常备份其文件。可通过在某种可移动介质上使用备份实用程序简单地制作文件或文件集的副本来进行备份以便在发生故障或原始数据丢失的情况中使用，或者在复制数据时也可对其压缩。当数据丢失或数据损坏发生时，一般从备份中还原受损或丢失的一个或多个文件。就该意义而言，“还原”意味着从可移动介质复制回计算机或如果使用了数据实用程序，则复制数据并对其解压缩。当文件较小且当备份可用时，从备份还原文件是重新获得信息的方便且高效的方式。

随着文件随时间改变的大小、重要性和/或程度的增加，周期性取得的文件的简单副本不再如此吸引人。例如，假定一企业依赖于频繁改变的一组非常大的文件的可靠的可用性，这种情况例如将在由航空公司维护的数据库文件中发生。数据的周期性快照(在特定时刻取得的一组文件和目录)可能不再是充分的。镜像可能是更好的选择。计算中的镜像是数数据集的直接副本，使得在分开的机器上存在数据的精确重复的副本。这些副本被创建，然后被持续更新，使得副本保持与重要数据库同步。镜像可被维护为硬件级的物理副本或通过数据库机制(有时被称为“复制”)。镜像与快照的不同之处在于，快照表示文件或数据库在特定时刻的状态。相反，镜像是保持随时跟上动态改变的源的活动的、动态的副本。

当数据库的小部分被损坏时，从备份还原整个数据库的选择不是最佳的，因为所执行的大多数工作是不必要的(数据库中的大部分是良好的)。还原过程缓慢，需要处理外部介质(备份带或备份盘)，且要求人工干预(数据库管理员要选择使用哪些备份等，例如计算机操作员要找到并加载带子，或其它)。而且，在还原过程进行时，数据库一般不可供用户使用。处理页损坏的另一方式是尝试修复该页。修复页较快速，但几乎总是导致页数据的部分或完全丢失，引起数据库内的逻辑不一致性。

如果存在快速且不会导致数据丢失或数据不一致性的重新获得损坏的页(页是由DBMS识别为一单位的固定数目字节的数据，通常为8K字节)上存储的数据的方式，将是有益的。使该过程在检测到数据损坏时自动启动而无需人工干预来进行，不要求对带或其他可移动介质的管理和处理，将是有用的。

概述

一组服务器利用了镜像映射的数据库的现有数据冗余度来还原页损坏。页还原可在没有从备份介质进行还原的时间和/或管理成本且没有与修复相关联的数据丢失的情况下进行。而且，从数据库镜像进行在线页还原可由计算机系统在损坏检测后自动启动和执行。该概念可被扩展来允许还原整个文件或数据库而非个别页或一组页。该机制可用于从镜像还原主服务器上的损坏页，或从主服务器还原镜像上的损坏页。从数据库镜像进行在线页还原允许几乎即时的页损坏修补而没有数据丢失。它也允许在无需寻找/加载/扫描并应用数据和日志备份的情况下进行页数据恢复，允许高效且可能自动地数据恢复。

因此可在无需提供备份或甚至备份不存在的情况下执行还原。可向一个或多个镜像请求一个或多个页，且可执行验证以确保所返回的页按时赶上主服务器在损坏检测时的页(当页请求由镜像接收时，镜像上的“重做”操作可能未赶上主服务器上的“做”操作)。可在崩溃恢复情形期间或正常操作期间检测到损坏时自动修补页损坏。在崩溃恢复期间，延迟(原文deterring，错)事务卷回的被损坏的页可在无需人工干预的情况下被自动还原，使得能够在无需个人干预的情况下进行延期事务的卷回。当有多个镜像可用时，被选中来返回所请求页的镜像可基于哪一镜像在历史上具有最快响应时间或基于哪一镜像在沿重新播放来自主服务器的日志中前进最远(即，哪一镜像是最新的)来选择。可对多个镜像上的多页还原进行负载平衡。可在损坏检测之后自动执行一个或多个页还原，或者页还原可以是用户驱动的。可从镜像提供页来用于只读查询直到主服务器上的损坏被修补。可从镜像提供页来用于读/写查询，直到主服务器上的损坏被修补。或者，镜像可变为主服务器。主服务器上的损坏可从镜像还原，反之，镜像上的损坏可从主服务器还原。

附图简述

附图中：

图1是示出可在其中实现本发明的各方面的示例性计算环境的框图；

图2是示出如本领域中已知的用于还原数据库中的页的系统的框图；

图3是示出根据本发明的某些实施例用于从数据库镜像进行在线页还原的系统的框图；

图4是示出如本领域中已知的用于还原页的方法的流程图；以及