[发明专利]用于数据模型中实体的自动维护与修复的系统和方法

说明书

本发明专利申请是申请日为2005年5月8日、申请号为200510087840.7、 名称为“用于数据模型中实体的自动维护与修复的系统和方法”的发明专利申 请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及文件系统管理，并且尤其涉及确保对于一种数据模型的数 据可靠性和一致性的自动化的文件系统维护与修复。本发明的各个方面属于在 一种数据实体级别上响应于并且校正逻辑数据误差，而不丢失其它向下级别 (子)数据实体。尤其是，本发明的各个方面特别属于在一个基于项目(item) 的硬件/软件接口系统中逻辑型数据的维护。

背景技术

虽然客户端数据库平台(即家庭和商业台式计算机)使用一种比服务器平 台上质量低得多的硬件，即使服务器类别硬件(控制器、驱动器、磁盘等等) 也可以导致“物理”上的数据损坏，以至读出操作不返回数据库应用程序写入 数据存储器中的内容。当然，对于各种理由的具有客户端数据库平台(相对于服 务器数据库平台)这显然是一个更加丰富问题，所述理由包括但不局限于在写 操作当中由于意外的电源断电(其依次导致损害的页面和潜在的数据库损坏) 而导致的任意地断电的客户端机器增加的可能性，然而对于服务器数据库系统 更加普遍的是利用非中断电源以缓和断电问题。媒体衰退是另一个“物理”数 据损坏的来源，其中物理存储器媒体超时就会几乎磨损。然而涉及可靠性的另 一个来源是来自“逻辑”损坏的检测和恢复，其由偶然的(例如程序错误)或 致命的(例如病毒)的软件错误所引起。

传统地数据库(以及数据库文件系统)的维护与修复已经落到数据库管理 者等等具有良好开发技能以及具有数据库系统高深知识者的身上，或者至少落 到熟悉并且经常使用数据库系统的个人以及相对熟练数据库技术的许多人身 上。另外一个方面，操作系统以及应用程序的普通消费者和业务最终用户很 少利用数据库，并且对于数据库维护以及修复问题的处理基本上未受过好的培 训。

虽然过去不相干的这两组之间的技能水平大不相同，然而硬件/软件接口 系统的数据库实施的文件系统创建了一种方案，其中这些较少经验的最终用户 将面对他们基本上不能解决的数据库维护和修复问题。因此一个业务/消费者 数据库实施的操作系统文件系统、或简称“数据库文件系统”(DBFS)必须能 够检测出损坏并且恢复它的数据库到一种相互影响的一致状态，在不可恢复的 数据丢失的情况下，DBFS则必须保证在该级别原子变化单元中的逻辑型数据 和维护的数据的一致性(即，在对于一个基于项目DBFS中的“项目”级别)。此 外，对于迟钝提交模式(lazy commit mode)下所缺省的DBFSs运行，恰好在不 正常的关闭前所提交的事务持久性是不被保证的并且必须被说明和校正。

此外，虽然业务/消费者最终用户将大大地受益于自动化DBFS的维护和恢 复，但是数据库管理者以及那些数据库技能大师同样受益于解决一般的数据库 维护与修复的方案。在本领域对于数据库管理员来说使用数据库工具(例如 SQL Server 2000提供的数据库协调顾问)是常事，但是这些工具不直接处理可 靠性，相反而是提供一个管理数据库备份的装置，并且不以几乎自动化的方式， 而是需要包含实在的数据库管理员，尤其当数据库备份不可靠或出现其它修复 问题。因此处理数据库可靠性的自动化解决办法将同样有益于数据库管理员 及其他熟练的数据库用户。

DBFS的数据可靠性系统(DRS)包括一个主机(framework)以及一组用 于自动地执行数据库管理(DBA)任务的策略并且几乎不涉及或不直接涉及最 终用户(以及因此基本上对于所述最终用户是透明的)。对于若干实施例，DRS 主机实施用于向DRS插入误差以及事件报告、策略以及误差/事件处理算法的 机制。尤其是，对于这些实施例DRS是一个负责后台DBFS维护以及修复的 后台线程，以及因此在高级别上DRS保护并且维护DBFS的总体完好。对于某 些实施例，DRS包括对于物理数据损坏的以下特征：(1)对于所有页面类型， 在一个页面级别上响应并且校正数据损坏；以及(2)试图对于索引页面损坏 (簇和非簇)、数据页面损坏以及日志文件中的页面损坏的第二级别恢复(重 构或重新存储)。因此，对于某些实施例，DRS包括以下功能：(i)处理修复/ 恢复数据损坏情况；(ii)改善本系统的可靠性以及有效性；以及(iii)必要时 为熟练的第三方保持一个DRS误差/事件历史表以调试数据库或存储器引擎问 题。