数据库恢复技术：镜像与故障处理

"数据库镜像是确保数据库高可用性和容错性的关键技术，主要应用于应对各种故障情况，包括介质故障。当数据库的主磁盘发生故障时，镜像磁盘能够立即接管服务，避免系统停机和数据丢失。DBMS通过镜像磁盘上的数据自动执行恢复过程，无需关闭系统或重新安装数据库副本。 在数据库系统概论中，事务是数据库操作的基本单位，具有四个关键特性，通常称为ACID特性：原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。这些特性保障了数据库操作的可靠性和数据的一致性。 事务内部的故障可能由程序错误或不可预见的异常情况引起，例如转账事务中的金额不足或计算溢出。系统故障可能由硬件故障、操作系统崩溃或人为操作失误导致，这类故障会中断所有正在运行的事务。介质故障，即硬件级别的问题，如磁盘损坏、磁头碰撞，通常较难预防且影响严重。计算机病毒则是一种人为的破坏，可能导致数据丢失或系统文件损坏。 为了实现数据库恢复，关键在于冗余数据的建立和使用。数据转储是创建数据库后备副本的过程，可以在数据库损坏后用于恢复到转储时的状态。转储可以分为静态和动态两种，前者在没有运行事务时进行，确保转储一致性；后者允许在转储过程中有事务运行，可能需要更复杂的恢复策略。此外，还有海量转储（备份整个数据库）和增量转储（只备份自上次转储以来改变的数据），以优化备份效率。 另一种恢复策略是使用登录日志文件，记录所有事务的修改历史，以便在故障后按照日志回滚未完成的事务并重播已完成的事务，确保数据库状态的一致性。通过结合数据转储和日志记录，数据库管理系统能够有效地应对各种故障，确保数据的安全性和服务的连续性。"