Реферат: СУБД INFORMIX Администрирование и безопасность

--PAGE_BREAK--
Зеркалирование

Зеркалирование позволяет резервировать фрагмент диска точно такого же размера фрагментом. Запись в первичный chunk порождает запись в резервный chunk. В случае сбоя первичного фрагмента сервер INFORMIX-OnLine переключается на резервный автоматически, при этом работа пользователя не прерывается.

Технология резервирования позволяет администратору восстанавливать данные в первичном фрагменте параллельно с работой пользователя с вторичным фрагментом.

За возможность зеркалирования придется платить дополнительным дисковым пространством.

В случае, когда незеркалированный chunk выходит из строя, INFORMIX-OnLine не может добраться к данным из него и будет возвращать ошибку при обращении к этому фрагменту. Если из строя вышел незеркалированный фрагмент, который хранит logical log, physical log или root dbspace, сервер немедленно переходит в режим off-line, т.е. прекращает работу.

Сервер делает запись в оба фрагмента параллельно и читает из обоих разные части (split read) для минимизации времени ввода-вывода.

Когда создается зеркалированный chunk, INFORMIX-OnLine копирует данные из первичного во вторичный. Такой процесс называется восстановлением (recovery). Зеркалирование начинает работать сразу после завершения процесса восстановления.

Физический и логический протоколы работы

Физический протокол (physical log)

Ведение физического протокола­ есть процесс сохранения страниц, который INFORMIX-OnLine собирается менять, но до того, как будут внесены реальные изменения в страницы. Другими словами, сервер перед модификацией страниц в памяти сбрасывает их копии в буфер физического протокола в памяти.

Физический протокол– это множество последовательных страниц, где INFORMIX-OnLine сохраняет неизмененные страницы (before-image). Это нужно для быстрого восстановления после “падения” сервера.

Сервер манипулирует before-image в буфере физического протокола до тех пор, пока один из очистителей страниц не запишет ее на диск.

Не попадают в  протокол blob-страницы из blopspace, т.к. в противном случае может произойти переполнение физического протокола.

Во время инициализации сервер размещает файлы логического и физического протоколов в корневом пространстве БД root dbspace. Из-за критичности физического протокола для работы INFORMIX-OnLine рекомендуется зеркалировать dbspace, в котором хранится этот протокол.

Сервер выполняет физический протокол за шесть шагов:

1.   Читает страницы данных в буфер.

2.   Копирует неизмененные страницы в буфер физического протокола.

3.   Отображает изменения в буфере страницы после того, как приложение изменяет данные.

4.   Сохраняет буфер физического протокола собственно в физическом протоколе на диске.

5.   Сохраняет буфер страницы на диске.

6.   При срабатывании контрольной точки (checkpoint) сбрасывает буфер физического протокола на диск и затем очищает физический протокол.


Логический протокол (logical log)

Сервер INFORMIX-OnLine хранит историю изменений в БД и сервере с момента генерации последнего архива и сохранения записей протокола. Сервер сохраняет записи протокола в логическом протоколе, из которого создаются файлы логического протокола. Этот протокол называется логическим по той причине, что в нем сохраняются единицы работы, связанные с логическими операциями работы сервера БД в противоположность физическим операциям сервера.

Все БД, управляемые одним сервером INFORMIX-OnLine, сохраняют свой протокол в одном и том же логическом протоколе сервера.

Файлы логического протокола не являются файлами операционной системы. Это часть дискового пространства, управляемого INFORMIX-OnLine. Каждый файл логического протокола – это отдельное пространство на диске.

При данной активности системы, чем меньше будет отдано под файл логического протокола, тем быстрее это место будет заполнено, и больше вероятность того, что активность пользователя будет заблокирована во время архивирования логического протокола и срабатывания контрольной точки.

·Архивирование файла логического протокола

Когда файл логического протокола заполнен, необходимо его заархивировать. Процесс архивирования может “заморозить” процесс обработки транзакций, которые работают с данными из того же диска, что и файл логического протокола. Поэтому рекомендуется выбирать время малой активности пользователей для архивирования файла протокола.

·Контрольные точки

Как минимум одна контрольная точка должна быть записана в логический протокол. Если необходимо освободить файл, содержащий последнюю контрольную точку, то нужно записать новую контрольную точку в текущий файл логического протокола. Соответственно, чем чаще архивируется файл логического протокола и чем чаще он освобождается, тем чаще случаются контрольные точки. Т.к. контрольная точка блокирует работу пользователей, то это отрицательно сказывается на производительности.

Общий размер логического протокола есть произведение количества файлов протокола на их размер:

·      Минимальный размер файла логического протокола – 200 KB.

·      Максимальный размер не ограничен, но следует иметь ввиду, что если архивация происходит на медленный стример, то лучше делать размер файла небольшим.

·      Чем меньше размер файла, тем меньше информации может быть потеряно, т.к. есть вероятность потерять последний не сохраненный файл логического протокола при выходе диска из строя.

·      Всегда необходимо иметь минимум 3 файла логического протокола.

·      Необходимо всегда иметь достаточное количество файлов логического протокола для того, чтобы всегда иметь возможность переключиться на новый файл и не допустить переполнения этих файлов.

При инициализации дискового пространства INFORMIX-OnLine размещает файлы логического прокола в корневом пространстве БД (root dbspace). Файлы логического протокола содержат критически важную информацию и должны быть зазеркалированы для обеспечения максимальной надежности данных.

Каждый файл имеет свой уникальный идентификатор. Последовательность номеров начинается с 1 для первого файла логического протокола, заполненного после инициализации дискового пространства. При заполнении текущего файла сервер переключается на следующий и присваивает ему номер на 1 больше, чем предыдущий.

Актуальное дисковое пространство, выделенное для каждого файла логического протокола, имеет идентификационный номер logid. Например, если вы сконфигурировали 6 логического протокола, то эти файлы имеют номера от 1 до 6. После того, как эти файлы заархивированы и освобождены, INFORMIX-OnLine повторно использует дисковое пространство для файлов логического протокола, однако сервер будет нумеровать уникальным идентификатором, которой равен предыдущему плюс единица.

Файлы логического протокола имеют один из следующих статусов:

Added (A)Файл протокола имеет статус добавленный, когда этот файл только что добавлен. Он не будет доступен для использования до тех пор, пока не будет создан архив нулевого уровня корневого пространства БД.

Free (F)Файл логического протокола свободен, когда он доступен для использования. Этот файл был освобожден после архивирования, все транзакции внутри файла протокола были завершены и последняя запись контрольной точки находится в следующем по порядку протоколе.

Used (U)Файл логического протокола задействован, когда он нужен серверу для восстановления (откат транзакций или поиск последней записи контрольной точки).

Backed-up (B)Файл протокола имеет статус заархивирован после того, как этот файл был в самом деле заархивирован.

Current (C)Файл протокола имеет статус текущий, когда сервер заполняет его протоколом.

Last (L)Файл имеет статус последний, когда он содержит самую последнюю запись контрольной точки. Этот файл не может быть освобожден до тех пор, пока сервер не запишет новую контрольную точку в другой файл логического протокола.

Если INFORMIX-OnLine пытается переключиться на следующий по порядку файл логического протокола, который еще не освобожден, то вся работа приостанавливается. Это происходит даже в том случае, когда один из файлов протокола свободен. Сервер не может использовать произвольный по номеру файл. Работа останавливается для защиты данных в файле протокола. Файл логического протокола может быть занят по следующим причинам:

·      Файл логического протокола не заархивирован.

·      Файл содержит открытую транзакцию.

Длинная транзакция – это такая транзакция, которая начинается в одном файле логического протокола и не фиксируется, когда INFORMIX-OnLine нуждается в повторном использовании того же файла протокола. Т.е. длинная транзакция перекрывает больше пространства, чем выделено всего под логический протокол.

Т.к. сервер не может освободить файл логического протокола до тех пор, пока все записи не будут ассоциированы с закрытыми транзакциями, длинная транзакция мешает освободить первый файл протокола и делает его недоступным для использования.

Для предотвращения такой ситуации нужно учесть следующее:

·      Проверить, не заполняется ли файл логического протокола слишком быстро.

·      Проверить, не остается ли транзакция слишком долго открытой.

Установить границу, по достижении которой INFORMIX-OnLine автоматически свернет обработку длинной транзакции.


Архивирование данных

Система восстановления INFORMIX-OnLine позволяет архивировать данные и восстанавливать их в случае порчи.

Устройство системы восстановления данных

Архив – это копия всех или части данных, которыми управляет сервер, т.е. это копия одного или более dbspace и любых вспомогательных данных, которые могут понадобиться для восстановления.

Архив логического протокола – это копия файлов логического протокола на диске или ленте, которые заполнены и готовы к архивированию.

Восстановление – это процесс восстановления данных INFORMIX-OnLine, в частности, пространств БД из архива и архивированных файлов логического протокола.

Физическое и логическое восстановление

Восстановление данных необходимо производить в два этапа. Первый этап – физическое восстановление, второй – логическое восстановление. Физическое восстановление – процесс восстановления страниц пространств БД из архива. Логическое восстановление использует архивированный логический протокол для «наката» транзакций в восстановленных пространствах БД.

Система восстановления INFORMIX-OnLine

INFORMIX-OnLine предоставляет две системы восстановления данных: ON-Archive и ontype. Они позволяют сделать следующее:

·      Архивировать данные INFORMIX-OnLine;

·      Архивировать файлы логического протокола;

·      Делать добавочное архивирование файлов логического протокола;

·      Восстанавливать данные из архива;

В дополнение к этому On-Archive позволяет следующее:

·      Планирование и отслеживание архивов;

·      Множество средств защиты и доступа к On-Archive;

·      Возможность параллельно работать с несколькими ленточными устройствами;

·      Работать без непосредственного участия человека.

Сохранение страниц и логического протокола в архиве

Все, чем управляет INFORMIX-OnLine может быть заархивировано за исключением следующего:

·      Страницы dbspace, выделенные для сервера, но не привязанные к какому-либо фрагменту tblspace;

·      Конфигурационные файлы не архивируются;

·      Страницы из зеркальных фрагментов не архивируются, если доступен первичный фрагмент;

·      Blob’ы в blobspace, хранимые на оптическом носителе;

Уровни архива

Нет смысла каждый раз архивировать все данные INFORMIX-OnLine. Поддерживаются три типа добавочного архивирования:

·      Level-0 – архивируются все страницы;

·      Level-1 – архивируются все изменения с момента последнего архива нулевого уровня;

·      Level-2 – архивируются все изменения с момента последнего архива первого уровня.

Архивирование логического протокола

Если было инициировано протоколирование БД, то INFORMIX-OnLine записывает транзакции, произошедшие между процедурами архивирования, в логический протокол, который состоит из определенного числа файлов логического протокола на диске. Сервер нуждается как в записи новых данных в протокол, так и в чтении протокола для восстановления транзакций. Для того, чтобы файлы логического протокола не закончились, необходимо архивировать заполненные файлы логического протокола.

Если же протоколирование не используется, тем не менее, все равно необходимо архивировать файлы логического протокола. В этом случае протокол содержит информацию о создании и удалении фрагментов диска и о записи контрольной точки. Эта информация нужна для “теплого” восстановления БД даже в том случае, когда БД не протоколируются.

Автоматическое и непрерывное архивирование

Если необходимо архивировать файлы логического протокола сразу после их заполнения, то нужно запустить автоматическое архивирование. В этом режиме архивируются все файлы логического протокола, готовые к архивированию и процесс останавливается на текущем файле.

Также можно запустить непрерывное архивирование. Тогда сервер автоматически архивирует файл логического протокола сразу по его заполнению.

При автоматическом архивировании нет необходимости помнить об архивировании файла, но нужно помнить, что на устройстве архивирования всегда должно быть свободное место.

Режимы восстановления данных

В процессе восстановления INFORMIX-OnLine воссоздает данные, которые стали недоступными в результате аппаратного или программного сбоя. В любом из трех приведенных ниже случаях необходимо восстановление данных:

·      Ошибка в программе запортила данные в БД;

·      Необходимо перенести данные на другой компьютер.

·      Процесс восстановления делится на фазы физического и логического восстановления:

·      При физическом восстановлении из архива восстанавливаются страницы dbspace и blobspace;

·      При логическом восстановлении производится восстановление транзакций.

Выбор типа физического восстановления

Если необходимо восстановить данные после сбоя, в результате которого сервер перешел в режим off-line, то необходимо восстановить все данные, управляемые сервером. Такой тип восстановления называется полным восстановлением системы. Если сбой не привел к останову системы, то можно выборочно восстанавливать выборочные dbspace или blobspace.

При переходе INFORMIX-OnLine в режим off-line из-за сбоя диска критические данные dbspace будут повреждены. К критическим dbspace относятся:

·      root dbspace;

·      содержащий физический протокол dbspace;

·      содержащий файлы логического протокола dbspace.

Восстановление критических dbspace необходимо производить в “холодном” режиме.

Выборочное восстановление dbspace или blobspace

Если после сбоя INFORMIX-OnLine не перешел в состояние off-line, то повреждения dbspace не являются критическими. Если сбой случился в фрагменте диска dbspace, который размещается на нескольких фрагментах, то все активные транзакции в этом dbspace должны быть прерваны перед восстановлением. Можно запустить операцию восстановления до завершения транзакций. Тогда процесс восстановления будет ждать, пока сервер не завершит проверку того, что все транзакции, активные в момент сбоя, были завершены.

“Холодный” режим восстановления

Как показано на рис. 1, восстановление всех dbspace и blobspace (полное восстановление системы) можно сделать с помощью одного физического и одного логического восстановления.

INFORMIX-OnLine находится в режиме off-line в начале процесса восстановления, но затем, после восстановления резервных страниц, сервер переходит в режим восстановления. С этого момента сервер находится в данном режиме до тех пор, пока не будет завершено логическое восстановление.
  <img width=«292» height=«243» src=«ref-1_1949557967-2973.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065">   <img width=«147» height=«117» src=«ref-1_1949560940-1018.coolpic» v:shapes="_x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057"> <img width=«298» height=«85» src=«ref-1_1949561958-625.coolpic» v:shapes="_x0000_s1039 _x0000_s1048">  
“Теплый” режим восстановления

В данном режиме можно восстанавливать некритичные dbspace и blobspace при работе INFORMIX-OnLine в режиме on-line или quiescent. “Теплый” режим состоит из одного или нескольких физических восстановлений, логического архивирования и восстановления.

При “теплом” восстановлении заархивированные файлы логического протокола “проигрываются” для восстановления транзакций в восстановленных dbspace (рис. 2).

  <img width=«292» height=«242» src=«ref-1_1949562583-2946.coolpic» v:shapes="_x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105">   <img width=«147» height=«117» src=«ref-1_1949565529-1017.coolpic» v:shapes="_x0000_s1089 _x0000_s1090 _x0000_s1091 _x0000_s1092 _x0000_s1093 _x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097"> <img width=«298» height=«97» src=«ref-1_1949566546-568.coolpic» v:shapes="_x0000_s1080 _x0000_s1106 _x0000_s1107">     продолжение
--PAGE_BREAK--