[发明专利]将储存库还原到先前状态的方法

说明书

本申请是申请号为200480010768.1、申请日为2004年3月31日、发明名称为“将储存库还原到先前状态的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及数据管理系统，并且更特别地，涉及用于将一组数据恢复到先前状态的技术。

背景技术

在使用计算机时可能会产生许多问题。两种通常类别的错误包括计算机引起的错误和操作者引起的错误。由于这两种类型的错误的性质不同，被设计用于从计算机引起的错误恢复的技术未必能用于从操作者引起的错误恢复。

例如，一项用于在计算机引起的错误(诸如节点或进程故障)之后恢复数据库的技术包括保存操作日志。特别地，保存重做日志(redo log)，使得由在故障之前提交的事务在易失性存储器中作出的改变能够在故障之后持久保存在数据库中。类似地，保存撤消日志(undo log)，使得由不是在故障之前提交的事务作出的持久保存的改变可以在故障之后被从数据库除去。

上述的基于日志的恢复技术不能处理操作者引起的错误的问题，因为这些错误可以反映在由所提交的事务作出的改变中。即使当反映人员错误的所提交的事务后面跟有计算机引起的错误时，基于日志的恢复操作仅仅能保证这些错误地执行的改变在从计算机引起的错误恢复后继续反映在数据库中。因此，计算机引起的错误的恢复技术倾向于区别已提交的改变和未提交的改变，而不区别正确的已提交的改变和错误的已提交的改变。

与计算机引起的错误的恢复技术相反，操作者引起的错误的恢复技术集中在从数据库除去已提交的改变和未提交的改变。特别地，操作者引起的错误的恢复技术典型地集中在将数据库返回到存在于在过去的特定点(优选地在包括操作者引起的错误的事务的提交时间之前)的一致状态。例如，一项操作者引起的错误的恢复技术包括在特定时间点制作数据库的备份。如果操作者引起的错误在该时间之后引入，可以通过还原到数据库的备份来将操作者引起的错误“除去”。

当然，数据库管理员很少提前知道操作员引起的错误将被引入。如果在最后的备份操作与错误的时间之间已经经过了很长时间，则还原回备份的数据库，然后再次应用在备份操作之后但是在错误之前发生的所有改变是非常不切实际和低效的。

另一技术包括保存“镜像”数据库(mirror database)，其状态相对于原始数据库被延迟。在用户引起的错误的情况下，可以还原到镜像数据库。然而，如果用于发现错误的时间大于延迟的持续时间，则即使所延迟的镜像也将反映错误。此外，由于长的延迟将提高及时发现错误的概率，其将同样增加与故障转移到镜像相关的低效率。

另一延迟的镜像技术包括保存多个延迟的镜像数据库，其中各镜像数据库具有不同的延迟持续时间。带有不同延迟的多个镜像的使用增加了至少一个镜像将表示在错误的时间之前但是不太久前的状态的可能性。然而，同可以用于该目的的资源相比，保存这样的镜像消耗了更多的资源。

可选的技术包括在支持“快照(snapshot)”的存储器子系统上存储数据库，然后使用子系统的快照机制将存储器子系统还原回在错误之前的快照时间。例如，存储器子系统可以设定特定的“快照时间”T5。在T5之后，子系统中的块(block)的各个改变通过以下方式处理：(1)确定该块在T5之后是否已经被改变，并且如果没有，那么(2)在对该块作出改变之前，从子系统中读取块的改变之前的版本并将其复制到与T5快照相关联的特殊分离“快照存储器”。使用该技术，通过将块从T5快照存储器复制回其在存储器子系统中的对应块，可以将存取器子系统返回到其在时间T5存在的状态。

此外，即使在不将存储器子系统还原回其前状态(prior state)的情况下，当进程或事务想要看特殊的块时，也可以通过执行以下的步骤允许进程或事务看子系统在时间T5的状态：(1)，如果特殊块的拷贝在T5快照存储器中，则从T5快照存储器中提供特殊块的拷贝，以及(2)只有当在T5快照存储器中没有块的拷贝时才从存储器子系统提供特殊块的拷贝。

快照技术提供了精确的结果，但是这是通过将潜在地巨大管理量强加于所有的写入操作来实现的。特别地，当在任意快照时间之后对任意块的第一次更新时，块的更新之前的图像必须被读取，然后写出到适当的快照存储器。此外，当数据库管理员必须将存储器子系统返回到先前状态时，管理员仅被限于那些快照时间被明确地设定的状态。