Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Июня 2014 в 15:39, лекция
1. Общая характеристика информационных технологий. Основные понятия и определения. Информационная технология – это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединённых в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижение трудоёмкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надёжности и оперативности. Разберём подробнее составные части понятия информационной технологии. Совокупность методов и производственных процессов экономических информационных систем определяет – принципы, приёмы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.
System
R периодически устанавливает сис
Предположим, что последняя системная контрольная точка устанавливалась в момент времени tc, я мягкий сбой произошел в некоторый более поздний момент времени tf. Тогда все транзакции системы можно разбить на пять категорий (как показано на Рис.4). Транзакции категории Т1 начались и кончились до момента tc. Следовательно, все произведенные ими изменения базы данных надежно находятся на внешней памяти, и по отношению к ним никаких действий при восстановлении производить не нужно. Транзакции категории Т2 начались до момента tc, но успели кончиться к моменту мягкого сбоя tf. Изменения, произведенные такими транзакциями после момента tc, могли не попасть на внешнюю память, и при восстановлении должны быть повторно произведены. Транзакции категории Т3 начались до момента tc, но не кончились к моменту сбоя. Все их изменения, произведенные до момента tc, и, возможно, некоторые изменения, произведенные после момента tc, содержатся на внешней памяти. При восстановлении их необходимо удалить. Транзакции категории Т4 начались после момета установки системной контрольной точки и успели закончиться до момента сбоя. Их изменения могли не отобразиться на внешнюю память; при восстановлении их необходимо выполнить повторно. Наконец, транзакции категории Т5 начались после момента tc и не закончились к моменту сбоя. Их изменения должны быть удалены из страниц на внешней памяти.(При классификации транзакций мы следуем [34]. Из этой же книги почерпнут Рис.4.)
В принципе можно было бы выполнить все необходимы восстановительные действия после мягкого сбоя, основываясь только на информации из журнала. Соответствующий алгоритм описан, например, в [34]. Однако, в System R ситуация несколько упрощается за счет применения техники теневых страниц. Принцип теневых страниц давно использовался в файловых системах (например, [71]), поддерживающих файлы со страничной организацией. В соответствии с этим принципом после открытия файла на изменение модифицированные страницы записываются на новое место внешней памяти (т.е. под них выделяются свободные блоки внешней памяти). При этом на внешней памяти сохраняется старая (теневая) таблица отображения страниц файла на внешнюю память, а в оперативной памяти по ходу изменения файла формируется новая таблица. При закрытии файла заново сформированная таблица записывается на внешнюю память, образуя новую теневую таблицу, а блоки внешней памяти, содержащие предыдущие образы страниц файла, освобождаются. При сбое процессора тем самым автоматически сохраняется состояние файла, в котором он находился перед последним открытием (конечно, с возможной потерей некоторых блоков внешней памяти, которые затем собираются с помощью специальной утилиты). Допускаются операции явной фиксации текущего состояния файла и явного отката состояния файла к точке последней фиксации.
В System R применяется развитие идей теневого механизма в контексте мультидоступных баз данных. Как мы уже отмечали, сегменты баз данных System R представляют собой файлы со страничной организацией. Соответственно, существуют и таблицы приписки этих файлов на блоки внешней памяти. При выполнении операции установки системной контрольной точки после выталкивания буферов страниц на внешнюю память таблицы отбражения всех сегментов также фиксируются на внешней памяти, т.е. становятся теневыми. Далее до следующей контрольной точки доступ к страницам сегментов производится через таблицы отображения, располагаемые в оперативной памяти, и каждая изменяемая страница любого сегмента записывается на новое место внешней памяти с коррекцией соответствующей текущей таблицы отображения.
Тогда, если происходит мягкий сбой, все сегменты автоматически переходят в состояние, соответствующее последней системной контрольной точке, т.е. изменения, произведенные позже момента установления этой контрольной точки, в них просто не содержатся.
Это достаточно сильно упрощает процедуру восстановления после мягкого сбоя. Система вообще не должна предпринимать никаких действий по отношению к изменениям транзакций типа Т5: этих изменений нет на внешней памяти. При восстановлении достаточно выполнить обратные изменения транзакций типа Т3 (undo в терминологии System R), повторно выполнить изменения транзакций типа Т2 (redo в терминологии System R; заметим, кстати, что эти изменения можно теперь выполнять безусловно, не заботясь о том, что они, возможно, и так содержатся на внешней памяти). Кроме того, нужно просто повторить изменения транзакций типа Т4. Естественно, что начинать действия по журналу следует с записи о последней конрольной точке.
Справедливости ради, отметим, что на самом деле теневой механизм используется в System R главным образом не для упрощения процедуры восстановления после мягкого сбоя. Как мы уже отмечали, без этого можно обойтись. Главная причина в другом, а именно, в том, что восстановление базы данных можно начинать только от ее физически согласованного состояния. Дело в том, что в журнал помещается информация об изменении объектов базы данных, а не страниц. Например, в журнале может находиться информация о модификации кортежа в виде триплета <tid, старое состояние кортежа, новое состояние кортежа>. Реально же при выполнении операции модификации изменяются несколько страниц: исходная страница; возможно, страница замены, если кортеж не поместился в исходную страницу; страницы индексов. И так происходит при выполнении любой операции изменения базы данных. Поскольку буфера страниц выталкиваются на внешнюю память по отдельности, то к моменту мягкого сбоя на внешней памяти может возникнуть набор физически рассогласованных страниц, не соответствующий никакой журнализуемой операции. При таком состоянии внешней памяти восстановление по журналу невозможно.
Когда выполняется операция установки системной контрольной точки, то до насильственного выталкивания буферов страниц система дожидается завершения всех операций всех транзакции и до окончания выталкивания не допускает выполнения новых операций. Поэтому теневое состояние всех сегментов базы данных физически согласовано и может служить основой восстановления по журналу.
При жестких сбоях утрачивается содержимое всех или части сегментов базы данных. Для восстановления базы данных используются журнал и ранее произведенная копия базы данных. В System R допускается посегментное восстановление. Для этого копия сегмента переписывается с архивного носителя на заново выделенный рабочий носитель, а затем по журналу повторяются все изменения, производившиеся в объектах этого сегмента после момента копирования. Поскольку в момент жесткого сбоя содержимое оперативной памяти не утрачивается, то возможно продолжение выполнения транзакций после завершения восстановления. Более того, если авария коснулась только части сегментов базы данных, то транзакции могут продолжать работу на фоне процесса восстановления с объектами базы данных, расположенными в неповрежденных сегментах.
Единственным требованием к архивной копии сегмента является то, что страницы в ней должны находиться в физически согласованном состоянии (поскольку восстановление ведется в терминах записей журнала). Поэтому для создания архивной копии сегмента достаточно лишь дождаться конца выполнения операций над объектами данного сегмента и запретить начало новых операций до конца копирования. Тем самым, выполнение архивной копии не требует перевода системы в какой-либо особый режим работы и только незначительно тормозит нормальную работу транзакций.
В заключение данного подраздела заметим, что в первых версиях System R в качестве архивного носителя использовались магнитные ленты. Однако, как отмечается в [23], со временем стало ясно, что во-первых, надежность магнитных лент существенно меньше надежности магнитных дисков, а во-вторых, они стали уступать и в емкости. Поэтому в последних версиях системы использовалась только дисковая память.
И последнее замечание. Журнал System R располагается в файле большого, но постоянного размера. Он используется в циклическом режиме. Когда записи журнала достигают конца файла, они начинают помещаться в его начало. Поскольку переход на начало файла можно считать утратой предыдущего журнала, этот переход сопровождается копированием сегментов базы данных. В некоторых других системах, как отмечается в [34], используется подход с архивизацией самого журнала.
5.2Системные контрольные точки
Сначала у вас был почти пустой компьютер с операционной системой. Затем вы инсталлировали новые и удаляли старые программы, изменяли настройки своей системы и модернизировали программы, переходя к новым версиям. Постепенно все изменялось. Иногда бывают ситуации, когда вам хотелось бы вернуться к состоянию, которое было некоторое время назад, и теперь у вас есть такая возможность! Вы можете использовать Мастер восстановления системы (System Restore Wizard) для "отката" вашей системы к состоянию, в котором она находилась в один из предыдущих моментов во времени. Вы можете выполнить откат к любому из следующих типов контрольных точек и точек восстановления.
Средство Восстановление системы (System Restore) обычно сохраняет набор контрольных точек восстановления за период от одной до трех недель. Количество контрольных точек восстановления, доступных в любой заданный момент времени, ограничено объемом пространства, которое выделено вами для работы системы восстановления. Максимальный размер пространства, которое вы можете выделить, составляет приблизительно 12 процентов.
При восстановлении вашего компьютера происходит восстановление Windows XP и программ, инсталлированных на вашем компьютере, к состоянию, в котором они находились на момент выбранной контрольной точки восстановления. Этот процесс не затрагивает ваши личные файлы (включая сохраненные документы, сообщения электронной почты, адресную книгу, список Избранные (Favorites) и список Журнал (History) Интернет Explorer).
Все изменения, внесенные утилитой Восстановление системы (System Restore), полностью обратимы, и если вас не удовлетворяют результаты, вы можете восстановить предыдущие настройки и выполнить все снова.
Решение проблем. Утилита Восстановление системы (System Restore) выполняет перезагрузку вашего компьютера, поэтому проследите, чтобы все открытые программы были закрыты, прежде чем запускать эту утилиту.
В этом упражнении вы узнаете, как восстанавливать ваш компьютер к предыдущему состоянию. Для этого упражнения не требуется никаких учебных файлов. Выполните следующие шаги.
Совет. Вы можете также вызвать утилиту Восстановление системы (System Restore), щелкнув на строке Undo changes to your computer with System Restore (Отмена изменений на вашем компьютере с помощью System Restore) в центре справки и поддержки, или открыв Панель управления (Control Panel) из меню Пуск, щелкнув на значке Производительность и обслуживание (Performance and Maintenance) и щелкнув затем на Восстановление системы (System Restore) в секции См. также (See Also).
Решение проблем. Вы можете переходить к различным месяцам, щелкая на стрелке по одну из сторон названия месяца. Эти стрелки активны, только если контрольные точки восстановления имеются в предыдущих или следующих месяцах.