[发明专利]恢复数据库时并行读取主从备份的系统和方法

说明书

本发明涉及用备份拷贝和变化累积数据集进行数据库恢复。具体地说，本发明涉及用完整或不完整的变化积累数据集进行数据库恢复。

对大量数据库的管理在现代社会有着永恒的重要性，现代社会依赖于反应关键信息的数据的可靠存储。一般地，对用户来说，数据库必须是持续可操作和可用的。当今数据库系统基本上是坚固的，它们不经常经历故障。然而，在故障出现时，必须能有效且精确地进行数据库恢复，以使用户的损失减至最少。因此，数据库恢复是必须能迅速执行的一项操作，以便使用户的停机时间减至最少。经历长时间的停机的数据库会很快地导致经济灾难。

数据库由复杂的数据库管理系统进行管理。数据库管理系统的一个实例是可从纽约Armonk的IBM公司买到的信息管理系统(IMS)。IMS系统目前在操作上用来服务于大量的数据库。IMS系统允许访问一个或多个数据库以使用户与保存在数据库中的数据相交互，多数用户的存取涉及事务操作。

当用户更新数据库中数据库数据集时，数据库管理系统将更新记录进日志数据集。日志数据集是诸如文件之类的大量数据，这些数据反映了对数据库的一系列更新。日志数据集被记录，到定义了起点和终点的顺序记录。

用户可周期性地作数据库的备份拷贝或系列备份拷贝，以便帮助恢复数据库。这些备份拷贝可由磁带管理系统记录在磁带档案上。备份拷贝用作将数据库恢复成数据库出故障之前的状态的基础。在恢复时，根据日志数据集的记录对数据库进行随后的更新。恢复还需要将数据库和备份的属性存储起来。数据库管理系统通常包括用于对恢复进行控制的数据集，该数据集包括以和备份拷贝的多种属性。数据库管理系统使用记录在该数据集中与数据库和备份拷贝相关的某种形式的恢复控制信息，以帮助进行恢复。

数据库管理系统包括恢复工具以便对数据库故障进行响应。在数据库发生故障时，恢复工具会创建一新的数据库并将备份拷贝写入新数据库。该恢复工具还从创建备份拷贝的时间将所有更新都应用到到前述数据库。用于从备份拷贝的最后状态恢复新数据库的信息取自日志数据集和恢复控制信息。

为了帮助进行数据库恢复，本文称为变化累积工具的工具对更新进行累积并将它们放到变化累积数据集(CADS)内。CADS是日志记录中应用到新数据库并在数据库恢复期间用作输入的变化的累积。CADS可反映多于一个数据库的更新。典型的数据库记录是一次更新一部分，可以有重叠的更新，这就使得恢复的次序变得很重要。CADS接收重叠的更新，但在所有变化之后，CADS仅反映出最终的变化。

为了创建CADS，变化累积工具顺序地即一个接一个地读取日志数据集。一般地说，用户将他们的多个数据库组织成变化累积组，因此，变化累积工具能尽可能有效率地进行操作。用户可以针对一个变化累积组运行变化累积过程，并将一可选的辅助输出-未被写入变化累积数据集的成组日志记录-用作要加以处理的下一个变化累积组的变化累积工具的输入。对其中当前的变化累积操作使用了前一次变化累积操作的辅助输出的各变化累积组都这样做。这一串行过程直接由用户管理。用户通常周期性地进行变化累积，因此，当变化累积组中数据库数据集需要恢复时，可使进行最终变化累积作业和随后的恢复作业所需的时间减至最少。正如所顶料的那样，这种顺序恢复过程是相当复杂的。

该恢复工具将整个CADS读入存储器并使用该CADS中与正加以恢复的数据库相关的那部分。每条记录均具有一标识，它是顺序的，从而顺序地恢复数据库数据集。恢复工具对CADS内的每条记录都进行寻址，以检查该记录的数据是否有变化。如果是，则访问CADS，并将相关的记录合并进新数据库。

在日常操作期间，数据库管理系统周期性地在上述数据库和日志数据集中创建更新。随着时间的推移，可创建若干个更新。但是，更新在物理上写入数据库之前，更新并不永久地存储在数据库中。一般地说，数据库活动是以能将更新“提交”给数据库为基础的。提交点是更新成为数据库永久组成部分的时间点。提交点之间的时间跨度称为“提交范围”或“恢复单元”(UOR)。如果出现错误，如对数据库的写错误从而不能更新，那么，自最后提交点以来产生的所有更新均被“放弃”。就好像从未进行过更新。

用于实现数据库更新和提交点处理的一种方法是数据库管理器将数据库的变化保留在存储器并不将这些变化应用到数据库，直至达到提交点。在更新被建立时，将变化了的数据库数据的拷贝写入日志。在达到提交点且如预期那样一切顺利，就将更新写入数据库。如果出现错误，则释放包含有数据库更新的存储器。