Im Zusammenhang mit relationalen Datenbanken bezieht sich Wiederherstellung auf den Prozess der Wiederherstellung eines konsistenten Zustands einer Datenbank durch die Wiederherstellung der verlorenen oder beschädigten Daten, die durch einen Ausfall, Absturz oder eine Beschädigung entstanden sind. Ziel dieses Prozesses ist es, die Integrität, Konsistenz und Zuverlässigkeit eines Datenbanksystems aufrechtzuerhalten, indem sichergestellt wird, dass die festgeschriebenen Transaktionen dauerhaft sind und die Auswirkungen aller erfolglosen oder nicht festgeschriebenen Transaktionen ungültig werden. Die Bedeutung einer effektiven Wiederherstellungsstrategie kann nicht genug betont werden, da Datenbanksysteme entscheidende Komponenten vieler Softwareanwendungen sind, einschließlich solcher, die mit der no-code Plattform AppMaster erstellt und bereitgestellt werden.
Die Datenbankwiederherstellung basiert häufig auf zwei Schlüsselkonzepten: Write-Ahead Logging (WAL) und Checkpointing. Bei der Write-Ahead-Protokollierung handelt es sich um ein Protokoll, das vorschreibt, dass vor der Anwendung einer Änderung auf die Datenbank die Änderung zunächst in Form eines Protokolleintrags aufgezeichnet werden muss. Dieser Protokolleintrag erfasst Informationen über die Transaktion, die zur Änderung geführt hat, einschließlich des ursprünglichen Werts und des geänderten Werts der betroffenen Daten. Protokolleinträge werden sequentiell in einer Protokolldatei gespeichert, die während des Wiederherstellungsprozesses verwendet werden kann, um die Datenbank in den vorherigen Zustand vor dem Auftreten des Fehlers zurückzusetzen. Checkpointing hingegen ist ein Prozess, der dazu beiträgt, die Wiederherstellungszeit zu minimieren, indem der Datenbankstatus regelmäßig mit den Protokollen synchronisiert wird. Während eines Checkpoint-Vorgangs werden alle in der Protokolldatei aufgezeichneten Änderungen auf die Datenbank angewendet, wodurch effektiv ein stabiler Punkt erstellt wird, zu dem das System im Falle eines Fehlers zurückkehren kann.
Abhängig von der Art des Fehlers, dem Ausmaß des Schadens und den verfügbaren Sicherungs- und Wiederherstellungsressourcen gibt es mehrere Ansätze zur Datenbankwiederherstellung. Zu den wichtigsten Wiederherstellungstechniken gehören:
- Transaktions-Rollback : Diese Technik wird verwendet, um die Auswirkungen einer erfolglosen oder abgebrochenen Transaktion rückgängig zu machen. Dabei werden die Protokolleinträge verwendet, um alle Änderungen rückgängig zu machen, die die nicht festgeschriebene Transaktion an der Datenbank vorgenommen hat. Der Transaktions-Rollback-Prozess stellt sicher, dass die Datenbank in einem konsistenten Zustand bleibt, selbst wenn während der Transaktionsausführung ein Fehler auftritt.
- Transaktions-Rollforward : Diese Technik wird beim Wiederherstellen einer Datenbank aus einer Sicherungskopie verwendet. Der Prozess beginnt mit der Wiederherstellung des in der Sicherung wiedergegebenen Zustands der Datenbank und der anschließenden Verwendung der Protokolleinträge, um alle festgeschriebenen Transaktionen anzuwenden, die nach der Erstellung der Sicherung stattgefunden haben. Dadurch wird sichergestellt, dass die Datenbank auf den neuesten Stand gebracht wird und alle Änderungen enthält, die vor dem Fehler festgeschrieben wurden.
- Medienwiederherstellung : Die Medienwiederherstellung ist erforderlich, wenn ein Datenbankfehler durch eine Beschädigung des Speichermediums verursacht wird, beispielsweise durch einen Festplattenfehler oder eine Beschädigung. Bei diesem Vorgang wird die Datenbank aus einer Sicherung wiederhergestellt und anschließend alle relevanten Protokolleinträge angewendet, um die Datenbank auf den neuesten Stand zu bringen. Die Medienwiederherstellung ist für den Schutz von Daten vor Hardwareausfällen und anderen physischen Katastrophen unerlässlich.
- Point-in-Time-Wiederherstellung : Diese Technik wird verwendet, wenn eine Datenbank zu einem bestimmten Zeitpunkt und nicht auf dem neuesten Stand wiederhergestellt werden muss. Dabei wird die Datenbank aus einem Backup wiederhergestellt und anschließend die festgeschriebenen Transaktionen bis zum angegebenen Zeitstempel fortgeschrieben. Diese Wiederherstellungsmethode wird häufig in Fällen verwendet, in denen menschliche Fehler oder Anwendungsfehler zu Datenbeschädigungen oder versehentlichen Datenlöschungen geführt haben.
Die Umsetzung einer effektiven Wiederherstellungsstrategie erfordert eine angemessene Planung, Prüfung und Überwachung. Dazu gehört die Festlegung von Sicherungs- und Wiederherstellungsrichtlinien, wie z. B. die Bestimmung der Häufigkeit und Art der Datenbanksicherungen, die Ermittlung des akzeptablen Recovery Time Objective (RTO) und des Recovery Point Objective (RPO), die Sicherstellung, dass die Sicherungs- und Wiederherstellungsinfrastruktur verfügbar und zuverlässig ist, sowie die Durchführung Regelmäßige Tests zur Validierung der Wirksamkeit der Wiederherstellungsstrategie. Im Zusammenhang mit Anwendungen, die mit AppMaster erstellt wurden, ist es für Kunden von entscheidender Bedeutung, die Wiederherstellungsanforderungen ihrer jeweiligen relationalen Datenbanksysteme zu verstehen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um ihre Daten zu schützen und ihre Integrität angesichts möglicher Ausfälle aufrechtzuerhalten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wiederherstellung in relationalen Datenbanken ein kritischer Prozess ist, der Daten vor Verlust oder Beschädigung durch verschiedene Fehler schützt. Es stellt die Integrität und Konsistenz der Datenbank sicher, indem es das System in einen stabilen Zustand zurückversetzt und die Auswirkungen fehlgeschlagener Transaktionen rückgängig macht. AppMaster Kunden müssen sich der Bedeutung der Datenbankwiederherstellung bewusst sein und sollten proaktive Maßnahmen ergreifen, um wirksame Wiederherstellungsstrategien für ihre Anwendungen festzulegen, einschließlich der Planung, Prüfung und Überwachung von Datenbanksicherungs-, Wiederherstellungs- und Wartungsvorgängen.
