เทคนิคการกู้คืนฐานข้อมูล (Database Recovery)

Q: ทำไมต้องมีการกู้คืนฐานข้อมูล?

• เพื่อคืนฐานข้อมูลสู่สถานะที่ถูกต้องก่อนเกิดข้อผิดพลาด และรักษาคุณสมบัติของ ACID

Q: ความล้มเหลวของฐานข้อมูลมีกี่ประเภท อะไรบ้าง?

3 ประเภท

1. Transaction Failure → ข้อมูลผิดพลาด, Deadlock, การซิงโครไนซ์ผิดพลาด

2. System Failure → ข้อผิดพลาดของระบบปฏิบัติการ, RAM เสียหาย

3. Media Failure → ดิสก์เสีย, ไฟฟ้าดับ

Q: Checkpoint ช่วยในการกู้คืนฐานข้อมูลอย่างไร?

เป็นจุดที่ระบบบันทึกข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำลงดิสก์ทำให้ระหว่างกู้คืนสามารถ Redo หรือ Undo เฉพาะ Transaction ที่เกิดขึ้นหลัง Checkpoint

Q: เทคนิคการกู้คืนฐานข้อมูลมีกี่แบบ อะไรบ้าง?

1. Deferred Update → เลื่อนการอัปเดตจนกว่า Transaction จะ Commit

2. Immediate Update → อัปเดตฐานข้อมูลระหว่างที่ Transaction ดำเนินอยู่

3. Shadow Paging → ใช้การบันทึกข้อมูลเงา (Shadow Copy)

Q: Deferred Update ทำงานอย่างไร?

• เรียกอีกชื่อว่า: “NO-UNDO/REDO Algorithm” ไม่อัปเดตฐานข้อมูลจนกว่าธุรกรรมจะ Commit

Q: Immediate Update ทำงานอย่างไร?

• อัปเดตฐานข้อมูลทันทีระหว่างที่ธุรกรรมทำงาน

• ถ้าธุรกรรมล้มเหลว ต้อง Undo ข้อมูลที่เปลี่ยนไปแล้ว

Q: Write-Ahead Logging (WAL )ทำงานอย่างไร?

• บันทึกค่าเดิม (Before Image - BFIM) ลง Log ก่อนที่จะเปลี่ยนแปลงข้อมูล ทำให้สามารถกู้คืนข้อมูลโดยใช้ Undo และ Redo

Q: Shadow Paging ใช้หลักการอะไร?

• ใช้สำเนาเงา (Shadow Copy) เก็บข้อมูลเก่าและข้อมูลใหม่แยกกัน ไม่มีการบันทึกทับข้อมูลเดิม → ใช้วิธีเปลี่ยนตำแหน่งที่อ้างอิงแทน

Q: ข้อดีและข้อเสีย Shadow Paging

ข้อดี: ไม่ต้อง Undo หรือ Redo

ข้อเสีย: ใช้พื้นที่ดิสก์มาก

Q: ARIES Recovery Algorithm ใช้หลักการอะไรในการกู้คืน?

• Write-Ahead Logging → บันทึกข้อมูลลง Log ก่อนอัปเดตฐานข้อมูล

• Repeating History During Redo → ทำให้ฐานข้อมูลกลับไปสู่สถานะก่อนเกิดปัญหา

• Logging During Undo → ป้องกันการ Undo ซ้ำหากเกิดความล้มเหลวระหว่างกู้คืน

3 ขั้นตอนของ ARIES

1. Analysis Phase → ตรวจสอบธุรกรรมที่ยังไม่เสร็จ

2. Redo Phase → กู้คืนข้อมูลของธุรกรรมที่ Commit แล้ว

3. Undo Phase → ย้อนกลับธุรกรรมที่ล้มเหลว

Q: Media Recovery ใช้ในกรณีไหน?

ใช้เมื่อดิสก์เสียหายหรือข้อมูลถูกทำลาย กู้คืนโดยใช้ สำเนาสำรอง (Backup) + Log