IP-08abctAB2G   Adatbázisok-2 gyakorlat
ELTE, 2014/2015.tanév I.félév      Hajas Csilla gyak.vez.
Hétfő 12:15-13:45 PC3, 14:00-15:30 PC3, Szerda 10:15-11:45 PC9
backAB2gyak (főmenü)     AB2ea    9.gyak     11.gyak    OracleDoc
   
10.gyak. Feladatok naplózásra és helyreállításra
Tankönyv 8.fejezetének feladatai alapján
 
Feladatok: Molina-Ullman-Widom: Adatbázisrendszerek megvalósítása
a "zöld könyv" Tk. 8.fej. A rendszerhibák kezelése, naplózás alapján.
Segédanyagok: Kiss Attila Adatbázisok-2 -> naplo.ppt 
 
P (papíros feladatok)
P4. Undo naplózás és helyreállítás -- Tk.8.1-8.2.
> P5. Redo naplózás és helyreállítás -- Tk.8.3.
> P6. Undo/redo naplózás és helyreállítás -- Tk.8.4.
    
P4. Rendszerhibák kezelése, UNDO naplózás és helyreállítás
 
Molina-Ullman 8.1 fejezete: A naplókezelő és a tranzakciókezelő
8.1.1. Feladat - A tranzakciók korrekt végrehajtása, lásd naplo.ppt (3-11.oldal)
Tegyük fel, hogy az adatbázisra vonatkozó konzisztenciamegszorítás: 0 <= A <= B.
Állapítsuk meg, hogy a következő tranzakciók megőrzik-e az adatbázis konzisztenciáját.
T1: A := A + B; B := A + B;
T2: B := A + B; A := A + B;
T3: A := B + 1; B := A + 1;
  
8.1.2. Feladat - A tranzakciók alaptevékenységei, hasonló példa: naplo.ppt (43.oldal)
(Adjuk meg néhány, konkrét művelettel megadott tranzakció esetén az adatbáziselemek
 memóriabeli és lemezen levő értékét az egyes műveletek után.) Az előző 8.1.1 feladat
T1: A := A + B; B := A + B; tranzakciójához a számításokon kívül tegyük hozzá a  
beolvasó-kiíró tevékenységeket is, és mutassuk be a tranzakció lépésenkénti hatását
a memóriában és a lemezen tárolt adatokra. Tegyük fel, hogy kezdetben A = 5 és B = 10.
  
Molina-Ullman 8.2. fejezete: Undo naplózás és helyreállítás (1-72.oldal)
8.2.1. Feladat - UNDO naplóbejegyzések, hasonló példa: naplo.ppt (50-52.oldal)
-- EA alapján: UNDO naplózás szabályai:
-- 1. naplóbejegyzések kiírása
-- 2. módosított elemek kiírása  (-> a gond, hogy túl sokszor kell lemezre írni)
-- 3. COMMIT naplóbejegyzés kiírása
Adjuk meg az előző 8.1.2 feladathoz a tranzakció UNDO típusú naplóbejegyzéseit!
  
8.2.4. Feladat - Helyreállítás UNDO naplóból, hasonló példa: naplo.ppt (58-62.oldal)
-- Helyreállítás: A Commit-tal nem rendelkező tranzakciók műveleteit fordított sorrendben
-- (hátulról előre) megsemmisítjük, vissza írjuk a régi értéket az elembe.
-- A végén <ABORT T>-t írunk a naplóba és kiírjuk lemezre a naplót FLUSH LOG.
A következő naplóbejegyzés-sorozat a T és U két tranzakcióra vonatkozik:
<START  T>
<T, A, 10>
<START  U>
<U, B, 20>
<T, C, 30>
<U, D, 40>
<COMMIT  U>
<T, E, 50>
<COMMIT  T>
-- 
Adjuk meg a helyreállítás-kezelő tevékenységeit, ha az utolsó lemezre került naplóbejegyzés:
a) <START  U>
b) <COMMIT  U>
c) <T, E, 50>
d) <COMMIT  T>
 
8.2.7. Feladat - UNDO naplózás ellenőrzőponttal, hasonló példa: naplo.ppt (63-72.oldal)
-- Ellenőrzőpont képzés
-- Egyszerű:
-- megvárni az aktív tranzakciók befejeződését, addig újat nem engedni,
-- majd <CKPT> írása a naplóba + FLUSH LOG
-- Működés közbeni:
--  <START CKPT(T1, T2 ... Tk)> a naplóba majd FLUSH LOG
--  megvárni az aktív tranzakciók befejeződését, közben indulhatnak újak
--  majd <END CKPT> a naplóba + FLUSH LOG
--
-- A helyreállításhoz elég visszafelé a legutóbbi <END CKPT> előtti <START CKPT>-ig
-- visszamenni. Ha visszafelé haladva <START CKPT(Ti)> -vel találkozunk előbb, akkor
-- elég a legkorábbi <Start Ti>-ig visszamenni. (Vagy egy olyan <START CKPT>-ig,
-- amelyhez tartozó <END CKPT> is a naplóban van, mert ez biztosan megelőzi
-- a legkorábbi <Start Ti>-t.)
--
Tegyük fel, hogy a napló a következő bejegyzéssorozatot tartalmazza:
<START S>
<S,A,60>
<COMMIT S>
<START T>
<T,A,10>
<START U>
<U,B,20>
<T,C,30>
<START V>
<U,D,40>
<V,F,70>
<COMMIT U>
<T,E,50>
<COMMIT T>
<V,B,80>
<COMMIT V>.
--  
Tegyük fel továbbá, hogy a működés közbeni ellenőrzőpont-képzést kezdjük alkalmazni,
közvetlenül az alábbi naplóbejegyzések (memóriában való) megjelenésétől kezdve:
a) <S,A,60>.
b) <T,A,10>.
c) <U,B,20>.
d) <U,D,40>.
e) <T,E,50>.
-- 
Mindegyik fenti esetre adjuk meg, hogy:
 i) Mikor íródik fel az <END CKPT> naplóbejegyzés, és
ii) Bármelyik lehetséges pillanatban, ha hiba lép fel, meddig kell a naplóban visszafelé tekinteni
    ahhoz, hogy minden befejezetlen tranzakciókra vonatkozó bejegyzést megtaláljunk.   
    

P5. Feladatok redo naplózásra és helyreállításra
    
Molina-Ullman 8.3. fejezete: Redo naplózás és helyreállítás
 
8.3.1 Feladat - REDO naplóbejegyzések,  hasonló példa: naplo.ppt (76.oldal)
-- EA alapján: REDO naplózás szabályai:
-- 1. naplóbejegyzések kiírása
-- 2. COMMIT naplóbejegyzés kiírása  
-- 3. módosított elemek kiírása  (-> a gond, hogy túl sokáig nem szabad lemezre írni)
Adjuk meg a 8.1.1. feladatban szereplő T1: A := A + B; B := A + B; tranzakcióhoz
tartozó számításokat és beolvasó-kiíró tevékenységeket, mutassuk be a tranzakció
lépésenkénti hatását a memóriában és a lemezen tárolt adatokra. Tegyük fel, hogy
kezdetben A = 5 és B = 10. Adjuk meg tranzakció REDO típusú naplóbejegyzéseit!
 
8.3.3. Feladat - Helyreállítás REDO naplóból, hasonló példa: naplo.ppt (80-82.oldal)
-- Helyreállítás: A COMMIT-tal rendelkező tranzakciók műveleteit újból végrehajtani.
-- A be nem fejezett tranzakciókra <ABORT T>-t írni a naplóba, FLUSH LOG
A következő naplóbejegyzés-sorozat a T és U két tranzakcióra vonatkozik:
<START  T>
<T, A, 10>
<START  U>
<U, B, 20>
<T, C, 30>
<U, D, 40>
<COMMIT  U>
<T, E, 50>
<COMMIT  T>
-- 
Adjuk meg a helyreállítás-kezelő tevékenységeit, ha az utolsó lemezre került naplóbejegyzés:
a) <START  U>
b) <COMMIT  U>
c) <T, E, 50>
d) <COMMIT  T>
 
8.3.5. Feladat - REDO naplózás ellenőrzőponttal, hasonló példa: naplo.ppt (84-91.oldal)
-- Ellenőrzőpont képzés (működés közbeni)
--   <START CKPT(T1, T2, ... Tk)> + FLUSH LOG
--   A START CKPT előtt befejeződött tranzakciók még lemezre nem írt módosításainak kiírása
--   <END CKPT> + FLUSH LOG
--
-- A helyreállításhoz elég a legutóbbi <END CKPT> előtti <START CKPT(Ti)> tranzakciói
-- közül a legkorábbinak a kezdetéig -> <START Ti>-ig visszamenni.
--
Tegyük fel, hogy a napló a következő bejegyzéssorozatot tartalmazza:
<START S>
<S,A,60>
<COMMIT S>
<START T>
<T,A,10>
<START U>
<U,B,20>
<T,C,30>
<START V>
<U,D,40>
<V,F,70>
<COMMIT U>
<T,E,50>
<COMMIT T>
<V,B,80>
<COMMIT V>.
--  
Tegyük fel továbbá, hogy a működés közbeni ellenőrzőpont-képzést kezdjük alkalmazni,
közvetlenül az alábbi naplóbejegyzések (memóriában való) megjelenésétől kezdve:
a) <S,A,60>.
b) <T,A,10>.
c) <U,B,20>.
d) <U,D,40>.
e) <T,E,50>.
-- 
Az a)–e) helyzetek mindegyikére válaszoljuk meg az alábbi kérdéseket:
 i) Mely pontokban fordulhat elő az <END CKPT> felírása, és
ii) Minden lehetséges hibabekövetkezési ponthoz adjuk meg, hogy a naplóban med­dig kell
    visszatekintenünk ahhoz, hogy megtaláljuk az összes befejezetlen tranzakciót.
    Vegyük figyelembe mindkét lehetőséget, azt is, hogy a hibát megelőzően az
    <END CKPT> felíródott a naplóba és azt is, ha nem.
   

P6. Feladatok undo/redo naplózásra és helyreállításra
    
Molina-Ullman 8.4. fejezete: Undo/redo naplózás és helyreállítás
 

8.4.1. Feladat - UNDO/REDO naplóbejegyzések, hasonló példa: naplo.ppt (92-95.oldal)
-- EA alapján: UNDO/REDO naplózás szabályai:
-- először a naplózást írjuk ki, csak utána magát a módosítást
-- (a COMMIT-ot kiírhatjuk a módosítások kiírása előtt is vagy utána is)
Adjuk meg a 8.1.1. feladatban szereplő T1: A := A + B; B := A + B; tranzakcióhoz
tartozó számításokat és beolvasó-kiíró tevékenységeket, mutassuk be a tranzakció
lépésenkénti hatását a memóriában és a lemezen tárolt adatokra. Tegyük fel, hogy
kezdetben A = 5 és B = 10. Adjuk meg az UNDO/REDO típusú naplóbejegyzéseket! 
 
8.4.3. Feladat - Helyreállítás UNDO/REDO naplóból, hasonló példa: naplo.ppt (96-101.oldal)
-- Helyreállítás:
-- A COMMIT-tal nem rendelkező tranzakciókat UNDO-zzuk, majd a naplóba <ABORT T>
-- A COMMIT-tal rendelkező tranzakciókat REDO-zzuk.
A következő UNDO/REDO naplóbejegyzés-sorozat a T és U két tranzakcióra vonatkozik:
<START  T>
<T, A, 10, 11>
<START  U>
<U, B, 20, 21>
<T, C, 30, 31>
<U, D, 40, 41>
<COMMIT  U>
<T, E, 50, 51>
<COMMIT  T>
-- 
Adjuk meg a helyreállítás-kezelő tevékenységeit, ha az utolsó lemezre került naplóbejegyzés:
a) <START  U>
b) <COMMIT  U>
c) <T, E, 50, 51>
d) <COMMIT T>
   
8.4.5. Feladat - UNDO/REDO naplózás ellenőrzőponttal, hasonló példa: naplo.ppt (102-107.oldal)
-- Ellenőrzőpont képzés
--   <START CKPT(T1, T2, ... Tk)> + FLUSH LOG
--   Az összes piszkos puffer lemezre írása
--  <END CKPT> + FLUSH LOG
--
-- A helyreállításhoz elég a legutóbbi <END CKPT> előtti <START CKPT(Ti)> tranzakciói közül
-- a legkorábbinak a kezdetéig -> <START Ti>-ig visszamenni. Az UNDO műveleteket az iménti
-- bejegyzésig visszamenve kell végrehajtani, a REDO műveleteket azonban elég a
-- <START CKPT(Ti)>-től előrefelé haladva (lásd naplo.ppt 104-106 old.)
--
-- Ha visszafelé haladva <START CKPT(Ti)> -vel találkozunk előbb azt figyelmen kívül hagyjuk,
-- és keressük visszafelé a legutóbbi <END CKPT>-t.
--
Tegyük fel, hogy a napló a következő bejegyzéssorozatot tartalmazza:
<START S>
<S,A,60,61>
<COMMIT S>
<START T>
<T,A,61,62>
<START U>
<U,B,20,21>
<T,C,30,31>
<START V>
<U,D,40,41>
<V,F,70,71>
<COMMIT U>
<T,E,50,51>
<COMMIT T>
<V,B,21,22>
<COMMIT V>.
-- 
Tegyük fel továbbá, hogy a működés közbeni ellenőrzőpont-képzést kezdjük alkalmazni,
közvetlenül az alábbi bejegyzések (memóriában való) megjelenésétől kezdve:
a) <S,A,60,61>.
b) <T,A,61,62>.
c) <U,B,20,21>.
d) <U,D,40,41>.
e) <T,E,50,51>.
--
A fenti a)-e) esetekre adjuk meg, hogy:
 i) Mikor írható fel az <END CKPT> naplóbejegyzés, és
ii) Bármelyik lehetséges pillanatban, ha hiba lép fel, meddig kell a naplóban visszafelé tekinteni
ahhoz, hogy minden, be nem fejezett tranzakciókra vonatkozó bejegyzést megtaláljunk.
Fontoljuk meg mindkét lehetőséget is, hogy a hiba az <END CKPT> naplóbejegyzés felírása
előtt vagy az után jelentkezik.
      
Fel a lap tetejére (mai gyak témakörei)      Vissza az AB2gyak kezdőlapjára