sql server 備份與恢復系列二 事務日誌概述

　　1.1  日誌文件與數據文件一致性

　在上一章備份與恢復里瞭解到事務日誌的重要性，這篇重點來瞭解事務日誌。 事務日誌記錄了資料庫所有的改變，能恢復該資料庫到改變之前的任意狀態。在sql server實例每次啟動時都會去檢查數據文件與日誌文件的一致性。 包括日誌記錄的任何已提交的數據必須體現在數據文件上，未被標記為已提交的將禁止寫入數據文件，日誌還存儲了收到客戶端回滾事務請求，sqlserver出錯如死鎖等，日誌產生一個rollback命令。

 　　事務日誌是在資料庫創建或改變時與資料庫關聯起來的一個或多個文件。 任務改變資料庫的操作都會在事務日誌中寫入描述這些改變的記錄，包括要改變的頁碼,增加或刪除的數據值，事務信息，起止的日期和時間信息等。通過dbcc log可以看到如下信息

　　sql server里每個日誌記錄都有一個唯一的日誌序列號標識LSN, 同一個事務里的所有日誌記錄是一個連接起來的整體，這樣能夠容易的定位一個事務的各個部分，從而實現撤銷undo或重做redo操作。

　　1.2 優先寫日誌

　　在日誌里有個名詞叫“優先寫日誌”。是指：緩存管理器能夠保證日誌寫入磁碟優先於相應的數據改變寫入磁碟，這叫優先寫日誌。一旦某個數據頁發生改變，相應的日誌項的LSN將會被寫入該數據頁的頁頭，緩存管理器能夠保證日誌頁以特定的順序寫入磁碟，使得無論故障在何時發生，sqlserver 能清楚知道在系統故障之後應該處理哪些日誌塊。如下圖所示

 　　但一個事務日誌記錄被寫入到磁碟，實際上被更改的數據可能還未來得及寫入數據頁，對於事務日誌寫操作是非同步的，數據頁的寫操作也是非同步的，但數據頁不需要立即完成，因為日誌包含了用來重做這些寫操作的所有信息。

　　1.3 日誌文件與重啟恢復
　　在sqlserver錯誤日誌 error log 里會報告每個資料庫重啟恢復的進展，它會告訴我們每一個資料庫有多少事務被前滾，多少事務被回滾, 有時被稱為“崩潰”恢復，因為sqlserver崩潰或服務異常停止，需要恢復過程在服務重啟時運行。 如果sqlserver里 事務日誌與數據文件一致，則重啟服務很快。

　　1.4 日誌文件redo與undo

　　如果事務在提交時，sql server服務突然停止，數據還未來得及寫入數據頁（註意不是磁碟），當服務啟動，該事務必須前滾，根據事務日誌所指示的更改來重做事務，這稱為恢復的重做(redo)階段。

　　如果一個檢查點checkpoint 在事務提交前發生， 它將會把未提交的更改寫入磁碟，隨後sql server服務在提交前被停止, 恢復過程將會找出未提交事務對數據的改動，該過程必須撤銷反映在事務日誌中的改動,回滾所有不完整事務稱為恢復的撤銷(undo)階段。

　　1.5 改變日誌文件大小

　　　　資料庫管理員為了控制文件在大小，可能有時候要收縮文件空間可以使用dbcc shrinkdatabase 或  dbcc  shrinkfile 。shrinkdatabase 是收縮指定資料庫中的所有數據文件和日誌文件大小。shrinkfile 是收縮當前資料庫的指定數據文件或日誌文件的大小。註意的是不能在備份資料庫時收縮資料庫。 反之，也不能在資料庫執行收縮操作時備份資料庫。收縮一般在資料庫維護時段可以進行。使用dbcc  shrinkfile來一個文件一個文件地做比較穩妥。

-- 驗證文件是否有足夠的可用空間可供刪除
SELECT name ,size/128.0 - CAST(FILEPROPERTY(name, 'SpaceUsed') AS int)/128.0 AS AvailableSpaceInMB
FROM sys.database_files;

　　1.6 虛擬日誌文件VLF

　　在前面“sql server 日誌文件結構及誤操作數據找回”中講過每個物理日誌文件是分成多個虛擬日誌單元，虛擬日誌單元沒有固定大小，且數量不固定。可以通過dbcc loginfo來觀察虛擬日誌文件的關鍵屬性。當我們在當前資料庫下運行dbcc loginfo,會為每個VLF返回一行記錄。

use test
dbcc loginfo

　　上面是查看了test庫日誌文件里的VLF,  Fileld是指物理日誌文件ID，這裡test只有一個日誌文件。 FileSize是文件大小(byte)， StartOffset是指起點偏移(byte)。第一個VLF 是包含頁頭信息而不是日誌記錄,VLF從第二頁開始。Status 表示該VLF是否可被重用，狀態2表示該VLF或者是活動的或者是可恢復的，狀態0表示該VLF是可復用的或者完全沒有被使用過。通過備份事務日誌會改變可恢復的VLF到可復用狀態也就是狀態為0.