在一个理想的世界中,不会存在任何数据库的损坏,就像我们不会将一些严重意外情况列入我们生活中的日常一样,而一旦这类事情发生,一定会对我们的生活造成非常显著的影响,在SQL Server中也同样如此,或许几年内您没有遇见过数据库中出现这类情况,而一旦遇见这类情况,往往伴随着数据的丢失,宕机,严重甚至您本身的职业生涯也会受到影响。因此对于这类情况,我们需要了解数据库损坏方面的知识,以便我们能够事前准备,事后能够处理。本篇文章会对数据库损坏的原因、现象、事前和事后的一些处理方法以及简单的修复方法进行探讨。
数据库为什么会损坏?
在了解数据库损坏之前,首先我们要了解SQL Server是如何将数据保存到数据文件(MDF、NDF等)。无论更新还是插入数据,数据都需要首先在内存中的Buffer Pool驻留,然后通过CheckPoint和Lazy Writer等过程将内存中的数据持久化到磁盘。在这个过程中,数据脏页由内存写入持久化的IO子系统,在此期间,按照IO子系统的不同,数据可能经过这几层:
Windows(写数据一定调用的是WINDOWS API)
Windows底层的中间层(杀毒软件,磁盘加密系统)
网卡、路由器、交换机、光钎、网线等(如果IO子系统不是直连的话)
SAN控制器(如果使用了SAN)
RAID控制器(IO子系统做了RAID)
磁盘或SSD等持久化存储器
因此,数据页被写入持久化存储期间,可能经过上述列表中的几项。在经历上述过程中,硬件环境会受到很多方面的影响,比如说电压是否稳定、断电、温度过高或过低、潮湿程度等,而软件方面,由于软件都是人写的,因此就可能存在BUG,这些都可能导致数据页在传输过程中出现错误。
此外,影响磁盘的因素也包括电压是否稳定、灰尘等因素,这些也有可能引起磁盘坏道或整体损坏。
上面提到的所有因素都可以被归结为IO子系统。因此,造成数据损坏的情况绝大部分是由IO子系统引起的,还有非常非常小的概率内存芯片也会导致数据页损坏,但这部分情况微乎其微,因此不在本文的讨论之列。
上面提到的这些导致数据损坏的原因都属于天灾,还有一些人祸。比如说通过编辑器等手动编辑数据文件、数据库中还有需要Redo和Undo的事务时(也就是没有Clean Shutdown)删除了日志文件(通常会导致数据库质疑)。
发现数据库损坏
在我们知道可能造成数据库的损坏原因之后,接下来我们来看SQL Server是如何监测数据库页损坏的。
在SQL Server的数据库级别,可以设置页保护类型,一共有三个选项:None,CheckSum,Torn_Page_Detection,如图1所示:
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