ARIES 恢复算法

定义

ARIES(Algorithms for Recovery and Isolation Exploiting Semantics)是 IBM 研究院的 C. Mohan 等人于 1992 年发表的数据库恢复算法,系统化地解决了基于 WAL 的崩溃恢复问题,成为 DB2、SQL Server 等几乎所有工业级数据库恢复机制的蓝本,也是数据库课程(如 CMU 15-445)的必讲内容。

核心设计

ARIES 遵循三条原则:预写日志(WAL),数据页落盘前其日志必须先落盘;重做时重复历史(repeating history),崩溃后先把系统精确恢复到崩溃瞬间的状态;回滚记日志,undo 操作本身写补偿日志记录(CLR),保证恢复过程再崩溃也不出错。它支持 steal/no-force 缓冲策略,给予缓冲管理最大自由度。

恢复三阶段

分析(Analysis):从检查点扫描日志,确定脏页表与未完成事务;重做(Redo):从最早脏页对应位置起重放所有日志;回滚(Undo):逆序撤销所有未提交事务的修改。

意义

ARIES 把"高性能"与"严格正确的恢复"统一起来,是数据库工程史上最重要的论文之一。