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免费智能真题库 > 历年试卷 > 信息系统管理工程师 > 2021年下半年 信息系统管理工程师 上午试卷 综合知识
  第62题      
  知识点:   系统运行   恢复   日志文件   数据库   一致性
  关键词:   故障   数据库   数据        章/节:   系统运行管理知识       

 
系统运行过程中发生故障,利用数据库后备副本和日志文件就可以将数据座恢复到故障前的某个一致性状态。数据库故障主要分为三大类,下面()不属于这三大类故障。
 
 
  A.  事务故障
 
  B.  系统故障
 
  C.  模式故障
 
  D.  介质故障
 
 
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系统抵御各种外界干扰、正常工作的能力称为系统的( )。
  第62题    2018年上半年  
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通信应急设备管理中,应该注意企业网络环境的布线问题,企业局域网应进行结构化布线,结构化布线系统由6个子系统组成。下面( )..
   知识点讲解    
   · 系统运行    · 恢复    · 日志文件    · 数据库    · 一致性
 
       系统运行
               系统管理分类
               IT系统管理工作主要是优化IT部门的各类管理流程,并保证能够按照一定的服务级别,为业务部门(客户)高质量、低成本地提供IT服务。IT系统管理工作可以按照以下两个标准予以分类。
                      按系统类型分类
                      (1)信息系统,企业的信息处理基础平台,直接面向业务部门(客户),包括办公自动化系统、企业资源计划(ERP)、客户关系管理(CRM)、供应链管理(SCM)、数据仓库系统(Date Warehousing)、知识管理平台(KM)等。
                      (2)网络系统,作为企业的基础架构,是其他方面的核心支撑平台。包括企业内部网(Intranet)、IP地址管理、广域网(ISDN、虚拟专用网)、远程拨号系统等。
                      (3)运作系统,作为企业IT运行管理的各类系统,是IT部门的核心管理平台。包括备份/恢复系统、入侵检测、性能监控、安全管理、服务级别管理、帮助服务台、作业调度等。
                      (4)设施及设备,设施及设备管理是为了保证计算机处于适合其连续工作的环境中,并把灾难(人为或自然的)的影响降到最低限度。包括专门用来放置计算机设备的设施或房间。
                      对IT资产(计算机设备、通信设备、个人计算机和局域网设备)的恰当的环境保护;有效的环境控制机制:火灾探测和灭火系统、湿度控制系统、双层地板,隐藏的线路铺设、安全设置水管位置,使其远离敏感设备、以及不间断电源和后备电力供应等。
                      按流程类型分类
                      (1)侧重于IT部门的管理,从而保证能够高质量地为业务部门(客户)提供IT服务。这一部分主要是对公司整个IT活动的管理,包括IT财务管理、服务级别管理、IT资源管理、能力管理、系统安全管理、新系统转换、系统评价等职能。
                      (2)侧重于业务部门的IT支持及日常作业,从而保证业务部门(客户)IT服务的可用性和持续性。这一部分主要是业务部门IT支持服务,包括IT日常作业管理、帮助服务台管理、故障管理及用户支持、性能及可用性保障等。
                      (3)侧重于IT基础设施建设,主要是建设企业的局域网、广域网、Web架构、Internet连接等。
               系统管理规范化
               系统管理的规范化涉及到人员职责、操作流程等方面标准的制定,并进行有效的标准化。企业IT部门除了IT部门组织结构及职责之外,还应该详细制定各类运作管理规章制度,主要包括:日常作业调度手册、系统备份及恢复手册、性能监控及优化手册、输出管理手册、帮助服务台运作手册、常见故障处理方法、终端用户计算机使用制度等与用户息息相关的IT支持作业方面的规范制度。此外,还包括服务级别管理手册、安全管理制度、IT财务管理制度、IT服务计费及成本核算、IT资源及配置管理、新系统转换流程、IT能力规划管理等由IT部门执行的以提供高质量IT服务为目的的管理流程。
               系统运作报告
               系统运行过程中的关键操作、非正常操作、故障、性能监控、安全审计等信息,应该实时或随后形成系统运作报告,并进行分析以改进系统管理水平。
               是否有流程保证对所有不属于标准操作的操作性问题给予记录(在问题管理系统内)、分析和及时处理?
                      系统日常操作日志
                      系统日志应该记录足以形成数据的信息,为关键性的运作提供审核追踪记录,并且保存合理的时间段。利用日志工具定期对日志进行检查,以便监控例外情况并发现非正常的操作、未经授权的活动、作业完成情况、存储状况、CPU、内存利用水平等。
                      性能/能力规划报告
                      企业需要了解其IT能力能否满足其业务需要,因此它需要了解系统性能、能力和成本的历史数据,定期形成月度、年度性能报告,并进行趋势分析和资源限制评估,在此基础之上增加或调整其IT能力。
                      性能监控工具应该主动地监控、测量和报告系统的性能,包括平均响应时间、每日交易数、平均无故障时间、CPU、存储器等的使用状况、网络性能等,从而可以有预见性地响应变化的业务需求。
                      故障管理报告
                      企业应定期产生有关问题的统计数据,这些统计数据包括:事故出现次数、受影响的客户数、解决事故所需时间和成本、业务损失成本等,可以供管理层对反复发生的问题进行根本原因的分析,并寻找改进的机会。
                      另外,对于每次故障处理应该进行数据记录、归类,作为基础,它应包括以下内容。
                      .目录,确定与故障相关联的领域,比如硬件、软件等。
                      .影响度,故障对业务流程的影响程度。
                      .紧迫性,故障需要得到解决的紧急程度。
                      .优先级,综合考虑影响度、紧迫性、风险和可用资源后得出的解决故障的先后顺序。
                      .解决方法,故障解决的流程、处理方法。
                      这样有利于使用知识管理系统来协助解决问题。
                      安全审计日志
                      为了能够实时监测、记录和分析网络上和用户系统中发生的各类与安全有关的事件(如网络入侵、内部资料窃取、泄密行为等),并阻断严重的违规行为,就需要安全审计跟踪机制来实现在跟踪中记录有关安全的信息。审计是记录用户使用计算机网络系统进行所有活动的过程,它是提高安全性的重要工具。
                      审计记录应包括以下信息:事件发生的时间和地点;引发事件的用户;事件的类型;事件成功与否。常见的审计记录可能包括:活动的用户账号和访问特权;用户的活动情况,包括可疑的行为;未授权和未成功的访问企图;敏感命令的运行等。
                      系统运作报告使对IT的整个运行状况的评价得以实现,IT报告应具备涵盖所有IT领域的关键业绩指标,例如风险及问题、财务状况、系统利用率、系统性能、系统故障时间、服务级别执行情况、安全审计等,这也为IT运作绩效的改进提供了基础。
 
       恢复
        数据恢复有3个步骤。
        (1)反向扫描文件日志,查找该事务的更新操作。
        (2)对事务的更新操作执行逆操作。
        (3)继续反向扫描日志文件,查找该事务的其他更新操作,并做同样的处理,直到事务的开始标志。
 
       日志文件
        事务日志是针对数据库改变所做的记录,它可以记录针对数据库的任何操作,并将记录结果保存在独立的文件中,这种文件就称为日志文件。对于任何一个事务,事务日志都有非常全面的记录,根据这些记录可以将数据文件恢复成事务前的状态。从事务动作开始,事务日志就处于记录状态,事务执行过程中对数据库的任何操作都记录在内,直到用户提交或回滚后才结束记录。
        日志文件是用来记录对数据库每一次更新活动的文件,在动态备份方式中,必须建立日志文件,后援副本和日志文件综合起来才能有效地恢复数据库;在静态备份方式中,也可以建立日志文件,当数据库毁坏后可重新装入后援副本把数据库恢复到备份结束时刻的正确状态,然后利用日志文件,把已完成的事务进行重做处理,对故障发生时尚未完成的事务进行撤销处理。这样不必重新运行那些已完成的事务程序就可把数据库恢复到故障前某一时刻的正确状态。
        例如,在热备份期间的某时刻t1,系统把数据A=100备份到了磁带上,而在时刻t2,某一事务对A进行了修改使A=200。备份结束,后备副本上的A已是过时的数据了。为此,必须把备份期间各事务对数据库的修改活动登记下来,建立日志文件。这样,后备副本加上日志文件就能把数据库恢复到某一时刻的正确状态。
        事务在运行过程中,系统把事务开始、事务结束(包括COMMIT和ROLLBACK),以及对数据库的插入、删除、修改等每一个操作作为一个登记记录存放到日志文件中。每个记录包括的主要内容有:执行操作的事务标识、操作类型、更新前数据的旧值(对插入操作而言此项为空值)、更新后的新值(对删除操作而言此项为空值)。登记的次序严格按并行事务操作执行的时间次序,同时遵循“先写日志文件”的规则。写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的日志记录到日志文件中是两个不同的操作,有可能在这两个操作之间发生故障,即这两个写操作只完成了一个,如果先写了数据库修改,而在日志记录中没有登记这个修改,则以后就无法恢复这个修改了。因此,为了安全,应该先写日志文件,即首先把修改记录写到日志文件上,然后再写数据库的修改。这就是“先写日志文件”的原则。
 
       数据库
        数据库(DataBase,DB)是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
        系统使用的所有数据存储在一个或几个数据库中。
 
       一致性
        在讨论一致性之前,先看一下CAP理论。它作为一种理论依据,使得在不同应用中,对一致性也有了不同的要求。CAP理论:简单地说,就是对于一个分布式系统,一致性(Consistency)、可用性(Availablity)和分区容忍性(Partition tolerance)三个特点最多只能三选二。
        一致性意味着系统在执行了某些操作后仍处在一个一致的状态,这点在分布式的系统中尤其明显。比如某用户在一处对共享的数据进行了修改,那么所有有权使用这些数据的用户都可以看到这一改变。简言之,就是所有的结点在同一时刻有相同的数据。
        可用性指对数据的所有操作都应有成功的返回。高可用性则是在系统升级(软件或硬件)或在网络系统中的某些结点发生故障的时候,仍可以正常返回。简言之,就是任何请求不管成功或失败都有响应。
        分区容忍性这一概念的前提是在网络发生故障的时候。在网络连接上,一些结点出现故障,使得原本连通的网络变成了一块一块的分区,若允许系统继续工作,那么就是分区可容忍的。
        在数据库系统中,事务的ACID属性保证了数据库的一致性。比如银行系统中,转账就是一个事务,从原账户扣除金额,以及向目标账户添加金额,这两个数据库操作的总和构成一个完整的逻辑过程,具有原子的不可拆分特性,从而保证了整个系统中的总金额没有变化。
        然而,这些ACID特性对于大型的分布式系统来说,是和高性能不兼容的。比如,你在网上书店买书,任何一个人买书这个过程都会锁住数据库直到买书行为彻底完成(否则书本库存数可能不一致),买书完成的那一瞬间,世界上所有的人都可以看到书的库存减少了一本(这也意味着两个人不能同时买书)。这在小的网上书城也许可以运行得很好,可是对Amazon这种网上书城却并不是很好。
        而对于Amazon这种系统,它也许会用Cache系统,剩余的库存数也许是几秒甚至几个小时前的快照,而不是实时的库存数,这就舍弃了一致性。并且,Amazon可能也舍弃了独立性,当只剩下最后一本书时,也许它会允许两个人同时下单,宁愿最后给那个下单成功却没货的人道歉,而不是整个系统性能的下降。
        由于CAP理论的存在,为了提高性能,出现了ACID的一种变种BASE(这四个字母分别是Basically Available,Soft—state,Eventual consistency的开头字母,是一个弱一致性的理论,只要求最终一致性):
        .Basically Available:基本可用。
        .Soft state:软状态,可以理解为“无连接”的,而与之相对应的Hard state就是“面向连接”的。
        .Eventual consistency:最终一致性,最终整个系统(时间和系统的要求有关)看到的数据是一致的。
        在BASE中,强调可用性的同时,引入了最终一致性这个概念,不像ACID,其并不需要每个事务都是一致的,只需要整个系统经过一定时间后最终达到一致。比如Amazon的卖书系统,也许在卖的过程中,每个用户看到的库存数是不一样的,但最终卖完后,库存数都为0。再比如SNS网络中,C更新状态,A也许可以1分钟就看到,而B甚至5分钟后才看到,但最终大家都可以看到这个更新。
        具体地说,如果选择了CP(一致性和分区容忍性),那么就要考虑ACID理论(传统关系型数据库的基石,事务的四个特点)。如果选择了AP(可用性和分区容忍性),那么就要考虑BASE系统。如果选择了CA(一致性和可用性),如Google的bigtable,那么在网络发生分区的时候,将不能进行完整的操作。
        ACID理论和BASE的具体对比如下表所示。
        
        ACID和BASE的对比表
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第62题    在手机中做本题
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