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データベース管理システム（DBMS）において、障害管理は非常に重要な役割を果たします。これは、トランザクションのACID特性のうち、「D（Durability＝耐久性）」に対応する機能です。
障害管理とは？
障害管理とは、障害（たとえば停電やシステム障害）によってデータが失われないようにするための仕組みです。ACID特性の中でも「D：耐久性」に関わる部分であり、データベースに変更が加えられた後、その変更が確実に保存されるよう保証する必要があります。
コミットとチェックポイント
コミットとは？
「コミット（COMMIT）」は、トランザクションの完了を示す命令で、その時点での変更内容をデータベースに反映させる操作です。
ただし、ここで重要なのは以下のポイントです：
- コミットしても、すぐに補助記憶装置（ディスク）に書き込まれるわけではありません。
- 実際には、主記憶装置（バッファ）に反映されるだけです。
- 代わりに、**操作履歴を記録した「ログファイル」**に「更新前」と「更新後」のログが出力され、これは補助記憶装置に保存されます。
チェックポイントとは？
「チェックポイント」は、主記憶装置にあるデータ（バッファ）を補助記憶装置に書き込むタイミングのことを指します。
- コミットとは無関係に、DBMSが自動的に実施します。
- 実行タイミングの例：
- 一定時間が経過したとき
- バッファの空き容量が不足したとき
- ログファイルが切り替わったとき
チェックポイントによって、データベースの内容がディスクに保存されるため、障害発生時の復旧処理が高速化されます。
ロールフォワードとは？
障害が発生した場合、データを復旧する手段のひとつが「ロールフォワード（Roll Forward）」です。
これは、更新後ログを使ってトランザクションの処理を再現（巻き戻し）する手法です。
- コミット後にチェックポイントが実施されていれば、ロールフォワードは不要です。
- コミット後にチェックポイントがなければ、更新後ログを使って再実行（ロールフォワード）が必要になります。
バックアップの種類
障害時の復旧に備えるためには、定期的なバックアップが不可欠です。DBMSでは以下の3種類のバックアップ方法が使われます。
1. フルバックアップ
- データベース全体を保存
- 容量が大きくなるが、復旧が簡単
2. 差分バックアップ
- 前回のフルバックアップ以降に変更があったデータだけを保存
- 復旧時には、フルバックアップ＋最新の差分バックアップを使用
3. 増分バックアップ
- 毎日の変更分だけを保存
- 容量が最も少ないが、復旧にはフルバックアップ＋すべての増分バックアップが必要
まとめ：障害管理の要点
最後に、この記事で解説したポイントを簡単に振り返っておきましょう。
- コミットでは、主記憶装置にのみデータが反映される
- コミット時には、更新前ログと更新後ログが補助記憶装置に保存される
- チェックポイントでは、バッファの内容が補助記憶装置に書き込まれる
- ロールフォワードは、チェックポイント前にコミットされたデータの復旧に必要
- バックアップには、フル・差分・増分の3種類がある
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