Fehlererkennung und Fehlerbehandlung in Speicherungsstrukturen von Datenbanksystemen

Diese Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Informatik der Universitat Kaiserslautern. Dort beschaftigte ich mich im Rahmen des vom BMFT und der Siemens AG geforderten Projekts "Zuverlassig keit und Kosten von Sicherungs- und Recovery-Techniken bei integrierten DB/OC-Sy stemen einschlie~lich Konsistenzprufung und Revisionsunterstutzung" mit den Themen Leistungsanalyse von Speicherungsstrukturen in Datenbanksystemen, Leistungsmessung und -bewertung in DB/OC-Systemen sowie Fehlertoleranz in Datenbanksystemen. Oem Leiter des Projekts, Herrn Prof. Dr. Theo Harder, mochte ich an dieser Stelle besonders fur die Anregung danken, mich mit dem Thema "Fehlererkennung und Fehlerbehandlung in Speicherungsstrukturen von Datenbanksystemen" zu beschaftigen, sowie fur viele Hinweise und Anmerkungen, die wesentlich zum Gelingen der vorliegenden Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. Dr. Jurgen Nehmer danke ich fur sein stets gezeigtes Interesse an dieser Arbeit sowie fur die Bereitschaft zur Ubernahme der zweiten Berichterstattung. Bei Herrn Dr. Andreas Reuter mochte ich mich fur zahlreiche Vorschlage und Anregungen bedanken, mit denen er mich an seinem umfangreichen Wissen aus dem Bereich der Datenbank-Recovery teilhaben lie~. Meinen Kollegen Peter Christmann, Horst Kinzinger, Klaus Meyer-Wegener, Bernhard Mitschang und Peter Peinl sowie meiner Kollegin Andrea Sikeler gilt mein Dank fur viele hilfreiche Gesprache und Diskussionen wahrend der Abfassung der Arbeit.

Inhalt
Inhaltsverzechnis.- 1. Einleitung.- 2. Stand der Wissenschaft.- 2.1 Einführung.- 2.2 Begriffsklärungen.- 2.3 Fehlervermeidung und Fehlertoleranz im Hardware-Bereich.- 2.4 FehlerVermeidung und Fehlertoleranz im Software-Bereich.- 2.5 Fehlererkennung und Fehlerbehandlung in Datenbanksystemen.- 2.6 Folgerungen aus dem Stand der Wissenschaft.- 3. Fehleranalyse und Fehlerklassifikation für physische Inkonsistenzen in Datenbanken.- 3.1 Fehler bzgl. der externen Speichermedien (Platten).- 3.2 Fehler bzgl. der peripheren Geräte und Verbindungen.- 3.3 Fehler im Zusammenhang mit der Zentraleinheit.- 3.4 Fehler infolge eines Betriebssystemfehlverhaltens.- 3.5 Fehler infolge eines DBVS-FehlVerhaltens.- 3.6 Typenbildung und Klassifikation.- 4. Verfahren zur Fehlererkennung.- 4.1 Fehlererkennung durch die Hardware und das Betriebssystem.- 4.2 Fehl er er kenn ung im Puf ferverwalter des DBVS.- 4.3 Lokale Konsistenzprüfungen im Record-Manager und in der Zugriffspfadverwaltung.- 4.4 Seitenübergreifende Konsistenzprüfungen für Hashtabeilen mit separate chaining.- 4.5 Seitenübergreifende Konsistenzprüfungen für B-Bäume.- 5. Verfahren zur Fehlerbehandlung.- 5.1 Klassifikation zur onLine-Fehlerbehandlung.- 5.2 Grundlagen der Kostenbestimmung.- 5.3 Spezielle Probleme der Fehlerbehandlung bei Slotdefekten.- 5.4 Fehlerbehandlung bei vollständig zerstörten FPA- und DBTT-Seiten.- 5.5 Probleme bei der Fortsetzung der DB-Verarbeitung mit komplett zerstörten Seiten in Hashtabellen und B-Bäumen.- 5.6 Verfahren zur Fehlerkorrektur in Hashtabellen mit separate chaining.- 5.7 Ein Verfahren zur Fehlerkorrektur in B-Bäumen.- 6. Simulation von Hashtabellen und B-Bäumen.- 6.1 Kostenmaße zur Bewertung des Verarbeitungsaufwands für Hashtabellen und B-Bäume.- 6.2Untersuchungen zu Hashtabellen mit separate chaining.- 6.3 Untersuchungen zu B-Bäumen.- 6.4 Zusammenfassende Bewertung der Simulationsergebnisse.- 7. Zusammenfassung und Ausblick.- Abbildungsverzeichnis.- Tabellenverzeichnis.- Abkürzungsverzeichnis.