Was ist as wal?

Write-Ahead-Logging (WAL)

Write-Ahead-Logging (WAL), auch bekannt als Transaktionsprotokollierung, ist eine Technik, die in Datenbankmanagementsystemen verwendet wird, um Datenintegrität und Atomarität von Transaktionen zu gewährleisten. Es stellt sicher, dass Änderungen an Daten (die im Wesentlichen Schreibvorgänge sind) erst dann in der Datenbank selbst gespeichert werden, nachdem diese Änderungen zuerst in einem separaten Protokoll gespeichert wurden, dem sogenannten WAL.

Funktionsweise:

1. Protokollierung: Bevor eine Änderung an der Datenbank vorgenommen wird, wird ein Datensatz erstellt, der die beabsichtigte Änderung beschreibt und in das WAL geschrieben wird. Dieser Datensatz enthält typischerweise Informationen wie die Art der Änderung (z. B. Einfügen, Aktualisieren, Löschen), die betroffenen Datenblöcke und die geänderten Werte.
2. Schreiben ins Protokoll: Das WAL wird auf die Festplatte geschrieben, bevor die eigentliche Änderung an den Datenbankdateien erfolgt. Dieser Schritt ist entscheidend, da er sicherstellt, dass die Änderung dauerhaft gespeichert ist, selbst wenn das System abstürzt.
3. Anwendung der Änderungen: Nachdem der Protokolleintrag auf die Festplatte geschrieben wurde, kann die eigentliche Änderung an den Datenbankdateien erfolgen.
4. Wiederherstellung: Im Falle eines Systemabsturzes kann das WAL verwendet werden, um die Datenbank in einen konsistenten Zustand zurückzuversetzen. Das System analysiert das WAL und wendet alle Änderungen an, die im Protokoll aufgezeichnet wurden, aber noch nicht in die Datenbank übernommen wurden (Redo). Außerdem können nicht vollständig durchgeführte Transaktionen rückgängig gemacht werden (Undo).

Vorteile:

• Datenintegrität: WAL stellt sicher, dass selbst bei Stromausfällen oder anderen Systemausfällen die Datenintegrität erhalten bleibt. Transaktionen sind entweder vollständig abgeschlossen oder werden vollständig rückgängig gemacht.
• Atomarität: WAL garantiert die Atomarität von Transaktionen. Entweder alle Änderungen einer Transaktion werden übernommen, oder keine davon.
• Leistungsverbesserung: Durch das Schreiben der Änderungen in das WAL vor dem Schreiben in die Datenbank können Schreibvorgänge effizienter gestaltet werden. Das Schreiben in das WAL erfolgt sequentiell, was schneller ist als das zufällige Schreiben in die Datenbankdateien. Die tatsächlichen Datenbankänderungen können später in einem Hintergrundprozess durchgeführt werden.
• Wiederherstellung: WAL ermöglicht eine schnelle Wiederherstellung nach einem Absturz.

Wichtige Themen:

• Transaktionen: <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Transaktionen">Transaktionen</a> sind die grundlegenden Einheiten der Arbeit in einer Datenbank und WAL stellt sicher, dass sie zuverlässig verarbeitet werden.
• Datenbankmanagementsysteme: <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Datenbankmanagementsysteme">Datenbankmanagementsysteme</a> (DBMS) nutzen WAL, um die Datenintegrität zu gewährleisten.
• Datenintegrität: <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Datenintegrität">Datenintegrität</a> ist ein zentrales Ziel von WAL.
• Atomarität: <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Atomarität">Atomarität</a>, Konsistenz, Isolation und Dauerhaftigkeit (ACID) Eigenschaften werden durch WAL sichergestellt, insbesondere Atomarität und Dauerhaftigkeit.

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