IF Notes

Latihan UAS IF3140-RS A

5 min read

Back to Latihan UAS IF3140

Problem Set: Recovery System (Sistem Basis Data)

Mata Pelajaran: Sistem Basis Data

Topik: Recovery System (Log-Based, Shadow Paging, Disaster Recovery)

Estimasi Waktu: 120 menit

Total Nilai: 100 poin

Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan problem set ini, mahasiswa diharapkan dapat:

  1. Mengklasifikasikan jenis kegagalan dan hirarki penyimpanan data.

  2. Menganalisis mekanisme Log-Based Recovery menggunakan aturan Write-Ahead Logging (WAL).

  3. Melakukan tracing fase Redo dan Undo pada algoritma recovery.

  4. Mengevaluasi kelebihan dan kekurangan metode Shadow Paging dibandingkan Log-Based.

  5. Merancang strategi Disaster Recovery berdasarkan parameter RPO dan RTO.

BAGIAN I: Klasifikasi & Matching (Format A) [10 Poin]

Instruksi: Tentukan kategori yang paling tepat untuk setiap pernyataan/kondisi di bawah ini dengan memberikan tanda (X) pada kolom yang sesuai.

NoPernyataan/KondisiTransaksiSistem (Crash)Disk
1Kegagalan akibat pembagian dengan nol atau input tidak valid.
2Hilangnya seluruh isi volatile storage (RAM) namun disk tetap aman.
3Terjadi head crash yang menyebabkan sebagian blok fisik tidak terbaca.
4Sistem mendeteksi deadlock dan memilih satu transaksi untuk di-abort.
5Terjadi kesalahan logika yang menyebabkan data yang dicari tidak ditemukan.

BAGIAN II: Benar/Salah (Format B) [10 Poin]

Instruksi: Tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S) terkait prinsip dasar recovery.

NoPernyataanBenarSalah
1Aturan WAL mengharuskan log record ditulis ke stable storage setelah data di disk diperbarui.
2Dalam kebijakan No-Force, sistem tidak wajib menulis data ke disk tepat saat transaksi commit.
3Fase Redo pada algoritma recovery memindai log secara mundur dari akhir ke checkpoint.
4Stable Storage adalah penyimpanan teoritis yang diasumsikan tidak akan pernah gagal.
5Compensation Log Record (CLR) digunakan untuk mencatat aksi yang dilakukan selama proses Undo.

BAGIAN III: Tabel Analisis Komparatif (Format C) [15 Poin]

Instruksi: Lengkapi tabel komparatif mengenai kebijakan buffering dan durabilitas berikut.

Metode/KonsepFokus UtamaKelebihanKekuranganJustifikasi Penggunaan
Steal PolicyPenulisan data uncommitted
Two-Very-SafeReplikasi Sinkron

BAGIAN IV: Step-by-Step Scaffolding (Format D) [15 Poin]

Instruksi: Lengkapi langkah-langkah prosedur Checkpoint sederhana berikut.

LangkahInstruksiJawaban/Deskripsi
a.Status TransaksiMenghentikan sementara semua operasi …
b.Penulisan LogMenulis semua log record di buffer ke …
c.Penulisan DataMenulis semua blok data “kotor” ke …
d.Record KhususMenulis log record <checkpoint L> di mana L adalah …
e.FinalisasiMelanjutkan kembali …

BAGIAN V: Studi Kasus Multi-Bagian (Format E) [20 Poin]

Kasus:

Sebuah DBMS menggunakan Immediate Modification dengan aturan WAL. Terdapat jadwal eksekusi berikut:

S: <T1, start>; <T1, A, 100, 150>; <T2, start>; <T2, B, 200, 250>; <T1, commit>; <T3, start>; <T3, C, 300, 350>; [CRASH]

Data yang diberikan:

  • Nilai awal: A=100, B=200, C=300.

  • Checkpoint terakhir terjadi tepat sebelum <T3, start>. Daftar transaksi aktif saat itu adalah {T2}.

Pertanyaan:

a. Tuliskan daftar undo-list yang terbentuk tepat setelah fase Redo selesai.

b. Jelaskan mengapa transaksi T1 tidak perlu dilakukan Undo meskipun perubahannya mungkin sudah ada di disk.

c. Berdasarkan data di atas, sebutkan nilai A, B, dan C di disk tepat setelah fase Redo (sebelum Undo).

d. Identifikasi transaksi mana yang akan memicu penulisan Compensation Log Record (CLR) dan tuliskan format CLR-nya.

e. Berikan rekomendasi: Jika sistem ini membutuhkan RTO < 5 detik, apakah metode Shadow Paging lebih baik digunakan? Jelaskan.

BAGIAN VI: Pilihan Ganda Multi-Kategori (Format F) [20 Poin]

  1. Dalam konteks Shadow Paging, pilih karakteristik yang tepat:

    • Mekanisme Update: a) Overwrite data asli b) Copy-on-Write (CoW) c) Log-append d) In-place update

    • Recovery: a) Membutuhkan Redo/Undo log b) Instan via pointer switch c) Bergantung pada checkpoint d) Rollback via CLR

  2. Mengenai Remote Backup System, pilih konfigurasi yang tepat:

    • Durabilitas One-Safe: a) Log di-commit di primary saja b) Log di-commit di kedua site c) Log di-commit di backup saja d) Tanpa log

    • Ketersediaan (HA): a) Menggunakan Hot-Spare b) Menggunakan Cold Backup c) Snapshot harian d) Tape archival

  3. Berdasarkan kebijakan Buffering & Recovery, pilih pasangan yang benar:

    • Steal Policy: a) Data uncommitted boleh ke disk b) Data uncommitted dilarang ke disk c) Hanya data metadata d) Data dibuang saat crash

    • No-Force Policy: a) Wajib tulis saat commit b) Tidak wajib tulis saat commit c) Tulis per menit d) Tulis manual oleh user

BAGIAN VII: Isian Terstruktur (Format G) [10 Poin]

Jelaskan komponen Framework ARIES untuk Skenario Kegagalan Sistem:

  • Analysis Phase: _________________________________________________

  • Redo Phase: _________________________________________________

  • Undo Phase: _________________________________________________

Kunci Jawaban & Rubrik Penilaian

Bagian I (Klasifikasi)

  1. Transaksi (Logical Error)

  2. Sistem (System Crash)

  3. Disk (Disk Failure)

  4. Transaksi (System Error/Deadlock)

  5. Transaksi (Logical Error)

    Skor: 2 poin per jawaban benar.

Bagian II (Benar/Salah)

  1. Salah (WAL: Log harus ditulis SEBELUM data)

  2. Benar

  3. Salah (Redo memindai MAJU)

  4. Benar

  5. Benar

    Skor: 2 poin per jawaban benar.

Bagian III (Tabel Komparatif)

  • Steal: Kelebihan (Memori buffer lebih lega), Kekurangan (Butuh Undo jika crash), Justifikasi (Sistem dengan transaksi besar).

  • Two-Very-Safe: Kelebihan (Zero Data Loss), Kekurangan (Latensi tinggi/lambat), Justifikasi (Sistem perbankan/finansial kritikal).

    Skor: 7.5 poin per baris (analisis ketepatan).

Bagian IV (Scaffolding)

a. Update Transaksi

b. Stable Storage (Disk)

c. Disk (Non-volatile)

d. Daftar transaksi aktif saat checkpoint

e. Eksekusi transaksi

Skor: 3 poin per langkah.

Bagian V (Studi Kasus)

a. undo-list = {T2, T3}.

b. Karena T1 sudah <T1 commit>, maka perubahannya harus dijamin durabilitasnya (REDO), bukan dibatalkan.

c. A=150, B=250, C=350 (Redo mengulang SEMUA perubahan di log).

d. T2 dan T3. Contoh CLR T2: <T2, B, 200>.

e. Ya, Shadow Paging menawarkan recovery hampir instan (RTO sangat rendah) karena tidak ada scan log, namun sulit menangani konkurensi tinggi.

Skor: 4 poin per sub-pertanyaan.

Bagian VI (Pilihan Ganda)

  1. b, b | 2. a, a | 3. a, b

    Skor: 2 poin per nomor (benar kedua kategori).

Bagian VII (Isian Terstruktur)

  • Analysis: Menentukan transaksi aktif/kotor saat crash.

  • Redo: Mengulang aksi dari titik tertentu untuk Durability.

  • Undo: Membatalkan transaksi yang gagal untuk Atomicity.

    Skor: 3.3 poin per poin.

Tips Pengerjaan untuk Peserta

  1. Pahami Arah Scan Log: Ingat bahwa REDO = Maju (mengulang sejarah) dan UNDO = Mundur (membersihkan kekacauan).

  2. Prinsip WAL: Jangan pernah terkecoh, log (info undo) WAJIB sampai ke disk sebelum data aslinya.

  3. Manajemen Waktu: - Bagian I-IV: 40 menit

    • Bagian V: 30 menit

    • Bagian VI-VII: 40 menit

    • Review: 10 menit

Sumber Belajar yang Direkomendasikan

  • Silberschatz, Database System Concepts, 7th Ed, Chapter 19 (Recovery System).

  • Modul Kuliah “Recovery System - 1 & 2”.

  • Paper ARIES (Mohan et al.) untuk pemahaman mendalam tentang CLR.

Graph View

Backlinks