Не удалось зафиксировать файл базы данных для открытия или изменения
Некоторые особенности устройства и работы файловой базы данных «1С:Предприятия 8»
В данном разделе рассматриваются некоторые особенности внутреннего устройства и работы механизмов файловой базы данных «1С:Предприятия 8», которые не освещены в документации, но могут быть интересны пользователям и разработчикам прикладных решений на платформе «1С:Предприятие 8». Приведенное описание соответствует платформе «1С:Предприятие» версии 8.3.4.
Устройство файла *.1CD
На самом нижнем уровне файл *.1CD или файл базы данных содержит внутри своего рода файловую систему, включающую в себя так называемые внутренние файлы. Файл *.1CD имеет страничную организацию, то есть состоит из страниц размером 4096 байт (4 К). Размер файла *.1CD всегда кратен 4 К.
Каждая из остальных страниц может либо принадлежать какому-либо из внутренних файлов, либо находиться в списке свободных страниц.
Внутренние файлы
- корневая страница,
- индексные страницы,
- страницы данных.
Эти страницы образуют дерево, корнем которого является корневая страница, промежуточными узлами являются индексные страницы, а листьями – страницы данных.
Корневая страница содержит служебную информацию внутреннего файла, такую как длина файла, номер версии данных файла и т. п. Кроме того, на корневой странице содержится до 1018 номеров индексных страниц.
Индексные страницы образуют промежуточный уровень дерева. Индексная страница содержит число страниц данных, адресуемых данной индексной страницей, и до 1023 номеров страниц данных.
Из сказанного выше следует, что внутренний файл может включать не более чем 1 041 414 (1018 * 1023) страниц данных. Следовательно, максимальный размер внутреннего файла не может превышать 4 265 631 744 (1018 * 1023 * 4096) байта. Для адресации отдельных байтов внутреннего файла используются 4-байтовые целые числа без знака.
Для представления внутреннего файла нулевой длины достаточно одной только корневой страницы. Если размер внутреннего файла составляет от 1 до 4096, то он представляется тремя страницами: одной корневой, одной индексной и одной страницей данных. При дальнейшем росте размера файла добавляются новые страницы данных, и их номера помещаются в индексную страницу. Как только индексная страница перестает вмещать номера страниц данных, добавляется новая индексная страница и ее номер добавляется в корневую страницу. И так далее.
Внутренние файлы не имеют имен. Для идентификации внутренних файлов используются номера их корневых страниц.
Список свободных страниц
При необходимости увеличения размера или создании нового внутреннего файла по возможности используются страницы из списка свободных страниц.
Устройство базы данных
Внутренние файлы в конечном счете предназначены для хранения базы данных. База данных представляет собой совокупность таблиц. Каждой таблице может соответствовать от двух до четырех внутренних файлов:
- файл описания таблицы,
- файл данных,
- файл индексов,
- файл данных неограниченной длины.
Файл описания и файл данных присутствуют обязательно для каждой таблицы. Файл индексов присутствует, если в таблице определен хотя бы один индекс. Файл данных неограниченной длины присутствует, если в структуре таблицы определена хотя бы одна колонка неограниченной длины.
Кроме того, имеется файл описания базы данных. Данный файл содержит информацию о локали базы данных, а также номера корневых страниц внутренних файлов описания для каждой из таблиц базы данных.
Таблицы
Файл описания таблицы
Файл описания таблицы содержит полное описание таблицы, которое включает:
- имя таблицы;
- перечень колонок таблицы, включая их имена и типы;
- перечень индексов таблицы, включая их имена и индексируемые колонки;
- номера корневых страниц внутренних файлов данных, индексов и данных неограниченной длины.
При открытии базы данных считывается файл описания базы данных и адресуемые им файлы описания таблиц. На основании этой информации инициализируются внутренние структуры данных, необходимые во время выполнения. Прочие файлы таблиц на этом этапе не открываются. Их открытие выполняется по мере обращения к таблицам. Это сделано из соображения ускорения процесса открытия, а также из предположения, что в данном сеансе могут быть обращения не ко всем таблицам базы данных.
Файл данных
Файл данных содержит записи таблицы. Каждая запись содержит значения всех колонок таблицы, кроме значений колонок неограниченной длины. Записи имеют фиксированную длину. Поэтому адрес записи может быть легко вычислен по номеру записи (N) и длине (L) как N * L .
Номера записи представлены 4-байтовыми целыми числами. Запись с номером 0 используется для служебных целей. Номера «настоящих» записей начинаются с 1.
Длина записи может быть вычислена как сумма длин всех колонок плюс от 1 до 17 байт служебной информации. Ограничений на длину записи не накладывается.
Ниже приведена информация о типах данных и соответствующем размере колонок:
Десятичное число с фиксированной точкой. Хранится в десятичном виде по две десятичные цифры на один байт. Зарезервировано место для знака. Размер может быть вычислен по формуле:
(p + 1) / 2 + ( p + 1) % 2
Строка фиксированной длины, состоящая из n однобайтовых символов. Размер колонки равен n .
Строка Unicode фиксированной длины, состоящая из n символов в кодировке UTF-16. Размер колонки равен n * 2 .
Двоичные данные фиксированной длины. Размер колонки равен n .
Строка переменной длины, состоящая не более чем из n однобайтовых символов. Размер колонки равен n + 2 байта. Дополнительные 2 байта используются для хранения фактической длины.
Строка Unicode переменной длины, состоящая не более чем из n символов в кодировке UTF-16. Размер колонки равен n * 2 + 2 . Дополнительные 2 байта используются для хранения фактической длины.
Двоичные данные переменной длины не более n байт. Размер колонки равен n + 2 байта. Дополнительные 2 байта используются для хранения фактической длины.
Значение логического типа (true или false). Размер колонки равен одному байту.
Дата без времени. Размер колонки – 4 байта.
Дата и время. Размер колонки – 7 байт.
Текст неограниченной длины, состоящий из однобайтовых символов. В структуре записи колонка занимает два 4-байтовых целых числа: фактическая длина значения и адрес в файле данных неограниченной длины. Фактические значения хранятся в файле данных неограниченной длины.
Текст Unicode неограниченной длины, состоящий из символов в кодировке UTF-16. В структуре записи колонка занимает два 4-байтовых целых числа: фактическая длина значения и адрес в файле данных неограниченной длины. Фактические значения хранятся в файле данных неограниченной длины.
Двоичные данные неограниченной длины. В структуре записи колонка занимает два 4-байтовых целых числа: фактическая длина значения и адрес в файле данных неограниченной длины. Фактические значения хранятся в файле данных неограниченной длины.
Кроме того, к размеру колонок, которые могут содержать NULL, добавляется еще один байт.
Файл индексов
В файле индексов находятся все индексы, определенные для таблицы. Детальное рассмотрение структуры индексов не входит в цели данной статьи. Отметим только, что индекс представляет собой сбалансированное дерево. С точки зрения использования файловой базы данных важным является то, что, в отличие от размера записи, на длину ключа индекса наложено ограничение: длина не может превышать 1920 байт. Ключ представляет собой конкатенацию значений всех индексируемых колонок записи плюс 4-байтовый номер записи.
Индексироваться могут колонки типов Numeric, Char, NChar, Binary, VarChar, NVarChar, VarBinary, Logical, Date и DateTime. Значение каждой из индексируемых колонок типов Numeric, Binary, VarBinary, Logical, Date и DateTime помещается в ключ как есть. Соответственно, каждая из таких колонок добавляет к длине ключа свой собственный размер. А вот для колонок типов Char, NChar, VarChar и NVarChar вместо самой строки в ключ помещается ее ключ сортировки (collation key). Поэтому вклад колонок указанных типов в длину ключа определяется как n * 3 + 2 для колонок, не чувствительных к регистру букв. И n * 4 + 3 для колонок, чувствительных к регистру.
Файл данных неограниченной длины
В файле данных неограниченной длины хранятся фактические значения колонок типов Text, NText и Image. Для хранения таких значений файл организован как набор блоков длиной 256 байт. Каждое значение хранится как односвязный список блоков. В каждом блоке содержатся:
- адрес следующего блока (4 байта);
- число используемых байт данных в данном блоке (2 байта);
- полезные данные (250 байт).
Блок с адресом 0 используется для служебных нужд, а если точнее он содержит адрес списка свободных блоков. В список свободных блоков помещаются освободившиеся блоки, которые могут быть использованы в дальнейшем.
Работа с базой данных
Чтение данных
Следует различать чтение данных, выполняемое вне транзакции, и чтение в рамках транзакции. Операция чтения (например, SQL-запрос SELECT), выполняемая вне транзакции, получает данные, соответствующие состоянию базы данных на момент выполнения операции. При использовании SELECT вне транзакции поведение файловой базы данных подобно поведению версионных СУБД, таких как Oracle. То есть все данные, полученные запросом SELECT, относятся к одному согласованному состоянию базы данных, имевшему место на начало выполнения операции. Чтение данных не может быть заблокировано никакой другой операцией чтения или записи. Но нужно понимать, что состояние, имевшее место на начало чтения, может быть изменено. Соответственно, считываемые данные могут оказаться устаревшими.
Если чтение выполняется в рамках транзакции, то гарантируется, что считанные данные не могут быть изменены никем другим до завершения транзакции. Для обеспечения этой неизменности используется механизм транзакционных блокировок. При первом обращении к таблице на чтение в рамках транзакции на таблицу накладывается Read-блокировка. И эта блокировка не снимается до завершения транзакции.
Запись данных
Запись данных всегда предполагает наличие транзакции. Если операция записи была вызвана вне объемлющей транзакции, то транзакция будет создана неявно в процессе выполнения операции. При выполнении операции записи на таблицы, в которые вносятся изменения, накладывается транзакционная Write-блокировка, препятствующая чтению или записи, выполняемой другими соединениями.
Если на таблицу уже была наложена Read-блокировка, то выполняется ее эскалация до Write-блокировки.
Операции записи данных, выполняемые в рамках транзакции, не приводят к немедленной записи изменений в файл *.1CD. Изменения, вызванные операциями записи, накапливаются в кеше модифицированных страниц и сбрасываются в файл базы данных при фиксации (commit) транзакции.
Таким образом, если в процессе выполнения транзакции, до ее фиксации, произойдет сбой и/или падение приложения, то все изменения, произведенные в транзакции, окажутся потерянными и файл базы данных останется в неизмененном состоянии.
Кеширование данных
Кеш считанных страниц
Для повышения эффективности операций чтения механизмы файловой базы данных стараются кешировать считанные данные и тем самым минимизировать число физических операций чтения из файла базы данных. Кеш считанных страниц содержит прочитанные страницы данных внутренних файлов. Общий размер кеша для каждого из соединений с файловой базой данных является ограниченным и может в зависимости от различных условий составлять от 2 до 200 Мбайт. Кеш наибольшего размера создается при работе с файлом базы данных, расположенным на сетевом диске.
Кеш организован по принципу LRU. То есть страницы, к которым дольше всего не было обращений, могут быть вытеснены из кеша вновь считанными страницами.
Другой причиной, по которой страницы могут быть исключены из кеша, является его обновление. Каждое зафиксированное состояние данных внутреннего файла имеет соответствующий номер версии. Все кешируемые страницы внутреннего файла соответствуют определенной версии внутреннего файла. Процесс обновления состоит в том, что из файла базы данных считывается текущая версия внутреннего файла и сравнивается с версией кешируемых страниц. Если выясняется, что версия кешируемых страниц устарела, то страницы соответствующего внутреннего файла исключаются из кеша.
Для каждой операции чтения, выполняемой вне транзакции, обновление кеша производится для внутренних файлов данных, индексов и данных неограниченной длины каждой из таблиц, задействованных в операции чтения.
В рамках транзакции обновление кеша производится непосредственно после наложения на таблицу Read-блокировки. В дальнейшем до завершения транзакции кеш остается актуальным, так как таблица не может быть модифицирована другими транзакциями. Соответственно, для последующих операций чтения в той же транзакции обновления кеша не требуется.
Следует также заметить, что в исключительном режиме доступа к базе данных кеш считанных страниц всегда остается актуальным и его обновление не производится.
Еще одной причиной для исключения страницы из кеша считанных страниц является попадание страницы в кеш модифицированных страниц.
Модификация данных и кеш модифицированных страниц
При запросе на чтение данных из внутреннего файла соответствующая страница сначала ищется в кеше модифицированных страниц. Если не найдена, то производится поиск в кеше считанных страниц. И если не найдена там, то производится считывание страницы из файла с помещением в кеш считанных страниц.
Сброс кеша модифицированных страниц в файл производится только при выполнении фиксации (commit) транзакции. При фиксации транзакции все измененные страницы всех внутренних файлов собираются в общий массив, упорядоченный по номерам страниц в файле базы данных, и запись в файл базы данных производится от больших номеров страниц к меньшим. Это делается из следующих соображений:
- Если запись страницы с самым большим номером должна привести к увеличению файла базы данных, а на диске недостаточно места, то эта операция завершится аварийно. Таким образом, ни одно изменение не будет записано, транзакция будет отменена и файл *.1CD останется в неизмененном состоянии.
- При записи от больших номеров страниц к меньшим статистически сначала будут записываться изменения в страницах данных, затем изменения в индексных страницах и только потом изменения в корневых страницах внутренних файлов. В результате минимизируется риск фатальных разрушений во внутренней структуре файла базы данных, если успешно завершится только часть операций записи.
Время жизни кеша модифицированных страниц ограничено временем выполнения транзакции. После завершения транзакции кеш полностью освобождается.
На размер кеша модифицированных страниц не накладывается никаких ограничений. Единственным ограничителем является размер свободной оперативной памяти.
Блокировки
Для обеспечения согласованности и целостности данных при разделенном режиме доступа к базе используются блокировки. Так как механика файловой базы данных работает в режиме файл-сервер, то есть отсутствует выделенный сервер баз данных, то блокировки в базе данных реализованы с использованием функций блокировки участков файла. Для блокировок используется файл с расширением .1CL.
Транзакционные блокировки
Этот вид блокировок уже упоминался выше. Транзакционные блокировки предназначены главным образом для обеспечения логической целостности и изоляции транзакций. Транзакционные блокировки бывают двух видов:
Read-блокировки не конфликтуют между собой, но конфликтуют с Write-блокировками. Write-блокировки конфликтуют с любыми блокировками: Read и Write. Единицей блокировки является таблица. Единица довольно крупная, особенно с учетом того, что в большинстве современных СУБД поддерживаются блокировки на уровне записи. Однако реализация блокировки на уровне записи потребовала бы большого числа файловых блокировок, что привело бы к существенному снижению производительности.
Транзакционные блокировки накладываются с ожиданием. По умолчанию время ожидания транзакционной блокировки равно 20 сек.
Блокировки фиксации состояния
Также имеется ряд блокировок фиксации состояния. Данный вид блокировок относится к системным блокировкам и предназначен для обеспечения согласованного доступа к файлу базы данных на физическом уровне. При использовании файловой базы данных крайне редко приходится сталкиваться с какими-либо внешними проявлениями, связанными с этим видом блокировок. В данной статье они упоминаются главным образом для полноты картины.
Поясним место этих блокировок на примере фиксации транзакции. Как было сказано выше, при фиксации результатов транзакции все изменения записываются в файл базы данных. Естественно, что пока процесс записи изменений не завершен, файл базы данных находится в рассогласованном состоянии. Соответственно, попытка чтения приведет к получению рассогласованных данных. Но записываемые данные относятся не ко всем таблицам, а только к измененным. Соответственно, нужно сделать так, чтобы никакие данные, имеющие отношение к модифицируемым таблицам, не считывались, пока запись изменений не завершена. Для обеспечения этого предусмотрена блокировка фиксации таблицы для записи и для чтения.
На время записи изменений, произведенных транзакцией, устанавливается фиксация для записи всех модифицированных транзакцией таблиц. А на время чтения данных, связанных с таблицей, устанавливается фиксация для чтения. Фиксация для записи конфликтует с фиксацией для чтения. Фиксации для чтения не конфликтуют между собой, но конфликтуют с фиксацией для записи. Соответственно, гарантируется, что, пока запись не завершена, никакие операции чтения не могут быть выполнены. А также, пока не завершено чтение, запись изменений не может быть начата.
Фиксация файла базы данных – это разновидность внутренней блокировки, которая требуется, чтобы на некоторое непродолжительное время обеспечить целостность структуры файла при выполнении операций чтения данных или фиксации транзакции. При чтении требуется, чтобы эти структура файла была в целостном состоянии, а при фиксации транзакции структура может изменяться.
При нормальной работе такая ошибка возникать не должна. Суть сводится к следующему: для выполнения фиксация результатов транзакции может потребоваться выполнить перестройку внутренних структур данных файла *.1cd. А для выполнения чтения данных необходимо гарантировать, чтобы такая перестройка структур данных не выполнялась. Для обеспечения согласования этих операций имеется механизм внутренних блокировок, называемых фиксацией. Фиксация выполняется с ожиданием. В то же время предполагается, что фиксация выполняется на непродолжительное время, меньшее, чем время ожидания. Таким образом, если упомянутая ошибка возникла, то имеет место некоторое нарушение нормального хода событий. Мы наблюдали такую ситуацию и уже описывали ее в партнерской конференции. Вкратце все выглядит примерно так. В какой-то момент времени запрос на блокировку участка файла (функция LockFile() Win32 API) выдает ошибку Network error. В результате возникает ошибка движка файловой базы данных "Не удалось зафиксировать файл базы данных для открытия или изменения".
Природа ошибки нам пока непонятна. Известно только, что она возникает далеко не у всех. Не отмечено никакой связи возникновения этой ошибки с версией 1С:Предприятия 8.0 и используемой конфигурацией. По-видимому речь идет о каких-то особенностях некоторых сетей.
Вполне возможно, что проблема возникает из за нестабильности работы сети
Один из способов проверить - выполнить команду:
ping [Имя сервера] -t
на компьютере, с которого запускается 1с
после чего запустить 1с и посмотреть, что будет происходить.
Разместил: E_Migachev Версии: | 8.x | Дата: 25.06.2009 Прочитано: 22662
Похожие FAQ
Ошибка создания информационной базы: Компоненты OLE DB провайдера не найдены.
Сервер 1С:Предприятия не может создать COM объект OLE DB Provider for Microsoft SQL Server.
При добавлении базы в 1C, возможен только выбор файлового варианта базы.
Два варианта:
- Нет ключа или проблемы с работой ключа.
- На компьютер не установлены 1С компоненты для работы с сервером.
Объект сервера 1С:Предприятия не обнаружен 800706BF.
- Возможная проблема с пользовательскими правами.
- Проведите проверку на машине клиента настроек DCOM:
- Понизьте уровень аутентификации на компьютерах сервера и клиента: Default authentication level: None
- Убедитесь в отсутствии или корректности настроек сетевых экранов. 135 порт должен быть открыт, также те, которые появятся в списке после команды:
dcomcnfg/ Default protocols/ Properties/ Post Ranges.
Если таких портов нет – нужно указать их.
Не найден интерфейс сервера 80070005.
Само по себе фиксирование файла БД – одна из видов внутренних блокировок. Фиксация нужна для обеспечения целостности внутренней структуры файла БД.
Например, при выполнении чтения данных, нужна гарантия, что структура данных не изменялась. А при выполнении транзакции, возможны изменения этих структур, при этом необходима фиксация результатов транзакции. Все указанные действия, обычно должны быть выполнены в течении некоторого непродолжительного периода времени.
Эта ошибка очень редкая и возникать в нормальных условиях не должна. Иногда возможен сбой, причину которого, объяснить так никто и не может. Возможно архитектура и особенности некоторых сетей, влияют на следующее:
Возникает коллизия асинхронности внутренних механизмов. При которой, фиксация результатов транзакции, предполагающей возможное изменение внутренней структуры БД, «накладывается» на фиксацию файла БД при его чтении, при котором должна присутствовать неизменность внутренних данных файла и наоборот.
Ещё одно из предполагаемых условий возникновения этой ошибки – это нестабильная работа сети. Проверьте «Пингом» доступность компьютеров с 1С в сети.
Что делать?
Варианты действий:
- Восстановить информационную базу из резервной копии (если есть).
- Использовать встроенную утилиту для проверки целостности — chdbfl.exe.
- Выполнить тестирование и исправление базы через Конфигуратор.
- Создать новую пустую базу и загрузить сформированный dt-файл.
Рассмотрим каждый из вариантов подробнее.
Рекомендация : перед любыми действиями сделайте резервную копию базы и убедитесь, что отсутствуют активные подключения пользователей.
I. Восстановление из резервной копии
Откройте Конфигуратор. Через меню « Администрирование — Загрузить информационную базу… » выполните восстановление рабочей резервной копии.
Рекомендация : для этих целей рекомендуем создать новую базу и выполнить загрузку копии в неё.
II. Использование утилиты chdbfl.exe
- Найдите папку с установленной платформой 1С — например, « C:\Program Files (x86)\1cv8\8.x.xx.xxxx », где 8.x.xx.xxxx - номер релиза платформы. Или проверьте в свойствах ярлыка запуска 1С, значение «Рабочая папка».
- Откройте приложение из каталога bin, где находится искомый файл.
- Выберите файл 1Cv8.1CD, установите признак « Исправлять обнаруженные ошибки » и нажмите на кнопку « Выполнить ».
По окончанию проверки программа покажет результаты, а при возможности — исправит обнаруженные ошибки.
III. Тестирование и исправление
- Откройте Конфигуратор.
- Выберите пункт « Тестирование и исправление… ».
- В блоке « Проверки и режимы »: — если база большая, проверьте последовательно операции; если малого размера, то все разом:
— Проверка логической целостности;
— Проверка ссылочной целостности;
- Установите параметр « Тестирование и исправление ».
При наличии ссылок на несуществующие объекты программа по умолчанию предлагает ничего не изменять.
Рекомендация : проверьте для начала режим ссылок «Не изменять». Программа выведет найденные ссылки, и после этого примете решение, очищать их или создавать.
IV. Выгрузить dt-файл и создать новую базу
Пункт аналогичен варианту №1 с тем различием, что вы восстанавливаете не резервную копию, а сначала выгружаете dt-файл.
- Откройте Конфигуратор для ИБ, где наблюдаются ошибки.
- Через меню « Администрирование — Выгрузить информационную базу… » выполните выгрузку базы в dt-файл.
- Создайте новую информационную базу и войдите в Конфигуратор.
- Через меню « Администрирование — Загрузить информационную базу… » выполните загрузку копии базы.
V. Дополнительные действия
При подозрениях на ошибки жёсткого диска, на котором располагается информационная база:
- скопируйте каталог базы на другой физический диск;
- удалите все файлы и папки, кроме файла 1Cv8.1CD;
- войдите в базу с нового расположения.
VI. Нестандартные ситуации
Когда один пользователь входит в базу 1С и работает без ошибок, а у другого — сбой. В этом случае выполните очистку кэша на рабочем месте, где возникает ошибка. Подробнее здесь .
В других случаях ошибка может скрываться в платформе 1С. Поэтому, проверьте обновление и переустановите платформу на новый релиз, одновременно удалив устаревшие версии.
⚡ Подписывайтесь на канал или задавайте вопрос на сайте — постараемся помочь всеми техническими силами. Безопасной и производительной работы в Windows и 1С.
Читайте также: