Журнал транзакций

  • Статья

Применимо к:SQL Server

Каждая база данных SQL Server имеет журнал транзакций, в котором фиксируются все изменения данных, произведенные в каждой из транзакций.

Журнал транзакций — это важная составляющая базы данных. Если произошел сбой системы, вам потребуется этот журнал, чтобы вернуть базу данных в согласованное состояние.

Сведения об архитектуре и внутренних компонентах журнала транзакций см. в разделе Руководство по архитектуре журнала транзакций SQL Server и управлению им.

Предупреждение

Удаляя или перемещая этот журнал, вы должны понимать все последствия этого действия.

Совет

Известные рабочие точки, от которых следует начинать применение журналов транзакций при восстановлении базы данных, создаются контрольными точками. Дополнительные сведения см. в статье Контрольные точки базы данных (SQL Server).

Операции, поддерживаемые журналом транзакций

Журнал транзакций поддерживает следующие операции:

  • восстановление отдельных транзакций;
  • Восстановление всех неполных транзакций при запуске SQL Server.
  • накат восстановленной базы данных, файла, файловой группы или страницы до момента сбоя;
  • поддержка репликации транзакций;
  • Поддержка решений высокого уровня доступности и аварийного восстановления: группы доступности AlwaysOn, зеркало базы данных и доставка журналов.

Восстановление отдельных транзакций

Если приложение выполняет инструкцию ROLLBACK или ядро СУБД обнаруживает ошибку, например потерю связи с клиентом, записи журнала используются для отката изменений, сделанных незавершенной транзакцией.

Восстановление всех неполных транзакций при запуске SQL Server

Если на сервере происходит сбой, базы данных могут остаться в состоянии, когда часть изменений не переписана из буферного кэша в файлы данных, но в них имеются изменения, совершенные незаконченными транзакциями. Когда экземпляр SQL Server будет запущен, он выполнит восстановление каждой базы данных. Каждое изменение, записанное в журнале, которое, возможно, не было записано в файлы данных, накатывается. Чтобы сохранить целостность базы данных, будет также произведен откат каждой незавершенной транзакции, найденной в журнале транзакций. Дополнительные сведения см. в статье Обзор процессов восстановления (SQL Server).

Накат восстановленной базы данных, файла, файловой группы или страницы до момента сбоя

После потери оборудования или сбоя диска, затрагивающего файлы базы данных, можно восстановить базу данных на момент, предшествующий сбою. Сначала восстановите последнюю полную резервную копию и последнюю дифференциальную резервную копию базы данных, затем восстановите последующую серию резервных копий журнала транзакций до момента возникновения сбоя.

Поскольку восстанавливается каждая резервная копия журнала, ядро СУБД повторно применяет все модификации, записанные в журнале, для наката всех транзакций. После восстановления последней резервной копии журналов ядро СУБД затем использует сведения журнала для отката всех транзакций, которые не были завершены в этот момент. Дополнительные сведения см. в статье Обзор процессов восстановления (SQL Server).

Поддержка репликации транзакций

Агент чтения журнала следит за журналами транзакций всех баз данных, которые настроены для репликации транзакций, и копирует отмеченные для репликации транзакции из журнала транзакций в базу данных распространителя. Дополнительные сведения о репликации транзакций см. в разделе Как работает репликация транзакций.

Поддержка решений высокого уровня доступности и аварийного восстановления

Решения резервного сервера, группы доступности AlwaysOn, зеркало базы данных и доставка журналов используются в журнале транзакций.

В сценарии групп доступности AlwaysOn каждое обновление базы данных на первичном реплика немедленно воспроизводится в отдельных копиях базы данных во всех вторичных реплика. Основная реплика отправляет каждую запись журнала немедленно в вторичные реплика, которые применяют входящие записи журнала к базам данных доступности, постоянно перекатывая журнал вперед. Дополнительные сведения см. в разделе "Экземпляры отказоустойчивого кластера AlwaysOn".

В сценарии доставки журналов сервер-источник отправляет резервные копии журнала транзакций базы данных-источника в одно или несколько назначений. Каждый сервер-получатель восстанавливает резервные копии журналов в локальную базу данных-получатель. Дополнительные сведения см. в разделе Сведения о доставке журналов.

В сценарии зеркального отражения базы данных каждое изменение в базе данных (основной базе данных) немедленно воспроизводится в ее полной автономной копии (зеркальной базе данных). Экземпляр основного сервера немедленно отсылает каждую запись журнала в экземпляр зеркального сервера, который применяет входящие записи к зеркальной базе данных, путем ее непрерывного наката. Дополнительные сведения см. в разделе Зеркальное отображение базы данных.

Характеристики журнала транзакций

Характеристики журнала транзакций SQL Server ядро СУБД:

  • Журнал транзакций выполнен как отдельный файл или набор файлов в базе данных. Кэш журналов управляется отдельно от кэша буфера для страниц данных, что приводит к простому, быстрому и надежному коду в ядро СУБД SQL Server. Дополнительные сведения см. в разделе Физическая архитектура журнала транзакций.

  • Формат записей журнала и страниц не ограничивается форматом страниц данных.

  • Журнал транзакций может располагаться в нескольких файлах. Вы можете задать для этих файлов автоматическое расширение, установив для журнала значение FILEGROWTH. Это снижает вероятность исчерпания пространства журнала транзакций, в то же самое время уменьшая административные издержки. Дополнительные сведения см. в разделе ALTER DATABASE (Transact-SQL) File и Filegroup Options.

  • Механизм многократного использования пространства в файлах журналов действует быстро и оказывает минимальное влияние на пропускную способность транзакций.

Сведения об архитектуре и внутренних компонентах журнала транзакций см. в разделе Руководство по архитектуре журнала транзакций SQL Server и управлению им.

Усечение журнала транзакций

Процесс усечения журнала освобождает место в файле журнала для повторного использования журналом транзакций. Необходимо регулярно усекать журнал транзакций, чтобы предотвратить переполнение выделенного пространства. По ряду причин его усечение может быть отложено, поэтому очень важно следить за размером журнала. Некоторые операции можно выполнять с минимальным протоколированием, чтобы сократить их вклад в размер журнала транзакций.

Усечение журнала удаляет неактивные виртуальные файлы журналов (VLFs) из логического журнала транзакций базы данных SQL Server, освобождая место в логическом журнале для повторного использования журналом физических транзакций. Если усечение журнала транзакций не выполняется, со временем он заполняет все доступное место на диске, отведенное для файлов физического журнала.

В целях предотвращения этой проблемы усечение журнала выполняется автоматически после следующих событий, за исключением тех случаев, когда оно по каким-то причинам задерживается:

  • В простой модели восстановления — после достижения контрольной точки.
  • В модели полного восстановления или модели восстановления с массовым ведением журнала, если с предыдущей резервной копии произошла точка проверка point, усечение происходит после резервного копирования журнала (если только это резервная копия журнала только для копирования).
  • При первом создании базы данных с помощью модели полного восстановления журнал транзакций будет повторно использоваться (аналогично базе данных простого восстановления) до тех пор, пока не будет создана полная резервная копия базы данных.

Дополнительные сведения см. в разделе "Факторы, которые могут отложить усечение журнала" далее в этой статье.

Примечание.

Усечение журнала не приводит к уменьшению размера физического файла журнала. Для уменьшения реального размера физического файла журнала необходимо выполнить его сжатие. Сведения о сжатии физического файла журнала см. в разделе Управление размером файла журнала транзакций.
Следует учитывать факторы, которые могут повлиять на задержку усечения журнала. Если после сжатия журнала снова потребуется дисковое пространство, размер журнала транзакций снова будет увеличиваться, что повлияет на производительность во время операций увеличения.

Факторы, которые могут вызвать задержку усечения журнала

Если записи журнала остаются активными в течение длительного времени, усечение журнала транзакций задерживается, и журнал транзакций может заполниться, как мы упоминание ранее в этой статье.

Важно!

Сведения о том, как реагировать на полный журнал транзакций, см. в разделе "Устранение неполадок с полным журналом транзакций" (ошибка SQL Server 9002).

Действительно, усечение журнала может быть отложено по различным причинам. Чтобы узнать причину, препятствующую усечению журнала транзакций в конкретном случае, выполните запрос по столбцам log_reuse_wait и log_reuse_wait_desc представления каталога sys.database. В следующей таблице описаны значения этих столбцов.

Значение столбца log_reuse_wait Значение столбца log_reuse_wait_desc Description
0 NOTHING Сейчас есть как минимум один виртуальный файл журнала (VLF), доступный для повторного использования.
1 CHECKPOINT С момента последнего усечения журнала не произошло проверка point, или голова журнала еще не перемещена за рамки виртуального файла журнала (VLF). (Все модели восстановления)

Это широко распространенная причина задержки усечения журнала. Дополнительные сведения см. в статье Контрольные точки базы данных (SQL Server).
2 LOG_BACKUP Требуется выполнить резервное копирование журналов, поскольку лишь после этого журнал транзакций может быть усечен. (Только для моделей полного восстановления и моделей восстановления с неполным протоколированием)

После завершения создания следующей резервной копии журнала некоторое пространство журнала может освободиться для повторного использования.
3 ACTIVE_BACKUP_OR_RESTORE Выполняется резервное копирование или восстановление данных (для всех моделей восстановления).

Если усечению журнала препятствует резервное копирование данных, то проблему может решить отмена операции резервного копирования.
4 ACTIVE_TRANSACTION Активна одна из транзакций (для всех моделей восстановления).

Во время начала создания резервной копии журнала может существовать длительная транзакция. В этом случае, чтобы освободить пространство, может потребоваться создание другой резервной копии журнала. Длительные транзакции препятствуют усечению журнала во всех моделях восстановления, включая простую модель восстановления, при которой журнал транзакций обычно усечен в каждой автоматической проверка point.

Транзакция отложена. Отложенная транзакция — это активная транзакция, откат которой был заблокирован по причине недоступности какого-либо ресурса. Сведения о причинах отложенных транзакций и их переносе из отложенного состояния см. в разделе "Отложенные транзакции" (SQL Server).

Длительные транзакции также могут переполнить журнал транзакций базы данных tempdb. Пользовательские транзакции неявно используют базу данных tempdb для внутренних объектов, например для сортировки рабочих таблиц, хэширования рабочих файлов, перемещения рабочих таблиц и управления версиями строк. Даже если пользовательская транзакция только считывает данные (запросы SELECT), внутренние объекты могут быть созданы и использованы в пользовательских транзакциях. В результате журнал транзакций базы данных tempdb может быть заполнен.
5 DATABASE_MIRRORING Зеркальное отображение базы данных приостановлено или в режиме высокой производительности зеркальная база данных намного отстает от основной. (Только для модели полного восстановления)

Дополнительные сведения см. в статье Зеркальное отображение базы данных (SQL Server).
6 REPLICATION Во время репликации транзакций в базу данных распространителя не доставляются транзакции, имеющие отношение к публикациям. (Только для модели полного восстановления)

Дополнительные сведения о репликации транзакций см. в разделе SQL Server Replication.
7 DATABASE_SNAPSHOT_CREATION Создается моментальный снимок базы данных. (Все модели восстановления)

Это очень распространенная (и обычно кратковременная) причина задержки усечения журнала транзакций.
8 LOG_SCAN Производится просмотр журнала. (Все модели восстановления)

Это очень распространенная (и обычно кратковременная) причина задержки усечения журнала транзакций.
9 РЕПЛИКА ДОСТУПНОСТИ Вторичная реплика группы доступности применяет записи журнала транзакций этой базы данных к соответствующей базе данных-получателю. (Модель полного восстановления)

Дополнительные сведения см. в разделе Обзор групп доступности Always On (SQL Server).
10 - Только для внутреннего использования
11 - Только для внутреннего использования
12 - Только для внутреннего использования
13 OLDEST_PAGE Если в базе данных настроено использование косвенных контрольных точек, самая старая страница в базе может быть старше регистрационного номера транзакции в журнале (LSN) для контрольной точки. В этом случае самая старая страница может задержать усечение журнала. (Все модели восстановления)

Сведения о косвенных проверка точках см. в разделе "Контрольные точки базы данных" (SQL Server).
14 OTHER_TRANSIENT Эта значение сейчас не используется.
16 XTP_CHECKPOINT Необходимо выполнить проверка точку OLTP в памяти. Для таблиц, оптимизированных для памяти, автоматически проверка точка принимается, когда файл журнала транзакций становится больше 1,5 ГБ с момента последнего проверка point (включает как таблицы на основе дисков, так и оптимизированные для памяти таблицы)
Дополнительные сведения см. в разделе "Операция контрольной точки для оптимизированных для памяти таблиц" и [Ведение журнала и процесс контрольных точек для оптимизированных для памяти таблиц ] (https://blogs.msdn.microsoft.com/sqlcat/2016/05/20/logging-and-checkpoint-process-for-memory-optimized-tables-2/)

Операции, для которых возможно минимальное протоколирование

Минимальное протоколирование — это протоколирование только информации, необходимой для восстановления транзакции без поддержки восстановления на момент времени. В этой статье определяются операции, которые минимально регистрируются в модели восстановления с массовым журналом (а также в простой модели восстановления, за исключением случаев, когда выполняется резервное копирование).

Примечание.

Минимальное протоколирование не поддерживается для оптимизированных для памяти таблиц.

Примечание.

В модели полного восстановлениявсе массовые операции полностью протоколируются. Однако для набора массовых операций можно использовать минимальное протоколирование, временно переключив базу данных на модель восстановления с неполным протоколированием во время массовых операций. Минимальное протоколирование более эффективно, чем полное, и снижает вероятность того, что во время массовой операции большого объема будет заполнено все доступное пространство журнала транзакций. Однако, если при включенном минимальном протоколировании база данных будет повреждена или потеряна, ее нельзя будет восстановить до точки сбоя.

Следующие операции, выполняемые с полным протоколированием в модели полного восстановления, осуществляются с минимальным протоколированием в простой модели восстановления и модели восстановления с неполным протоколированием:

Если включена репликация транзакций, операции BULK INSERT протоколируются полностью даже в модели восстановления с неполным протоколированием.

Если включена репликация транзакций, операции SELECT INTO протоколируются полностью даже в модели восстановления с неполным протоколированием.

  • Частичные изменения типов данных с большими значениями с помощью предложения .WRITE инструкции UPDATE при вставке или добавлении новых данных. Минимальное ведение журнала не используется при обновлении существующих значений. Дополнительные сведения о типах данных больших значений см. в разделе "Типы данных" (Transact-SQL).

  • ИнструкцииWRITETEXT и UPDATETEXT при вставке или добавлении новых данных в столбцы с типом данных text, ntext, и image . Минимальное ведение журнала не используется при обновлении существующих значений.

    Предупреждение

    Инструкции WRITETEXT и UPDATETEXT являются устаревшими, поэтому старайтесь не использовать их в новых приложениях.

  • Если в базе данных используется простая модель восстановления или модель восстановления с неполным протоколированием, некоторые DDL-операции с индексом протоколируются в минимальном объеме при их выполнении как режиме «вне сети», так и в режиме «в сети». Минимально протоколируются следующие операции с индексами.

    • ОперацииCREATE INDEX (включая индексированные представления).

    • ОперацииALTER INDEX REBUILD или DBCC DBREINDEX.

      Предупреждение

      Инструкция DBCC DBREINDEX является устаревшей. Не используйте ее в новых приложениях.

      Примечание.

      Операции построения индекса используют минимальное ведение журнала, но могут быть отложены при одновременном выполнении резервного копирования. Эта задержка вызвана требованиями к синхронизации страниц буферного пула с минимальным протоколированием при использовании простой модели восстановления или модели восстановления с неполным протоколированием.

    • Перестроение новой кучи DROP INDEX (если применимо). Освобождение страниц индексов при выполнении операции DROP INDEXвсегда протоколируется полностью.

Связанные задачи

Управление журналом транзакций

Резервное копирование журнала транзакций (модель полного восстановления)

Восстановление журнала транзакций (модель полного восстановления)

См. также