Схема замков входных дверей

Дверной замок – одно из самых распространенных приспособлений, изобретенным человечеством. В каждом здании установлены сотни замков различных типов и форм, которые обеспечивают безопасность помещений и предметов в них. Когда речь заходит о конструктивных особенностях замков, следует понимать, что видов дверных замков много и все они отличаются друг от друга.

Для того, чтоб понимать как устроен дверной замок, сначала мы поговорим о разных видах замков и механизмах их работы.

Как устроены разные виды замков?

И надежность, и удобство использования замка зависит от его типа. Мы поговорим о двух типах замков для входной двери, классифицированных по механизму запирания.

Цилиндровые механизмы:

Это самый распространенный тип замков. Он повсеместно используется для входных и межкомнатных дверей. Их популярность столь велика благодаря нескольким факторам: относительно невысокой стоимости и комфорте в использовании. Если с ценовым сегментом все предельно ясно, то о каком комфорте идет речь понятно не сразу. А все дело в небольшом размере ключа, который удобно носить с собой. К тому же замки с двухсторонней перфорацией вскрыть крайне сложно.

Схема замка входной двери цилиндрового типа представляет собой двигатель запорного механизма. Работает он следующим образом: при вставлении и проворачивании ключа в действие приводится небольшой рычаг, который, в свою очередь, двигает ригели замка. Сама конструкция такого механизма не сложная, но с каждым годом даже цилиндровые замки становятся современнее и надежней. Так что вскрытие дверей, закрытых на такой замок не такая уж простая задача.

Электронные замки:

Установка замков электронного типа явление довольно распространённое, но еще не для всех привычное. Раньше такие замки чаще всего устанавливались только в дверях автомобилей. Теперь же, электронный замок стал одной из систем безопасности помещений наравне с цилиндровыми механизмами.

Схема электромагнитного замка входной двери несколько сложнее, чем у других видов замков. Управление современного электронного замка происходит с помощью различных типов цифровых (или буквенных) комбинаций или благодаря магнитному ключу.

Электронные замки считаются самыми надежными, но следует понимать что эта надежность зависит от многих факторов. Например, от подачи питания и уровня защищенности контроллера. Учитывайте и то, что «умный» электронный замок – это компьютерный код, а любой код можно взломать.

Механизм замка: общие сведения:

Даже у совершенно разных видов замков есть общие свойства, которые и характеризуют их как запирающие системы.

Замочная система состоит из таких частей:

• механизм запирания;
• короб;
• задвижка;
• ключ.

Эти части для разных типов замков могут быть принципиально разных форм и размеров. Даже материалы могут быть разными. Но назначение у этого механизма одно – обеспечить безопасность помещения.

Ставим замок: что нужно знать!

Для того, чтоб безопасность вашего дома всегда была на высоте, стоит тщательно подходить к выбору замка. Качественные цилиндровые и электронные врезные замки смогут обеспечить неприкосновенность вашего жилья. Не стоит доверять установку замковых механизмов сомнительным фирмам или производить ее самостоятельно.

Наиболее правильное решение для установки нового дверного замка – пригласить мастеров, которые помимо качественно выполненной работы, гарантируют конфиденциальность и безопасность. Обратите внимание, что случаев обмана и мошенничества среди компаний по установке замков все больше, поэтому обращайтесь только в проверенные фирмы с хорошей репутацией.

Вызовите мастера сейчас

и получите скидку 5%

Оставьте это поле пустым.

Мы перезвоним Вам
в течение 10 мин.

Оставьте это поле пустым.

Фото наших работНаши ценыСкидки до 50%ВидеоСправочник

Сертификаты

Акция

При заказе услуги замена замка
всем клиентам панорамный
дверной глазок с установкой
бесплатно!

Принципиальные схемы простых кодовых замков (10 схем)

Обычные механические замки имеют невысокую степень защиты в силу ограниченного числа комбинаций. Также возможна потеря ключа или снятие с него слепка. Электронные кодовые замки позволяют обеспечить индивидуальный или коллективный доступ в помещения, к оборудованию, сейфам и другим объектам без применения традиционных механических замков и ключей.

В электронных кодовых замках, как и в механических, часто используют принцип совпадения признаков. Очевидно, что наиболее простой и, соответственно, предельно надежной схемой совпадений является заданная пользователем последовательность включения элементов коммутации.

Рис. 22.1

На рис. 22.1 показана одна из простейших схем кодового замка с использованием электромагнитного запорного устройства [Рл 9/99-24]. Схема питания электромагнитного замка и его конструкция не приводятся. Для включения исполняющего устройства (электромагнитного замка) предназначено реле К1, а реле К2 включает звонок, конкретная схема которого также не приводится. Кнопки наборного поля SB1 — SBn, а также кнопку SB0 «Звонок» устанавливают на входной двери.

Кнопки SBm устанавливают внутри помещения в разных местах, что позволяет хозяину открывать дверь, не подходя к ней. Активными для набора кодовой комбинации являются кнопки SB1 — SB4. Их число может быть увеличено или уменьшено по усмотрению пользователя.

Устройство работает следующим образом: при подаче питания конденсаторы С1 и С2 заряжаются за 10 сек, и электронный замок готов к работе. Реле К1 срабатывает на время разряда конденсатора С1 через обмотку (на 2…3 сек) только при одновременном нажатии кнопок SB1 — SB4, и, соответственно, не реагирует на их последовательное поочередное нажатие. Если будет ошибочно нажата любая из кнопок SB5 — SBn, произойдет мгновенный разряд конденсатора С1 через резистор R2, и устройство придет в рабочее состояние только через 10 сек (после заряда конденсатора С1). В это время даже правильный набор кода не сможет открыть замок.

Схема питания реле К2 звонковой цепи также использует времязадающую цепь — R3, С2. Это исключает частую подачу сигналов (чаще чем через 10 сек и длительностью свыше 2. ..3 сек), что не создает лишнего шума и не позволяет пережечь обмотку звонка.

Кнопка звонка SB0 соединена через диод VD1 и резистор R2 с конденсатором С1 кодового замка. При попытке проникновения в помещение злоумышленники зачастую проверяют наличие в нем хозяев — нажимают на кнопку звонка, а затем пытаются открыть дверь. Нажатие на звонковую кнопку SB0 приводит к разряду конденсатора С1, что делает невозможным открытие замка на время задержки даже при наборе правильной комбинации.

На рис. 22.2 показана схема кодового замка с использованием иного способа защиты: замок срабатывает только при одновременном нажатии кнопок SB1 — SB4 и кнопки SB0 «Звонок» [Рл 9/99-24]. Если кнопка SB0 будет нажата до одновременного нажатия кнопок SB1 — SB4, включается звонок, что позволяет привлечь внимание хозяев (если они дома) или сторонних лиц.

Как и в предыдущем случае, нажатие на любую из кнопок SB5 — SBm вызовет разряд времязадающего конденсатора С1. Повторный набор будет возможен только через 10 сек, когда напряжение на обкладках конденсатора превысит напряжение пробоя стабилитрона VD3, включенного в базовую цепь составного транзистора VT1, VT2. Реле К1 (управление электромагнитным замком) является нагрузкой составного транзистора, а реле К2 («Звонок») — нагрузкой транзистора VT3.

Рис. 22.2

Если набран правильный код и активизировано реле К1, транзистор VT3 закрыт, и реле К2 (управление звонковой цепью) будет обесточено, нажатие кнопки SBO «Звонок» вызовет срабатывание реле К1 (управление электромагнитом замка). Как вариант может быть использовано иное подключение реле К1, К2 (рис. 22.3). Кнопки SBm предназначены для дистанционного открытия замка изнутри помещения. При нажатии на кнопку SB0 («Звонок») произойдет разряд конденсатора С1.

Рис. 22.3

Сочетанием схем, приведенных на рис. 22.1 — 22.3, может быть получен другой вариант схемы (рис. 22.4).

По схеме на рис. 22.5 может быть реализован электронный кодовый замок иного принципа действия [Рл 9/99-24]. Особенностью замка является строго обусловленная последовательность нажатия кнопок. В результате этого, сначала происходит заряд конденсатора C3, а потом его подключение последовательно с заряженным конденсатором С2. Удвоенное напряжение этого «источника напряжения» через стабилитрон VD3 поступает на базу составного транзистора VT1, VT2, который управляет реле К2 (электромагнит).

Для срабатывания этого устройства необходимо: одновременно нажать на кнопки SB2 и SB4, затем, отпустив эти кнопки, одновременно нажать на кнопки SB1 и SB3. При нажатии на любую из кнопок SB5 — SBm или SB0 «Звонок» произойдет разряд конденсатора С2 и отсрочка на 10 сек времени повторной попытки набора. Для усложнения условий набора кода может быть использована цепочка элементов (рис. 22.6) вместо конденсатора C3. Эта цепочка задает время (продолжительность) нажатия на кнопки при заряде и определяет время саморазряда конденсатора C3.

Рис. 22.4

Приведенные выше схемы работают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Число возможных комбинаций при четырехкнопочном наборе кода и кодовом поле 3×3 (9 кнопок) составляет 3024, при кодовом поле 4×4 — 43680, при 5×5 — 303600.

Местоположение кнопок в наборном поле определяет пользователь. Периодически рекомендуется менять код набора. Тем самым снижается вероятность подбора кода посторонними лицами путем последовательного перебора комбинаций. При неизменном коде наиболее часто используемые кнопки загрязняются и демаскируют себя. Кнопки должны включаться без щелчка, чтобы нельзя было на слух определить число нажатий. При наборе кода замков, выполненных по схемам рис. 22.1 — 22.4, рекомендуется имитировать последовательное нажатие кнопок. В любом случае нажимаемые кнопки не должны быть видны посторонним.

Электронный замок следует разместить в металлическом закрытом корпусе как для снижения влияния на работу замка сетевых наводок, так и для ограничения или исключения возможности визуального установления кода замка (при снятии крышки устройства). Для повышения надежности работы устройства желательно предусмотреть резервированное аккумуляторное питание.

Рис. 22.5

Рис. 22.6

Рис. 22.7

Предельно простые кодовые замки и их элементы показаны на рис. 22.7 и 22.8. Работа замка основана на последовательном и единственно правильном соединении переключателей. На рис. 22.7 изображен один из элементов кодового замка, представляющий собой двойной многопозиционный переключатель. Подобные устройства используют в камерах хранения вокзалов. В кодовом замке другого типа использована последовательность таких элементов (рис. 22.8), Чем больше число элементов, тем выше степень секретности замка: она возрастает пропорционально числу позиций переключателя SA2 (SA1) в степени п, где п — число типовых элементов кодового замка.

Внутренними (скрытыми от постороннего взора) переключателями SA2 (цепочкой типовых элементов) устанавливают требуемый цифровой и/или буквенный код. После этого дверь камеры захлопывают, и устройство переходит в режим охраны. Для того чтобы дверцу можно было открыть, на внешних переключателях SA1 необходимо установить «правильный» код и нажать кнопку подачи питания на исполнительный механизм. Если был набран неверный код, включится сигнал тревоги. Подробности выполнения такого варианта схемы мы специально не приводим, полагаясь на то, что читатель сумеет самостоятельно или с помощью наставника решить эту задачу.

Рис. 22.8

Для настройки и экспериментов со схемами в качестве нагрузок устройств вместо обмоток реле могут быть использованы генераторы звуковых частот либо светоизлучающие диоды (с токоограничивающим резистором величиной 330…560 Ом). Так, вместо реле («Звонок») во всех схемах можно включить генератор звуковых сигналов, см., например, схемы в главе 11. В качестве нагрузки можно использовать и высокочастотные генераторы малой мощности, что позволит осуществлять дистанционное управление различными приборами или сигнализировать о попытках проникновения в помещение.

При использовании в схемах реле, их следует отбирать по напряжению срабатывания ниже напряжения питания, причем рабочий ток реле должен быть таков, чтобы времяограничивающие конденсаторы, включенные параллельно обмотке реле, успевали полностью разряжаться за 2. ..3 сек.

Для дальнейшего повышения надежности кодовых замков перспективно использование магнитоуправляемых контактов (герконов) — герметичных контактов, заключенных в запаянную стеклянную ампулу. Контакт срабатывает при поднесении к нему постоянного магнита даже через разделяющую их пластинку из немагнитного материала. Это значительно повысит долговечность и скрытность замка.

Конструирование кодовых замков полезно не только в связи с их практической значимостью, но, главным образом, в плане развития творческой инициативы, безграничного совершенствования устройств различного, порой неповторимого принципа действия.

На приводимых ниже схемах показаны варианты схем кодовых замков с использованием тиристоров и /ШО/7-коммутаторов [Рк 5/00-21, Рл 9/99-24].

На рис. 22.9 показан типовой наборный элемент кодового замка, применяемый для этих схем (рис. 22,10 — 22.13). Такие элементы могут быть установлены в атташе-кейсах, индивидуальных сейфах, камерах хранения, системах управления сложным техническим оборудованием, предназначенным для выполнения ответственных работ.

Рис. 22.9

После набора внутреннего кода (установки переключателей SA2 в положение, определяемое пользователем) дверцу захлопывают. Замок автоматически защелкивается. Число возможных вариантов кодовых сочетаний равно числу позиций переключателей SA1 и SA2, возведенных в степень, равную числу типовых наборных элементов.

Для того чтобы открыть замок, необходимо на типовых наборных элементах кодового замка набрать требуемый код. Последовательность типовых элементов замка представляет собой простейшую схему совпадения.

В случае, если набран правильный код, управляющий переход транзистора VT1 (рис. 22.10) оказывается замкнутым. Вследствие этого, при нажатии на кнопку SB1 «Откр», сопряженную с ручкой дверцы, электромагнитное реле К1 (элемент управления замком) подключается к источнику питания. Реле сработает, его контакты К1.1 включат электромагнит замка, и замок откроется.

Рис. 22.10

При неправильном наборе кода и подергивании ручки дверцы (нажатии на кнопку SB1 «Откр. »), напряжение через обмотку реле К1 поступит на базу транзистора VT1, и он откроется. Одновременно с резистора R4 на управляющий электрод тиристора VS1 поступит отпирающий сигнал, который включит его, что приведет к срабатыванию реле К2. Контакты реле разомкнут цепь набора кода и включат цепь сигнализации попытки несанкционированного проникновения на охраняемый объект (звонок Cs, сигнальную лампу, электронную сирену или их сочетание; включат иной исполнительный механизм).

Повторный набор кода будет возможен только после нажатия на кнопку SB2 «Сброс». Поскольку ток через обмотку реле К1 в случае неправильного набора кода невелик (ограничен резистором R1 и другими элементами схемы), срабатывания реле К1 не происходит. Таким образом, пользователю для открытия замка предоставляется всего одна попытка, что резко ограничивает возможность подбора кода посторонними лицами.

Включенные параллельно обмоткам реле диоды VD1, VD2, препятствуют развитию колебательных процессов при коммутации индуктивной нагрузки (обмоток реле). Конденсатор С1 исключает вероятность ложного срабатывания устройства за счет наводок и переходных процессов.

Как и для иных ответственных устройств, к которым предъявляются повышенные требования по надежности, в случае практического использования электронных кодовых замков целесообразно предусмотреть резервное питание устройства от аккумулятора на случай планового или аварийного отключения источника питания.

Модифицированные варианты описанной выше схемы, демонстрирующие возможность питания устройства от источника напряжения другой полярности, представлены на рис. 22.11, 22.12. Принцип их работы остался прежним: в схемах содержится последовательность наборных элементов, своеобразной схемы совпадения, а также тиристорный ключ, реле и элементы сигнализации.

Рис. 22.11

По сравнению с предыдущей схемой устройство (рис. 22.11) имеет пониженную чувствительность и поэтому требует индивидуального подбора величины резистора R1, включенного в цепь управления тиристором. При выборе типа реле К1 необходимо учесть, что ток его срабатывания должен значительно превосходить управляющий ток тиристора. Это исключит ложное срабатывание устройства.

Вариант кодового замка, выполненный на транзисторном аналоге тиристора, показан на рис. 22.12. В схему введен элемент задержки срабатывания — конденсатор С1 большой емкости. При этом срабатывание блокирующего устройства осуществляется на несколько мгновений позже. Это и позволяет пользователю убедиться в том, что дверца захлопнута, и замок закрыт.

Рис. 22.12

Рис. 22.13

Несколько иной принцип действия использован в схеме кодового замка, изображенной на рис. 22.13.

Как и в предыдущих случаях, при правильном наборе кода последовательно включенные типовые элементы кодового замка обеспечат подачу напряжения питания на обмотку реле К1 при нажатии на кнопку SB1 «Откр.». Одновременно кратковременно включается звонок Cs, звучит звуковой сигнал, предупреждающий об открытии замка. Блокировки действия звукового сигнализатора в этом случае не происходит.

В исходном состоянии сопротивление канала исток — сток полевого транзистора невелико, управляющий электрод тиристора «закорочен» на общий провод, тиристор закрыт.

При неправильном наборе кода и нажатии на кнопку SB1 «Откр.» также звучит звуковой сигнал. Поскольку обмотка реле К1 соединена последовательно с резистором R1 (100 кОм), ток через его обмотку мал, и реле не срабатывает. В то же время напряжение питания поступает через обмотку реле К1 и резистор R2 на конденсатор С2 и заряжает его примерно за 5 сек.

Если кнопка SB1 «Откр.» нажата свыше 5 сек, или производятся попытки подбора кода с периодическим подергиванием дверцы (замыканием кнопки SB1), конденсатор С1 зарядится. Сопротивление исток — сток полевого транзистора VT1 резко возрастет, тиристор VS1 включится. Реле К2 — нагрузка тиристора — своими контактами К2.1 разомкнет цепь набора кода и включит звуковую или иную сигнализацию.

Следующее обращение к замку будет возможно лишь после деблокировки схемы — нажатии кнопки SB2 «Сброс». Время задержки срабатывания (в секундах) определяется параметрами элементов RC-цепочки (C2R2), где емкость выражена в микрофарадах, а сопротивление — в МОм. Для варьирования этого времени можно предусмотреть использование в качестве резистора R2 потенциометра, позволяющего устанавливать любое, на усмотрение пользователя, время задержки срабатывания от 0 до нескольких секунд. Диод VD2 предназначен для мгновенного разряда конденсатора С2 при «правильном» наборе кода и не является обязательным элементом.

Электронный кодовый замок с кнопочным управлением (рис. 22.14) использует /ШОГ7-коммутаторы (микросхема DA1 К561КТЗ) и выходной каскад на транзисторе VT1 с исполнительным реле К1 [Рл 9/99-24].

Приведенные ранее схемы работают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Электронный замок (рис. 22.14) срабатывает при последовательном или одновременном нажатии «правильных» кнопок SB1 — SB4. Нажатие кнопки SB1 вызывает подачу высокого уровня на управляющий вход ключа DA1.1 (вывод 13 микросхемы) и запоминание этого уровня на конденсаторе С1. Включается ключ DA1.1. Замыкание ключа DA1.1 позволяет при нажатии кнопки SB2 подать напряжение высокого уровня на управляющий вход следующего ключа и т.д. — по цепочке.

Конденсаторы С1 — С4 запоминают состояние «высокого уровня» на время в несколько секунд, определяемое величинами

резисторов R2, R4, R6, R8, включенных параллельно этим конденсаторам. Если в процессе набора кода будет ошибочно нажата кнопка SB5 — SBm или время набора кода будет велико, конденсаторы С1 — С4 разрядятся. Ключи коммутатора (коммутаторов) разомкнутся, что не позволит открыть замок.

Как и в предыдущих схемах, неправильный набор кода или нажатие кнопки звонка вызовет разряд конденсатора С5 и воспрепятствует дальнейшему набору кода. Вместо кнопок SB1 — SB4 в схеме (рис. 22.14) могут быть установлены типовые наборные элементы (рис. 22.1). В этом случае замок утрачивает свойство защиты от подбора кода. Как вернуть ему это свойство, рекомендуется решить самостоятельно.

Литература: Шустов М. А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Все о блокировке в SQL Server

Блокировка необходима для успешной обработки транзакций SQL Server и предназначена для бесперебойной работы SQL Server в многопользовательской среде. Блокировка — это способ, которым SQL Server управляет параллелизмом транзакций. По сути, блокировки — это структуры в памяти, у которых есть владельцы, типы и хэш ресурса, который он должен защищать. Блокировка как структура в памяти имеет размер 96 байт.

Чтобы лучше понять блокировку в SQL Server, важно понять, что блокировка предназначена для обеспечения целостности данных в базе данных, поскольку она заставляет каждую транзакцию SQL Server проходить тест ACID.

Тест ACID состоит из 4 требований, которые должна успешно пройти каждая транзакция:

• Атомарность  – требует, чтобы транзакция, включающая две или более отдельных частей информации, должна фиксировать все части или ни одну.
• Согласованность  – требует, чтобы транзакция создавала действительное состояние новых данных или откатывала все данные до состояния, существовавшего до выполнения транзакции.
• Изоляция  – требует, чтобы транзакция, которая все еще выполняется и еще не зафиксировала все данные, оставалась изолированной от всех других транзакций.
• Долговечность  – требует, чтобы зафиксированные данные хранились с использованием метода, который сохранит все данные в правильном состоянии и будет доступен пользователю даже в случае сбоя.

Блокировка SQL Server является важной частью требования к изоляции и служит для блокировки объектов, затронутых транзакцией. Пока объекты заблокированы, SQL Server не позволит другим транзакциям внести какие-либо изменения в данные, хранящиеся в объектах, затронутых наложенной блокировкой. Как только блокировка будет снята путем фиксации изменений или отката изменений до исходного состояния, другим транзакциям будет разрешено вносить необходимые изменения данных.

В переводе на язык SQL Server это означает, что когда транзакция накладывает блокировку на объект, все другие транзакции, которым требуется доступ к этому объекту, будут вынуждены ждать, пока блокировка не будет снята, и это ожидание будет зарегистрировано с соответствующим типом ожидания.

Блокировки SQL Server можно указать с помощью режимов блокировки и степени детализации блокировки.

Режимы блокировки

Режим блокировки рассматривает различные типы блокировки, которые могут быть применены к ресурсу, который необходимо заблокировать:

• Эксклюзивный (Х)
• Общий (С)
• Обновление (У)
• Намерение (Я)
• Схема (Щ)
• Массовое обновление (BU)

Эксклюзивная блокировка (X) — этот тип блокировки при наложении гарантирует, что страница или строка будут зарезервированы исключительно для транзакции, наложившей монопольную блокировку, до тех пор, пока транзакция удерживает блокировку.

Эксклюзивная блокировка будет наложена транзакцией, когда она захочет изменить данные страницы или строки, что имеет место в случае операторов DML DELETE, INSERT и UPDATE. Эксклюзивная блокировка может быть применена к странице или строке только в том случае, если на цель уже не наложена другая общая или монопольная блокировка. На практике это означает, что только одна монопольная блокировка может быть применена к странице или строке, и после этого никакая другая блокировка не может быть применена к заблокированным ресурсам.

Общий замок (S) — при наложении этого типа блокировки страница или строка будут доступны только для чтения, что означает, что любая другая транзакция не сможет изменить заблокированную запись, пока блокировка активна. Однако совместная блокировка может быть наложена несколькими транзакциями одновременно на одну и ту же страницу или строку, и таким образом несколько транзакций могут совместно использовать возможность чтения данных, поскольку сам процесс чтения никак не повлияет на фактические данные страницы или строки. Кроме того, общая блокировка разрешает операции записи, но не позволяет изменять DDL.

Блокировка обновления (U) — эта блокировка похожа на монопольную блокировку, но в некотором роде предназначена для большей гибкости. Блокировку обновления можно наложить на запись, которая уже имеет общую блокировку. В таком случае блокировка обновления наложит другую общую блокировку на целевую строку. Как только транзакция, удерживающая блокировку обновления, готова изменить данные, блокировка обновления (U) будет преобразована в монопольную блокировку (X). Важно понимать, что блокировка обновления асимметрична по отношению к общим блокировкам. В то время как блокировка обновления может быть наложена на запись с общей блокировкой, общая блокировка не может быть наложена на запись, которая уже имеет блокировку обновления.

Блокировка с намерением (I) — эта блокировка является средством, используемым транзакцией для информирования другой транзакции о своем намерении получить блокировку. Цель такой блокировки — обеспечить правильное выполнение модификации данных, не позволяя другой транзакции получить блокировку следующего в иерархии объекта. На практике, когда транзакция хочет заблокировать строку, она получает блокировку намерения для таблицы, которая является объектом более высокого уровня иерархии. Получив блокировку намерения, транзакция не позволит другим транзакциям получить монопольную блокировку этой таблицы (в противном случае монопольная блокировка, наложенная какой-либо другой транзакцией, отменит блокировку строки).

Это важный тип блокировки с точки зрения производительности, поскольку механизм базы данных SQL Server будет проверять блокировки по намерениям только на уровне таблицы, чтобы проверить, возможно ли для транзакции безопасно получить блокировку в этой таблице, и, следовательно, блокировка по намерениям устраняет необходимость проверять блокировку каждой строки/страницы в таблице, чтобы убедиться, что транзакция может получить блокировку для всей таблицы.

Есть три обычных блокировки намерения и три так называемых блокировки преобразования:

Обычные блокировки намерения:

Исключительная блокировка намерения (IX) — получение монопольной блокировки намерения (IX) указывает SQL Server, что транзакция имеет намерение изменить некоторые ресурсы более низкой иерархии путем получения монопольных (X) блокировок по отдельности на этих ресурсах более низкой иерархии.

Общее намерение (IS) — когда получена намеренная общая блокировка (IS), это указывает SQL Server, что транзакция имеет намерение прочитать некоторые ресурсы более низкой иерархии, приобретая общие блокировки (S) индивидуально для этих ресурсов ниже в иерархии.

Обновление намерения (IU) — когда получена намеренная общая блокировка (IS), это указывает SQL Server, что транзакция имеет намерение прочитать некоторые ресурсы более низкой иерархии, приобретя общие блокировки (S) индивидуально для этих ресурсов ниже в иерархии. Блокировка намерения обновления (IU) может быть получена только на уровне страницы, и как только происходит операция обновления, она преобразуется в монопольную блокировку намерения (IX).

Блокировки преобразования:

Совместное использование с эксклюзивным намерением (SIX) — при получении эта блокировка указывает, что транзакция намеревается прочитать все ресурсы в более низкой иерархии и, таким образом, получить общую блокировку для всех ресурсов, которые находятся ниже в иерархии, и, в свою очередь, изменить часть из них, но не все. При этом он получит блокировку с исключительным намерением (IX) для тех ресурсов более низкой иерархии, которые должны быть изменены. На практике это означает, что как только транзакция получит блокировку SIX для таблицы, она получит монопольную блокировку намерения (IX) для измененных страниц и монопольную блокировку (X) для измененных строк.

Только одна общая блокировка с намерением (SIX) может быть получена для таблицы за раз, и она будет блокировать другие транзакции от внесения обновлений, но не помешает другим транзакциям читать ресурсы более низкой иерархии, они могут получить намеренную общую блокировку (IS) для таблицы.

Shared with Intent Update (SIU) — это немного более конкретная блокировка, так как она представляет собой комбинацию общих (S) и Intent Update (IU) блокировок. Типичный пример этой блокировки — когда транзакция использует запрос, выполняемый с подсказкой и запросом PAGELOCK, а затем запрос на обновление. После того, как транзакция получит блокировку SIU для таблицы, запрос с подсказкой PAGELOCK получит общую блокировку (S), а запрос обновления получит блокировку намерения обновления (IU).

Обновление с монопольным намерением (UIX) — когда блокировка обновления (U) и монопольная блокировка намерения (IX) одновременно применяются к ресурсам более низкой иерархии в таблице, как следствие, обновление с монопольной блокировкой намерения будет получено на уровне таблицы

Блокировки схемы (Sch) — ядро ​​базы данных SQL Server распознает два типа блокировок схемы: Блокировка модификации схемы (Sch-M) и Блокировка стабильности схемы (Sch-S)

• Блокировка модификации схемы (Sch-M) будет получена при выполнении оператора DDL и предотвратит доступ к заблокированным данным объекта, поскольку структура объекта изменяется. SQL Server допускает единую блокировку модификации схемы (Sch-M) для любого заблокированного объекта. Чтобы изменить таблицу, транзакция должна дождаться получения блокировки Sch-M на целевом объекте. Получив блокировку модификации схемы (Sch-M), транзакция может изменить объект, и после завершения модификации блокировка будет снята. Типичным примером блокировки Sch-M является перестроение индекса, поскольку перестроение индекса представляет собой процесс изменения таблицы. После выдачи идентификатора перестроения индекса для этой таблицы будет установлена ​​блокировка модификации схемы (Sch-M), которая будет снята только после завершения процесса перестроения индекса (при использовании с параметром ONLINE перестроение индекса получит блокировку Sch-M вскоре после завершения процесса).
• Блокировка стабильности схемы (Sch-S) будет получена во время компиляции и выполнения запроса, зависящего от схемы, и создания плана выполнения. Эта конкретная блокировка не будет блокировать другие транзакции для доступа к данным объекта и совместима со всеми режимами блокировки, кроме блокировки модификации схемы (Sch-M). По сути, блокировки стабильности схемы будут получены каждым запросом DML и select для обеспечения целостности структуры таблицы (убедитесь, что таблица не изменяется во время выполнения запросов).

Блокировки массового обновления (BU) — эта блокировка предназначена для использования в операциях массового импорта при использовании аргумента/подсказки TABLOCK. Когда блокировка массового обновления получена, другие процессы не смогут получить доступ к таблице во время выполнения массовой загрузки. Однако блокировка массового обновления не препятствует параллельной обработке другой массовой загрузки. Но имейте в виду, что использование TABLOCK в таблице с кластеризованным индексом не позволит выполнять параллельный массовый импорт. Более подробная информация об этом доступна в Руководстве по оптимизации массового импорта.

Иерархия блокировки

В SQL Server введена иерархия блокировки, которая применяется при чтении или изменении данных. Иерархия блокировки начинается с базы данных на самом высоком уровне иерархии и вниз через таблицу и страницу до строки на самом низком уровне.

По сути, всегда существует общая блокировка на уровне базы данных, которая применяется всякий раз, когда транзакция подключается к базе данных. Общая блокировка на уровне базы данных применяется для предотвращения удаления базы данных или восстановления резервной копии базы данных поверх используемой базы данных. Например, когда выполняется инструкция SELECT для чтения некоторых данных, общая блокировка (S) будет наложена на уровень базы данных, общая блокировка намерения (IS) будет наложена на таблицу и на уровне страницы, а общая блокировка (S) — на саму строку.

В случае оператора DML (т. е. вставки, обновления, удаления) разделяемая блокировка (S) будет наложена на уровень базы данных, монопольная блокировка намерения (IX) или блокировка намерения обновления (IU) будет наложена на таблицу и на уровне страницы, а также монопольная блокировка или блокировка обновления (X или U) на строку

Блокировки всегда будут получаться сверху вниз, поскольку таким образом SQL Server предотвращает возникновение так называемого состояния гонки.

Теперь, когда мы объяснили режимы блокировки и иерархию блокировок, давайте подробнее остановимся на режимах блокировки и о том, как они преобразуются в иерархию блокировок.

Не все режимы блокировки можно применять на всех уровнях.

На уровне строки могут применяться следующие три режима блокировки:

• Эксклюзивный (Х)
• Общий (С)
• Обновление (У)

Чтобы понять совместимость этих режимов, обратитесь к следующей таблице:

✓ – Совместимо ✗ – Несовместимо

На уровне таблицы существует пять различных типов блокировок:

• Эксклюзивный (Х)
• Общий (С)
• Эксклюзивное намерение (IX)
• Общие намерения (IS)
• Совместно с эксклюзивными намерениями (SIX)

Совместимость этих режимов можно увидеть в таблице ниже

✓ – Совместимо ✗ – Несовместимо

Блокировка схемы (Sch) также является блокировкой на уровне таблицы, но это не блокировка, связанная с данными.

Чтобы лучше понять совместимость между этими типами замков, обратитесь к этой таблице:

Расширение блокировки

Чтобы предотвратить ситуацию, когда блокировка использует слишком много ресурсов, в SQL Server введена функция эскалации блокировки.

Без эскалации для блокировок может потребоваться значительный объем ресурсов памяти. Давайте возьмем пример, где необходимо наложить блокировку на 30 000 строк данных, где каждая строка имеет размер 500 байт, для выполнения операции удаления. Без эскалации общая блокировка (S) будет наложена на базу данных, 1 монопольная блокировка намерения (IX) на таблицу, 1875 монопольных блокировок намерения (IX) на страницы (страница 8 КБ содержит 16 строк по 500 байт, что составляет 1875 страниц, содержащих 30 000 строк) и 30 000 монопольных блокировок (X) на самих строках. Поскольку каждый замок 96 байт, 31 877 блокировок займут около 3 МБ памяти для одной операции удаления. Параллельное выполнение большого количества операций может потребовать значительных ресурсов только для того, чтобы диспетчер блокировки мог выполнить операцию гладко.

Чтобы предотвратить такую ​​ситуацию, SQL Server использует укрупнение блокировок. Это означает, что в ситуации, когда на одном уровне получено более 5000 блокировок, SQL Server эскалирует этих блокировок до блокировки уровня одной таблицы. По умолчанию SQL Server всегда выполняет эскалацию непосредственно на уровень таблицы, что означает, что эскалация на уровень страницы никогда не происходит. Вместо получения блокировки множества строк и страниц SQL Server перейдет к монопольной блокировке (X) на уровне таблицы.

Хотя это уменьшит потребность в ресурсах, эксклюзивные блокировки (X) в таблице означают, что ни одна другая транзакция не сможет получить доступ к заблокированной таблице, и все запросы, пытающиеся получить доступ к этой таблице, будут заблокированы. Следовательно, это снизит нагрузку на систему, но увеличит вероятность конкуренции за параллелизм.

Чтобы обеспечить контроль над эскалацией, начиная с SQL Server 2008 R2, параметр LOCK_EXCALATION вводится как часть инструкции ALTER TABLE.