SQL Server內(nèi)存的管理方法
以下的文章主要向大家講述的是SQL Server內(nèi)存的管理，在默認(rèn)的情況下，SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)其為了平衡運(yùn)行在機(jī)器上得其他一些應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部其他組建對(duì)內(nèi)存的需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配和回收。
在早前的版本如7.0，你通過(guò)選項(xiàng)配置給SQL Server設(shè)定一個(gè)大小固定的內(nèi)存；然而。除非你有具體的問(wèn)題要求分配大小規(guī)定的內(nèi)存，否則***是讓SQL Server動(dòng)態(tài)管理內(nèi)存。
無(wú)論內(nèi)存是以動(dòng)態(tài)還是固定的方式進(jìn)行分配，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每個(gè)SQL Server實(shí)例分配的總的內(nèi)存空間都可看做一個(gè)單個(gè)統(tǒng)一的緩沖區(qū)（unified cache），這些內(nèi)存都以多種內(nèi)存池（memory pool）的方式進(jìn)行管理。每個(gè)內(nèi)存池有各自的策略和用途，系統(tǒng)中的各個(gè)內(nèi)部組件可以請(qǐng)求和授權(quán)使用池中的內(nèi)存。
緩沖區(qū)管理和內(nèi)存池（The Buffer Manager an Memory Pools）
SQL Server內(nèi)存組件是緩沖池（buffer pool）。任何不被其他內(nèi)存相關(guān)組件使用的內(nèi)存都放在緩沖池中。緩沖池負(fù)責(zé)從硬盤上加載數(shù)據(jù)和索引頁(yè)以供用戶訪問(wèn)和共享數(shù)據(jù)。當(dāng)其他組件申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)，它們向緩沖池發(fā)送一個(gè)緩沖請(qǐng)求。內(nèi)存緩沖由若干個(gè)頁(yè)組成，其中每頁(yè)大小與數(shù)據(jù)或索引頁(yè)大小相同（8K）。
緩沖區(qū)管理器(The buffer Manager)
SQL Server的進(jìn)程（process）只能訪問(wèn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)或索引頁(yè)。不允許直接訪問(wèn)磁盤上的頁(yè)。緩沖區(qū)管理器（The buffer Manager）是一個(gè)用來(lái)管理和控制物理磁盤中的頁(yè)在內(nèi)存中的進(jìn)程。當(dāng)某個(gè)進(jìn)程需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)或索引頁(yè)時(shí)，該頁(yè)必須首先在緩沖區(qū)存在。
如果訪問(wèn)的頁(yè)在內(nèi)存中不存在，則必須進(jìn)行一次物理I/O訪問(wèn)來(lái)加載該頁(yè)，這樣進(jìn)程就可以訪問(wèn)該頁(yè)在內(nèi)從中的拷貝了。因?yàn)槲锢鞩/O的訪問(wèn)是非常昂貴和耗時(shí)的，所以盡可能減少系統(tǒng)的物理I/O。一種解決方案就是給SQL Server提供更多內(nèi)存。越多的頁(yè)駐留在內(nèi)存，當(dāng)某個(gè)頁(yè)被訪問(wèn)時(shí)就越有可能在內(nèi)存中找到該頁(yè)。
內(nèi)存緩沖區(qū)的訪問(wèn)(Accessing Memory Buffers)
對(duì)SQL Server中進(jìn)程來(lái)講，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就像帶有編號(hào)頁(yè)的簡(jiǎn)單序列。數(shù)據(jù)庫(kù)中的頁(yè)可以用數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào)、文件編號(hào)、頁(yè)的編號(hào)來(lái)唯一標(biāo)識(shí)。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)一個(gè)頁(yè)時(shí)，它向緩沖管理器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求指出要訪問(wèn)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào)、文件編號(hào)、和頁(yè)編號(hào)。
為了更快地訪問(wèn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)和避免數(shù)據(jù)頁(yè)的SQL Server內(nèi)存掃描（memory scans），對(duì)緩沖池的頁(yè)進(jìn)行散列處理，以提供更快地訪問(wèn)。散列（Hashing）是一種同過(guò)一個(gè)散列函數(shù)把一個(gè)key映射到一個(gè)散列桶（hansh bucket）的技術(shù)。散列桶是一種內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含一個(gè)指針數(shù)組（以鏈表方式實(shí)現(xiàn)），每個(gè)指針指向一個(gè)緩沖頁(yè)（buffer page）。
A linked list chain of hash pages is built when the pointers to buffer pages do not fit on a single hash page. 散列桶的數(shù)量是SQL Server根據(jù)緩沖池大小動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
在SQL Server中，散列值是由數(shù)據(jù)庫(kù)編號(hào)、文件編號(hào)、頁(yè)編號(hào)相結(jié)合生成的。散列函數(shù)生成散列值并保存在散列桶中。本質(zhì)來(lái)講，散列桶就是訪問(wèn)內(nèi)存頁(yè)的一個(gè)索引。即使在一個(gè)大的內(nèi)存環(huán)境中，散列技術(shù)可以允許SQL Server快速查找內(nèi)存中的具體數(shù)據(jù)頁(yè)而這需要一些內(nèi)存讀操作。
利用散列算法也讓SQL Server快速判斷某個(gè)請(qǐng)求的頁(yè)是否在內(nèi)存中，而不需要一個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)的掃描。
如果被請(qǐng)求的頁(yè)在內(nèi)存中，緩沖區(qū)管理者返回一個(gè)指向SQL Server內(nèi)存緩沖區(qū)的指針，該內(nèi)存緩沖區(qū)即為該進(jìn)程請(qǐng)求的數(shù)據(jù)頁(yè)。如果頁(yè)不在內(nèi)存中，則緩沖區(qū)管理者必須首先進(jìn)行一次磁盤I/O操作把請(qǐng)求頁(yè)讀到內(nèi)存緩沖區(qū)中，然后把指向該內(nèi)存的指針?lè)祷亟o發(fā)送請(qǐng)求的進(jìn)程。
如果請(qǐng)求頁(yè)的進(jìn)程最終對(duì)頁(yè)中的任何信息進(jìn)行了修改，該頁(yè)就被標(biāo)記為“臟頁(yè)（dirty）”，當(dāng)進(jìn)行完成了對(duì)頁(yè)的修改，緩沖區(qū)管理者會(huì)收到一個(gè)通知。緩沖區(qū)管理者協(xié)同日志和事務(wù)管理者，負(fù)責(zé)確保被修改的頁(yè)寫到了磁盤上。
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