SQL Server2008引擎組件
SQL Server2008引擎組件
首先讓我們先來看看SQL Server2008的引擎組件，SQLServer2008有四大組件：協(xié)議、關(guān)系引擎、存儲(chǔ)引擎和SQLOS。
一、協(xié)議層(Protocol Layer)
當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序與SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)引擎通訊時(shí)，協(xié)議層提供的應(yīng)用程序編程接口利用微軟自定義的tabular data stream(TDS)package來規(guī)范通訊格式。這一層的意義在于向應(yīng)用程序提供訪問SQL Server的接口。
SQL Server Network Interface(簡(jiǎn)稱SNI)
SNI是在服務(wù)器和客戶端之間建立網(wǎng)絡(luò)連接的一種協(xié)議，他提供一組在數(shù)據(jù)庫(kù)引擎和SQL Server客戶端使用的API函數(shù)。SNI代替了SQL Server2000下的Net- Libraries組件和MDAC組件。
SQL Server支持共享內(nèi)存(Shared memory)、TCP/IP、命名管道(Named Pipes)、虛擬接口適配器(Virtual Interface Adapter，即VIA)四種協(xié)議。
一旦建立連接，SNI就會(huì)向服務(wù)器的TDS斷點(diǎn)創(chuàng)建一條安全的連接，用來進(jìn)行數(shù)據(jù)的請(qǐng)求和返回。
表格格式數(shù)據(jù)流端點(diǎn)(Tabular Data Stream，簡(jiǎn)稱TDS)
TDS是一種微軟的與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互的私有協(xié)議，SQL Server在安裝時(shí)為其支持的四種協(xié)議各創(chuàng)建一個(gè)端點(diǎn)，如果協(xié)議被激活，那么所有用戶均可以使用這個(gè)協(xié)議。此外還有一個(gè)專門為專用管理員連接(DAC)而設(shè)置的端點(diǎn)。
一條SQL語句則會(huì)通過TCP/IP連接以TDS消息的形式發(fā)送給SQL Server。
協(xié)議層(Protocol Layer)
一旦協(xié)議層接收到TDS包，就會(huì)在反轉(zhuǎn)和解包工作，以找到所包含的請(qǐng)求。協(xié)議層也負(fù)責(zé)打包結(jié)果和狀態(tài)消息，并以TDS消息的形式返回客戶端。
二、關(guān)系引擎(Relational Engine)
關(guān)系引擎又成為查詢處理器，包括用來確定某個(gè)查詢所要做的操作及進(jìn)行這些操作***方式的SQL Server組件。同時(shí)關(guān)系引擎也負(fù)責(zé)向存儲(chǔ)引擎請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)查詢的執(zhí)行，并處理返回的結(jié)果。
命令解析器(Cmd Parser)
命令解析器處理發(fā)送給SQL Server的T-SQL語言事件。它會(huì)先檢查T-SQL語法，并返回任何錯(cuò)誤信息客戶端，如果語法有效，就會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生執(zhí)行計(jì)劃或者去查找一個(gè)已經(jīng)存在的執(zhí)行計(jì)劃。命令解析器通過T-SQL哈希值向位于緩沖池中的Plan Cache發(fā)出匹配要求，以檢查是否存在該執(zhí)行計(jì)劃;如果不存在則把T-SQL翻譯成可以執(zhí)行的內(nèi)部格式，即查詢樹。
查詢優(yōu)化器(Optimizer)
查詢優(yōu)化器從命令解析器中獲取查詢樹，并為它的實(shí)際執(zhí)行做準(zhǔn)備。
生成執(zhí)行計(jì)劃的***步是對(duì)每個(gè)查詢進(jìn)行規(guī)范化，規(guī)范化的過程有可能將單個(gè)查詢分解成多個(gè)粒度合適的查詢。然后進(jìn)行***化，SQL Server的查詢優(yōu)化器是基于成本的，它會(huì)選擇它認(rèn)為成本***的執(zhí)行計(jì)劃，它使用一些內(nèi)部指標(biāo)(內(nèi)存需求、CPU利用率和I/O需求數(shù)目)作為選擇的依據(jù)。此外查詢優(yōu)化器還會(huì)考慮請(qǐng)求語句的類型、檢查受到影響的各表的數(shù)據(jù)量、表中的索引，以及SQL Server統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
SQL管理器
SQL管理器負(fù)責(zé)管理與存儲(chǔ)過程及其計(jì)劃有關(guān)的事務(wù)，并負(fù)責(zé)管理查詢的自動(dòng)化參數(shù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)管理器
數(shù)據(jù)庫(kù)管理器管理查詢編譯和查詢優(yōu)化所需的對(duì)元數(shù)據(jù)的訪問。
查詢執(zhí)行器(Query Executor)
查詢執(zhí)行器運(yùn)行查詢優(yōu)化器生成的執(zhí)行計(jì)劃，就像調(diào)度員負(fù)責(zé)調(diào)度執(zhí)行計(jì)劃中的所有命令。
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三、存儲(chǔ)引擎(Storage Engine)
存儲(chǔ)引擎包括存取方法、事務(wù)管理和緩沖區(qū)管理器。
存取方法(Access Methods)
SQL Server需要定位數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，會(huì)調(diào)用存取方法代碼。它提供了一組代碼，用來創(chuàng)建和請(qǐng)求對(duì)數(shù)據(jù)頁面和索引頁面進(jìn)行掃描，并且將準(zhǔn)備好的OLE DB數(shù)據(jù)行集返回給關(guān)系引擎。存取方法并不真正進(jìn)行操作，它只負(fù)責(zé)向緩沖區(qū)管理器發(fā)出請(qǐng)求。
事務(wù)管理器(Transaction Manager)
事務(wù)管理器包括兩個(gè)組件：日志管理器和鎖管理器。
鎖管理器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的并發(fā)保護(hù)和基于特定隔離級(jí)別的管理。日志管理器負(fù)責(zé)將事務(wù)日志提前記錄于日志文件中，從而起到保護(hù)數(shù)據(jù)的作用。
緩沖區(qū)管理器(Buffer Manager)
緩沖區(qū)管理器用來管理緩沖區(qū)內(nèi)存池中數(shù)據(jù)頁面的分布。
四、SQLOS
SQLOS則可以理解為SQL Server2008的操作系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)處理與操作系統(tǒng)之間的工作，SQL Server通過該接口層向操作系統(tǒng)申請(qǐng)內(nèi)存分配、調(diào)度資源、管理進(jìn)程和線程以及同步對(duì)象。
緩沖池(Buffer Pool)
緩沖池在SQL Server中是內(nèi)存的***消耗者，主要包括數(shù)據(jù)緩沖池和執(zhí)行計(jì)劃緩沖池。
執(zhí)行計(jì)劃緩沖池(Plan Cache)
生成執(zhí)行計(jì)劃是比較消耗資源和時(shí)間的，因此在Plan Cache緩存這些執(zhí)行計(jì)劃，有助于執(zhí)行計(jì)劃的重用。
數(shù)據(jù)緩沖池(Data Cache)
數(shù)據(jù)緩沖池負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)頁和索引頁放在數(shù)據(jù)告訴緩沖池中，以便多個(gè)用戶可以共享數(shù)據(jù)。
SQL查詢示意圖
以下為一條基本的SQL查詢示意圖。
首先客戶端的SNI通過TCP/IP協(xié)議和SQL Server服務(wù)端的SNI建立連接，然后建立連接到TDS的連接，并以TDS消息的方式傳送SELECT命令。SQL Server服務(wù)端的SNI對(duì)TDS消息進(jìn)行解包，并把SQL命令傳給語法解析器;語法解析器在緩沖池中檢查是否存在執(zhí)行計(jì)劃，如果沒有則創(chuàng)建一個(gè)查詢樹，并交給優(yōu)化器;優(yōu)化器產(chǎn)生相應(yīng)的執(zhí)行計(jì)劃;查詢執(zhí)行器通過OLE DB接口向存儲(chǔ)引擎中的訪問存取方法發(fā)出請(qǐng)求讀取數(shù)據(jù);存取方法則向緩沖區(qū)管理器發(fā)起數(shù)據(jù)請(qǐng)求，如果在緩沖池的數(shù)據(jù)緩沖池中存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如果沒有則從磁盤上讀取數(shù)據(jù)頁放到數(shù)據(jù)緩沖池中，并把數(shù)據(jù)返回給存取方法;存取方法在把結(jié)果返回給關(guān)系引擎，并最終以TDS消息的形式返回給客戶端。
上文對(duì)剛剛?cè)腴T的初學(xué)者來說參考價(jià)值是非常高的，要想很好的完成SQL Server2008引擎組件的入門，一定要首先從最基本的做起，希望大家通過本文的學(xué)習(xí)，都能很好的掌握SQL Server2008引擎組件。
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