SQLServer儲存引擎——記憶體

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SQLServer儲存引擎之記憶體篇：

　　（1）SQL SERVER 記憶體結構

　　　　     

                                          SQL SERVER 記憶體結構簡圖

　　SQL SERVER 記憶體空間主要可分為兩部分：

　　

　　（1.1）可執行代碼（Executable Code）

　　 主要包括SQL SERVER 執行個體中的一些EXE和DLL檔案

　　（0）SQL SERVER 引擎（SQL SERVER ENGINE），SQL SERVER 資料庫的主程式；

　　（1）服務端網路程式庫（SERVER NET-LIBRARY），用於與用戶端網路程式庫通訊，將TDS包交給開放資料服務（OPEN DATA SERVICES），關於SQL SERVER訪問的內容會在《SQL SERVER 體系架構》中作介紹；

　　（2）開放資料服務（OPEN DATA SERVICES），用於將TDS包中的SQL 陳述式還原，交給關聯式引擎，關於關聯式引擎的內容會在《SQL SERVER 關聯式引擎》中作介紹； 

　　（3）分散式查詢（DISTRIBUTED QUERIES），用於支援從異構資料來源中訪問資料（也包括從SQL SERVER到SQL SERVER），這裡載入訪問異構資料來源的OLE DB PROVIDER；

　　（4）擴充預存程序（EXTENDED STORED PROCEDURES），在後續版本中將徹底用CLR整合來取代擴充預存程序；

　　（5）OLE自動化（OLE AUTOMATION），用於SQL SERVER引用OLEAutomation 物件，事實上也是擴充預存程序，單獨列出只是因為其功能特殊性；

 

　　（1.2）、緩衝池（Buffer Pool）

　　（0）系統級資料結構（SYSTEM-LEVEL DATA STRUCTURES），資料執行個體上的全域資訊，包括資料庫描述、鎖、正在引用的對象及資料庫等； 

　　（1）串連上下文（CONNECTION CONTEXT），有點類似WEB應用程式中SESSION的概念，包含當前資料庫連接及狀態，預存程序的參數、遊標的當前位置、所引用的表等； 

　　（2）過程緩衝（PROCEDURE CACHE），所有預存程序或SQL語句的執行計畫，如果SQL語句存在相應的執行計畫，則直接使用該執行計畫，無須再次編譯SQL語句。效能計數器PLAN CACHE中的快取命中率（CACHE HIT RATIO）就是指的這裡。

　　（3）資料緩衝（DATA CACHE）， 用於資料庫資料或索引頁的讀寫，效能計數器BUFFER MANAGER中的快取命中率（BUFFER CACHE HIT RATIO）就是指的這裡。在實體記憶體充足的情況下，通常這個值會高於90%乃至更高，只有很少的資料頁需要去物理讀，如果低於90%可能是需要擴充實體記憶體了； 

　　（4）日誌緩衝（LOG CACHE），用於資料庫日誌頁的讀寫，每一次的DML都會在這裡產生相應的REDO日誌操作，如果復原事務的話，還會根據REDO日誌產生相應的反向REDO日誌；

　　只有過程緩衝、資料緩衝、日誌緩衝的大小是由SQL SERVER根據效能需要動態管理的，而其他記憶體空間則是隨著使用者請求的發起在變化。

 

　　（2）SQL SERVER記憶體管理

　　（2.1）進程地址空間

                                           

                                                    進程地址空間結構圖

　　　　（0）VAS（Virtual Address Space）：進程地址空間或者叫虛擬位址空間，也即是記憶體定址空間，32位的CPU與作業系統（以下簡稱32系統），定址空間為2的32次方，即4G； 

　　　　（1）3GB：32位WINDOWS系統上4G的定址空間，應用程式只有2G的訪問權（即使用者類比地址空間），剩下的2G留給作業系統自己（即核心類比地址空間），通過開啟3GB選項，可以讓應用程式定址3G的地址空間； 

　　　　（2）PAE（Physical Addressing Extensions）：實體位址延伸，將32位WINDOWS系統的定址空間提升到2的36次方，即64G，AWE（Address Windows Extension）是地址視窗擴充外掛程式或者叫API，應用程式可以通過AWE使用PAE的地址空間（先開啟作業系統的PAE，再實現應用程式的AWE）；

 

　　（2.2）SQL SERVER記憶體管理

　　　　（0）SQL SERVER的緩衝池統一以8k作為記憶體塊大小，大於8k的大記憶體塊是被獨立管理的，從緩衝池外通過作業系統直接分配； 

　　　　（1）AWE記憶體只能用於資料緩衝，其他記憶體組件是無法使用AWE記憶體的； 

　　　　（2）鎖定記憶體頁（Lock Pages In Memory），將這個作業系統策略指定給啟動SQL SERVER服務的使用者，以阻止SQL SERVER從實體記憶體到page file的交換。在開啟AWE時，對於除local system以外的SQL Server服務啟動使用者，必須要顯式分配lock pages in memory的許可權；

　　　　（3）SQL SERVER隨著使用者串連和請求的增加，會不斷去擷取實體記憶體，直至達到目標記憶體（TARGET MEMORY）和最大伺服器記憶體（MAX SERVER MEMORY）中較小的一個。如果SQL SERVER伺服器上作業系統沒有自由記憶體，或其他應用程式有記憶體壓力存在，SQL SERVER會調整其目標記憶體大小，也會釋放實體記憶體，但不會釋放到低於最小伺服器記憶體（MIN SERVER MEMORY）；如果沒有其他記憶體壓力，SQL SERVER在繁忙時擷取的記憶體不會在空閑時主動釋放。

 

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原文轉自：http://qianzhang.blog.51cto.com/317608/1217346

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