《SQL Server企业级平台管理实践》读书笔记——SQL Server数据库文件分配方式-阿里云开发者社区

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《SQL Server企业级平台管理实践》读书笔记——SQL Server数据库文件分配方式

简介: 原文:《SQL Server企业级平台管理实践》读书笔记——SQL Server数据库文件分配方式 1、文件分配方式以及文件空间检查方法 最常用的检查数据文件和表大小的命令就是:sp_spaceused 此命令有三个缺陷:1、无法直观的看出每个数据文件和日志文件的使用情况。
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原文:《SQL Server企业级平台管理实践》读书笔记——SQL Server数据库文件分配方式

1、文件分配方式以及文件空间检查方法

最常用的检查数据文件和表大小的命令就是:sp_spaceused

此命令有三个缺陷:1、无法直观的看出每个数据文件和日志文件的使用情况。2、这个存储过程依赖SQL Server存储在一些系统视图里的空间使用统计信息计算出的结果,如果没有更新空间统计信息,比如刚刚发生大数据插入,sp_spaceused的结果就不准确。3、这个命令主要是针对普通用户的数据库,对于tempdb数据库里存储的一些系统临时数据对象,是无法用这个存储过程来统计的。

可以通过“sp_helptext sp_spaceused”命令查看该存储过程明细。

SQL Server的文件分为数据文件(.mdf,.ndf)和日志文件(.ldf)两种。不同的文件查看方式不同。

数据内容以页形式存储,可以通过DBCC PAGE命令查看页内容

DBCC PAGE(<db_id>,<file_id>,<page_id>,<forma_id>)

比如我们要看AdventureWorks这个数据库里面的AdventureWorks_Data数据文件里的第3230页。我们先从db_id可以从sp_helpdb的结果中得到;file_id可以从sp_helpfile的结果中得到。

Format_id是指定的输出格式,有1、2、3三个值。一般来讲,3这个输出格式比较直观。在运行DBCC PAGE之前,还需要打开跟踪标识(trace flag)3604.

我们来查看明细:

 这里有几个信息比较重要,比如ObjectID=133575514、IndexId=1

它告诉我们,这个页面属于133575514这个对象,ID为1的索引(index)。通过下列语句可以得到它属于什么对象。

select s.name,o.name
from sys.sysobjects o 
inner join sys.schemas s
on o.uid=s.schema_id
where o.id=133575514
go
select id,indid,name
from sys.sysindexes
where id=133575514 and  indid=1
go exec sp_helpindex N'DimProduct' go

我们可以看到此页面属于DimProduct表、然后这个表下面的索引:PK_DimProduct_ProductKey,这个索引建立在ProductKey列上

可以通过下面的命令来查看数据库中某张表有那些区,该区中第一个页面的ID是多少:

上面的这张表用到了这么多区的内容,并且每个区中大部分存储为8个的连续页,只有第一个为1个页,页面的ID为217。

大型行的支持

在SQL Server中,行不能跨页,属于同一行的所有字段的数据都要放在同一个页面里,页的最大数据量是8064B(8KB)。所以一般数据类型字段所组成的一行,最长加起来不能超过8KB,但这个限制不包括varchar(max)、nvarchar(max)、varbinary(max)这样的数据类型,在2005以后版本中这种大类型数据字段突破了8KB的限制,方便了用户的使用,如果不超过8KB,数据还是会一起存放在普通数据页里面。如果总长度超过了8KB,SQL Server就会把这些字段分开,单独存放在一种叫做Row-Overflow(行溢出)的页面里。

数据文件空间使用的计算方法

 查看数据库使用的最简单的方法,就是在Management Studio中,右键点击数据库名称,选择报表项中的标准报表进行查看:

这里的统计结果和sp_spaceused统计的结果稍有不同,原因是这里是按照区统计的,由于每个区里面就有8个页,而这8个页不一定全部被使用到了,但是如果按照区统计默认的就是全部被使用了,而按照页统计的结果就不一样了。

两种统计方法不同,使用场景也不一样,按照区统计结果速度快

按照区统计:

如果按照区统计我们使用一个命令就可以实现

DBCC SHOWFILESTATS

由于SQL Server在绝大多数时间都是按照区为单位进行分配新空间的,而系统分配页上的信息永远是实时更新的,所以按照这种统计方法比较准确可靠。在服务器负载很高的情况下也能安全执行,不会增加额外的系统负担。所以要考察数据库数据文件级的使用情况,它是个比较好的选择。

按照页面统计

如果想要知道某个具体的表格或者索引使用了多少空间,就要从页面级别进行分析。这里我们就可以选择sp_spaceused或者DBCC SHOWCONTIG

当然在SQL Server2005以后新加了一个sys.dm_db_index_physical_stats来查看索引的存储明细,包括页多少,锁片百分比等

sp_spaceused是根据sys.allocation_units和sys.partitions这两张管理视图来计算存储空间的。当删除索引后、表的空间信息不实当前信息时,这两张表可能不能及时反映出数据库的准确信息。

可以加入Undateusage这个参数,要求SQL Server为这句指令更新管理视图里的统计信息。这样做会件消耗资源的工作。在生产坏境下建议不要轻易使用。

sp_spaceused的另一个缺点一次只能查询一个对象,不能对所有表一次性查找,我们可以通过sys.dm_db_partition_stats视图来实现这件事情:

select o.name,
       SUM(p.reserved_page_count) as reserved_page_count,
       SUM(p.used_page_count) as used_page_count,
       SUM(
           case when (p.index_id<2) then (p.in_row_data_page_count+
           p.lob_used_page_count+p.row_overflow_used_page_count)
           else p.lob_used_page_count+p.row_overflow_used_page_count
           end 
           )as DataPages,
           SUM(
               case when (p.index_id<2) then row_count
               else 0
               end 
               ) as rowCounts
from sys.dm_db_partition_stats p inner join sys.objects o
on p.object_id=o.object_id
group by o.name

sp_spaceused方法简单,但功能比较脆弱,也不是最准确的方法。不特别推荐使用。

sys.dm_db_partition_stats会来的更直接,对系统性能也没有多少影响。

DBCC SHOWCONTIG(或者sys.dm_db_index_physical_stats)是检查数据库空间分配最准确的方法,它可以展现用了多少页面、多少区、甚至页面上的平均数据量。但是也会付出性能上的代价,SQL Server从整体性能角度出发,不可能一直维护这样的底层统计信息。为了完成这个命令,就必须对库进行扫描。总之得到的结果越精确,扫描的范围就越大。

总之:如果管理者只要看数据文件的整体使用情况,DBCC SHOWFILESTATS是比较好的选择。如果要看每个对象的空间使用情况,可以使用动态管理视图sys.dm_db_partition_stats。如果想要了解每个页、每个区的使用情况、碎片程度,那DBCC SHOWCONTIG是比较好的选择。

日志文件

数据库的日志文件是包含用于恢复数据库的所有日志信息。每个数据库必须至少有一个日志文件,当然也可以有多个。日志文件的推荐文件扩展名是.ldf。与数据库文件按8KB组织不同,日志文件不是按照页、区来组织的。

SQL Server数据库引擎在内部将每一物理日志文件分成多个虚拟日志单元。虚拟日志单元没有固定大小,且一个物理日志文件所包含的虚拟日志单元数不固定。管理员不能配置或设置虚拟日志单元的大小或数量。但SQL Server会尝试控制虚拟日志单元的数目,把它限制在一个合理的范围内,但是有种情况特殊,日志文件每自动增长一次,会至少增加一个虚拟日志单元。所以,如果一个日志文件经历了多次小的自动增长,里面的虚拟日志单元数目会比正常的日志文件多很多。这种情况会影响到日志文件管理的效率,甚至造成数据库启动要花很长时间。

事务日志是一种回绕的文件。例如,假设有一个数据库,它包含一个分成5个虚拟日志单元的物理日志文件。当创建数据库时,逻辑日志文件从物理日志文件的始端开始。新日志记录被添加到逻辑日志的末端,然后向物理日志的末端扩展。

当逻辑日志的末端到达物理日志文件的末端时,新的日志记录将回绕到物理日志文件的始端,继续向后写

查看日志文件的使用情况非常简单。我们通过下面这个语句查看:

DBCC SQLPERF(LOGSPACE)

上图显示了SQL Server上所有数据库的日志大小,以及使用比率。语句的执行不会对SQL Server带来负担,这个语句返回的结果总是正确的。可以随时在SQL Server上运行这个命令。 

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