对SQL Server来说,最重要的资源是内存、Disk和CPU,其中内存又是重中之重,因为SQL Server为了性能要求,会将它所要访问的数据全部(只要内存足够)放到缓存中。这篇就来介绍SQL Server的内存管理体系。
SQL Server作为Windows上运行的应用程序,必须接受Windows的资源管理,利用Windows的API来申请和调度各类资源。但是,由于Windows的资源管理体系,是为了满足大多数的应用程序所设计的,这对于SQL Server这种定位于企业级、支持多用户和高并发性的数据库应用程序来说不是很适合,为此SQL Server开发了自己的一套资源管理体系——SQLOS(SQL操作系统)。也就是说SQL Server的资源管理分两层,第一层是在Windows上,通过Windows的API来申请资源。第二层是在SQL Server上,利用SQLOS来决定如何使用从Windows那里申请来的资源。
一、操作系统层面的SQL Server内存管理
由于SQL server的内存是通过Windows的API来申请的,如果Windows自己本身就缺少内存,SQL Server由于申请不到内存,性能自然受影响。因此做SQL Server的内存检测,第一步就是查看系统层面的内存,以确保系统本身不缺内存,这一步简单但是必不可少。这里先介绍Windows的一些内存管理理念,然后介绍如何检查系统的内存情况。
1、Windows的一些内存术语
Virtual Address Space(虚拟地址空间):应用程序能够申请访问的最大地址空间。对于32位的服务器,地址寻址空间为2的32次方,也就是4GB,但是这4GB并不是都给SQL Server使用的,默认情况下是用户态2GB,核心态2GB,所以说对于32位的系统SQL Server只有2GB的内存可供使用。不过可以通过设置/3GB boot.int参数,来调整系统的配置,使用户态为3GB,核心态为1GB。或者开启AWE(地址空间扩展),将寻址空间扩展为64GB,不过该设置有缺陷,下面会分析。
Physical Memory(物理内存):也就是通常所说的电脑的内存大小。
Reserved Memory(保留地址):应用程序访问内存的方式之一,先保留(Reserve)一块内存地址空间,留着将来使用(SQL Server中的数据页面使用的内存就是通过这个方式申请 的)。被保留的地址空间,不能被其他程序访问,不然会出现访问越界的报错提示。
Committed Memory(提交内存):将保留(Reserve)的内存页面正式提交(Commit)使用。
Shared Memory(共享内存):对一个以上进程可见的内存。
Private Bytes(私有内存):某进程提交的地址空间中,非共享的部分。
Working Set:进程的地址空间中存放在物理内存中的部分。
Page Fault(页面访问错误):访问在虚拟地址空间,但不存在于Working Set中会发生Page Fault。这个又分两种情况,第一种是目标页面在硬盘上,这钟访问会带来硬盘读写,这种称为Hard Fault。另外一种是目标页面在物理内存中,但是不是该进程的Working Set下,Windows只需要重新定向一下,成为Soft Fault。由于Soft Hard不带来硬盘读写,对系统的性能影响很小,因此管理员关心的是Hard Fault。
System Working Set:Windows系统的Working Set。
2、Windows的内存检测
可以通过Windows的性能监视器来检测Windows的内存使用情况,如何使用性能监视器,可以看这篇文章《使用“性能监视器”监视系统性能/运行情况》 。在检测内存上,比较重要的计数器有下面一些:
分析Windows系统的内存总体使用情况的计数器:
Memory:Available MBytes:系统中空闲的物理内存数。
Memory:Pages/Sec:由于Hard Page的发生,每秒钟从硬盘中读取或者写入的页面数。该计数器等于Memory:Pages Input/Sec与Memory:Pages Output/Sec之和。