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SQL Server 數(shù)據(jù)頁(yè)緩沖區(qū)的內(nèi)存瓶頸分析

SQL Server會(huì)把經(jīng)常使用到的數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存里(就是數(shù)據(jù)頁(yè)緩存)，用以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度。因?yàn)榇疟P(pán)訪問(wèn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于內(nèi)存，所以減少磁盤(pán)訪問(wèn)量同樣是數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化的重要方面。

當(dāng)數(shù)據(jù)頁(yè)緩存區(qū)出現(xiàn)內(nèi)存不足，則會(huì)出現(xiàn)查詢慢，磁盤(pán)忙等等問(wèn)題。

分析方法：主要是用到性能計(jì)數(shù)器。

查看如下性能計(jì)數(shù)器：

1. SQL SERVER:Buffer Manager-Lazy Writes/sec:內(nèi)存不足則會(huì)頻繁調(diào)用Lazy Writer把數(shù)數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)，此值會(huì)經(jīng)常不為0.

2. SQL SERVER:Buffer Manager-Page life expectancy：內(nèi)存不足時(shí)，此計(jì)數(shù)器表現(xiàn)為下降趨勢(shì)或者一直停留在較低值。

3. SQL SERVER:Buffer Manager-Page reads/sec:內(nèi)存不足時(shí)，則查詢那些經(jīng)常使用但又沒(méi)有緩存在內(nèi)存里的數(shù)據(jù)時(shí)，就不需要讀取磁盤(pán)，這此值表現(xiàn)為持續(xù)上升或者停留在較高值。

4. SQL SERVER:Buffer Manager-Stolen pages:Stolen pages通常用于緩存執(zhí)行計(jì)劃，以備重用。內(nèi)存不足時(shí)，SQL Server本身機(jī)制會(huì)優(yōu)先清除執(zhí)行計(jì)劃緩存，則此值表現(xiàn)為下降或者較低水平。

查詢當(dāng)前用戶任務(wù)等待：

復(fù)制代碼代碼如下:

select * from sys.sysprocesses

如果內(nèi)存不足則，會(huì)看到較多的ASYNC_IO_COMPLETION等待類(lèi)型。這是因?yàn)閮?nèi)存不足時(shí)：a.內(nèi)存和磁盤(pán)間會(huì)頻繁進(jìn)行交互,磁盤(pán)負(fù)載增加 b.需要讀取磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)完成查詢，磁盤(pán)負(fù)載增加。

也就是說(shuō)這時(shí)候磁盤(pán)也出現(xiàn)了性能瓶頸，但是這只是“表面”的，我們要結(jié)合多個(gè)性能指標(biāo)來(lái)認(rèn)清根本原因是“內(nèi)存不足”。

確定壓力來(lái)源及解決辦法：

通過(guò)前的分析，確定了數(shù)據(jù)頁(yè)緩存相關(guān)的內(nèi)存瓶頸。就要分析為什么會(huì)這樣及解決辦法。主要分為如下5個(gè)方面：

1. 外部壓力

如果OS層面或者其它應(yīng)用服務(wù)需要更多的內(nèi)存，windows會(huì)壓縮Database Pages的內(nèi)存量。這時(shí)內(nèi)存壓力來(lái)自外部?？梢圆榭慈缦滦阅苡?jì)數(shù)器確定是否是外部壓力：

1. SQL Server:Memory Manager-Total Server Memory:此計(jì)數(shù)器值會(huì)下降。

2. Memory:Available Mbytes:此值會(huì)下降到較低水平。

3. 在沒(méi)有使用AWE或者Lock page in memory前提下，查看Process:Private Bytes-SqlServer和Process：Working Set-SqlServer，兩者值會(huì)有顯著下降。

解決方法：如果非DB專用服務(wù)器，則要權(quán)衡各個(gè)應(yīng)用服務(wù)之間重要性來(lái)分配內(nèi)存或者加大內(nèi)存。盡量讓服務(wù)器只運(yùn)行SQL Server，成為DB專用服務(wù)器。

2. SQL Server自身對(duì)Database Page的使用壓力

當(dāng)Total Server Memory已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的Max Server Memory或者無(wú)法從OS獲得更多內(nèi)存，但是經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)量又遠(yuǎn)大于物理內(nèi)存用于數(shù)據(jù)緩存的容量時(shí)，SQL Server被迫將內(nèi)存的數(shù)據(jù)移入又移出，用于完成當(dāng)前查詢。

觀察如下性能計(jì)數(shù)器：

1. SQL Server:Memory Manager-Total Server Memory 和 SQL Server:Memory Manager-Target Server Memory兩者值將會(huì)相等。但是前者不會(huì)大于后者。

2. 將會(huì)出現(xiàn)“分析方法”所述之情況。

解決方法：既然SQL Server沒(méi)有足夠內(nèi)存存放Database Page，那就要么增加SQL Server使用的內(nèi)存量或者減少其使用的內(nèi)存里。

增加：可以通增加物理內(nèi)存，啟用AWE等方法。

減少：可以通過(guò)橫向擴(kuò)展，有兩臺(tái)或者多臺(tái)服務(wù)器分別載部分庫(kù);優(yōu)化相關(guān)讀取量較大的語(yǔ)句等。

3. Buffer Pool中的Stolen Memory壓力

正常情況下Buffer Pool中的Stolen Memory不會(huì)給Database Pages造成壓力。因?yàn)镈atabase Pages有壓力，會(huì)觸發(fā)Lazy Writes,同時(shí)SQL Server 會(huì)清理Stolen Memory中的執(zhí)行計(jì)劃緩存。

但是，如果用戶申明了過(guò)多的對(duì)象，而沒(méi)有登出，并且占用內(nèi)存過(guò)多，就會(huì)壓縮Database Pages.如：游標(biāo)，自定義引用的執(zhí)行計(jì)劃等。

解決方法：通常是會(huì)表現(xiàn)為a)用戶提交的請(qǐng)求因內(nèi)存不足無(wú)法完成，701錯(cuò)誤;b)需要壓縮某些clerk的內(nèi)存量，來(lái)完成用戶請(qǐng)求，造成響應(yīng)延時(shí)和緩慢。

通過(guò)查詢sys.dm_os_memory_clerks的字段Single_pages_kb，找出是哪個(gè)clerk使用了過(guò)多內(nèi)存并分析其原因，然后解決之。

4. Multi-Page的壓力

multi-page跟Buffer Pool共享OS的虛擬地址空間，如果multi-page使用過(guò)多內(nèi)存，就會(huì)壓縮Datbase pages。multi-page內(nèi)存用量一般較小且相對(duì)固定，可能發(fā)生的情況有：

a. 未開(kāi)啟AWE的32位SQL Server只有2G地址空間，且用-g啟動(dòng)參數(shù)擴(kuò)展的MemToLeave的上限。

b. 64位SQL Server調(diào)了內(nèi)存泄露的第三方代碼。

c. 使用帶有大量參數(shù)或者較長(zhǎng)的”IN”語(yǔ)句

d. 調(diào)高了Network Packet Size，大于或等于8KB,并且較多這種連接。

e. 大量復(fù)雜XML查詢，或者第三代碼。

解決方法：通過(guò)查詢sys.dm_os_memory_clerks的字段multi_pages_kb，找出是哪個(gè)clerk使用了過(guò)多內(nèi)存并分析其原因，然后解決之。

作者：Joe.TJ

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