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

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SQL Server會把經(jīng)常使用到的數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存里(就是數(shù)據(jù)頁緩存),用以提高數(shù)據(jù)訪問速度。因為磁盤訪問速度遠遠低于內(nèi)存,所以減少磁盤訪問量同樣是數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的重要方面。

當(dāng)數(shù)據(jù)頁緩存區(qū)出現(xiàn)內(nèi)存不足,則會出現(xiàn)查詢慢,磁盤忙等等問題。

分析方法:主要是用到性能計數(shù)器。

查看如下性能計數(shù)器:

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

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

3. SQL SERVER:Buffer Manager-Page reads/sec:內(nèi)存不足時,則查詢那些經(jīng)常使用但又沒有緩存在內(nèi)存里的數(shù)據(jù)時,就不需要讀取磁盤,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)行計劃,以備重用。內(nèi)存不足時,SQL Server本身機制會優(yōu)先清除執(zhí)行計劃緩存,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,會看到較多的ASYNC_IO_COMPLETION等待類型。這是因為內(nèi)存不足時:a.內(nèi)存和磁盤間會頻繁進行交互,磁盤負載增加 b.需要讀取磁盤上的數(shù)據(jù)完成查詢,磁盤負載增加。

也就是說這時候磁盤也出現(xiàn)了性能瓶頸,但是這只是“表面”的,我們要結(jié)合多個性能指標來認清根本原因是“內(nèi)存不足”。

確定壓力來源及解決辦法:

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

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會壓縮Database Pages的內(nèi)存量。這時內(nèi)存壓力來自外部。可以查看如下性能計數(shù)器確定是否是外部壓力:

1. SQL Server:Memory Manager-Total Server Memory:此計數(shù)器值會下降。

2. Memory:Available Mbytes:此值會下降到較低水平。

3. 在沒有使用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)衡各個應(yīng)用服務(wù)之間重要性來分配內(nèi)存或者加大內(nèi)存。盡量讓服務(wù)器只運行SQL Server,成為DB專用服務(wù)器。

2. SQL Server自身對Database Page的使用壓力

當(dāng)Total Server Memory已經(jīng)達到設(shè)定的Max Server Memory或者無法從OS獲得更多內(nèi)存,但是經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)量又遠大于物理內(nèi)存用于數(shù)據(jù)緩存的容量時,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。

觀察如下性能計數(shù)器:

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

2. 將會出現(xiàn)“分析方法”所述之情況。

解決方法:既然SQL Server沒有足夠內(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:可以通過橫向擴展,有兩臺或者多臺服務(wù)器分別載部分庫;優(yōu)化相關(guān)讀取量較大的語句等。

3. Buffer Pool中的Stolen Memory壓力

正常情況下Buffer Pool中的Stolen Memory不會給Database Pages造成壓力。因為Database Pages有壓力,會觸發(fā)Lazy Writes,同時SQL Server 會清理Stolen Memory中的執(zhí)行計劃緩存。

但是,如果用戶申明了過多的對象,而沒有登出,并且占用內(nèi)存過多,就會壓縮Database Pages.如:游標,自定義引用的執(zhí)行計劃等。

解決方法:通常是會表現(xiàn)為a)用戶提交的請求因內(nèi)存不足無法完成,701錯誤;b)需要壓縮某些clerk的內(nèi)存量,來完成用戶請求,造成響應(yīng)延時和緩慢。

通過查詢sys.dm_os_memory_clerks的字段Single_pages_kb,找出是哪個clerk使用了過多內(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使用過多內(nèi)存,就會壓縮Datbase pages。multi-page內(nèi)存用量一般較小且相對固定,可能發(fā)生的情況有:

a. 未開啟AWE的32位SQL Server只有2G地址空間,且用-g啟動參數(shù)擴展的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)或者較長的”IN”語句

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


作者:Joe.TJ
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