揭秘SQL Server 2014有哪几种新特性(1)-内存数据库
简介
SQL Server 2014提供了众多激动人心的新功能,但其中我想最使人期待的特性之一就要算内存数据库了。去年我再西雅图参加SQL PASS Summit 2012的开幕式时,微软就宣布了将在下一个SQL Server版本中附带代号为Hekaton的内存数据库引擎。现在随着2014CTP1的到来,我们终究可以一窥其面貌。
内存数据库
在传统的数据库表中,由于磁盘的物理结构限制,表和索引的结构为B-Tree,这就使得该类索引在大并发的OLTP环境中显得非常乏力,虽然有很多办法来解决这类问题,比如说乐观并发控制,利用程序缓存,散布式等。但本钱仍然会略高。而随着这些年硬件的发展,现在服务器具有几百G内存其实不罕见,另外由于NUMA架构的成熟,也消除多CPU访问内存的瓶颈问题,因此内存数据库得以出现。
内存的学名叫做Random Access Memory(RAM),因此如其特性一样,是随机访问的,因此对内存,对应的数据结构也会是Hash-Index,而并发的隔离方式也对应的变成了MVCC,因此内存数据库可以在一样的硬件资源下,Handle更多的并发和要求,并且不会被锁阻塞,而SQL Server 2014集成了这个强大的功能,其实不像Oracle的TimesTen需要额外付费,因此结合SSD AS Buffer Pool特性,所产生的效果将会非常值得期待。
SQL Server内存数据库的表现情势
在SQL Server的Hekaton引擎由两部份组成:内存优化表和本地编译存储进程。虽然Hekaton集成进了关系数据库引擎,但访问他们的方法对客户端是透明的,这也意味着从客户端利用程序的角度来看,其实不会知道Hekaton引擎的存在。如图1所示。
图1.客户端APP不会感知Hekaton引擎的存在
首先内存优化表完全不会再存在锁的概念(虽然之前的版本有快照隔离这个乐观并发控制的概念,但快照隔离依然需要在修改数据的时候加锁),另外内存优化表Hash-Index结构使得随机读写的速度大大提高,另外内存优化表可以设置为非持久内存优化表,从而也就没有了日志(合适于ETL中间结果操作,但存在数据丢失的危险)
下面我们来看创建一个内存优化表:
首先,内存优化表需要数据库中存在一个特殊的文件组,以供存储内存优化表的CheckPoint文件,与传统的mdf或ldf文件区别的是,该文件组是一个目录而不是一个文件,由于CheckPoint文件只会附加,而不会修改,如图2所示。
图2.内存优化表所需的特殊文件组
我们再来看一下内存优化文件组的模样,如图3所示。
图3.内存优化文件组
有了文件组以后,接下来我们创建一个内存优化表,如图4所示。
图4.创建内存优化表
目前SSMS还不支持UI界面创建内存优化表,因此只能通过T-SQL来创建内存优化表,如图5所示。
图5.使用代码创建内存优化表
当表创建好以后,就能够查询数据了,值得注意的是,查询内存优化表需要snapshot隔离等级或hint,这个隔离等级与快照隔离是区别的,如图6所示。
图6.查询内存优化表需要加提示
另外,由创建表的语句可以看出,目前SQL Server 2014内存优化表的Hash Index只支持固定的Bucket大小,不支持动态分配Bucket大小,因此这里需要注意。
与内存数据库不兼容的特性
目前来讲,数据库镜像和复制是没法与内存优化表兼容的,但AlwaysOn,日志传送,备份还原是完全支持。
性能测试
上面扯了一堆理论,大家可能都看愁闷了。下面我来做一个简单的性能测试,来比对使用内存优化表+本地编译存储进程与传统的B-Tree表进行对照,B-Tree表如图7所示,内存优化表+本地编译存储进程如图8所示。
图7.传统的B-Tree表
图8.内存优化表+本地编译存储进程
因此不难看出,内存优化表+本地编译存储进程有接近几十倍的性能提升。
文章来源:丸子建站
文章标题:揭秘SQL Server 2014有哪几种新特性(1)-内存数据库
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