微软数据库SQL Server 最新功能看点之一
2013-12-30 16:54:36 来源：华军科技数据恢复
微软在数据库市场不甘示弱，奋力直追，从市场分到属于自己的一杯羹。SQL Server 2014来了，用户都很期待，最新版本到底带来什么样的新功能，有哪些看点？
简介
SQL Server 2014提供了众多激动人心的新功能，但其中我想最让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，我们终于可以一窥其面貌。
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，应用程序缓存，分布式等。但成本依然会略高。而随着这些年硬件的发展，现在服务器拥有几百G内存并不罕见，此外由于NUMA架构的成熟，也消除了多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，因此对于内存，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同样的硬件资源下，Handle更多的并发和请求，并且不会被锁阻塞，而SQL Server 2014集成了这个强大的功能，并不像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内存数据库的表现形式
在SQL Server的Hekaton引擎由两部分组成：内存优化表和本地编译存储过程。虽然Hekaton集成进了关系数据库引擎，但访问他们的方法对于客户端是透明的，这也意味着从客户端应用程序的角度来看，并不会知道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，但快照隔离仍然需要在修改数据的时候加锁），此外内存优化表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（适合于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文件不同的是，该文件组是一个目录而不是一个文件，因为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样子，如图3所示。
图3.内存优化文件组
有了文件组之后，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
当表创建好之后，就可以查询数据了，值得注意的是，查询内存优化表需要snapshot隔离等级或者hint，这个隔离等级与快照隔离是不同的，如图6所示。
图6.查询内存优化表需要加提示
此外，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
目前来说，数据库镜像和复制是无法与内存优化表兼容的，但AlwaysOn，日志传送，备份还原是完整支持。
性能测试
上面扯了一堆理论，大家可能都看郁闷了。下面我来做一个简单的性能测试，来比对使用内存优化表+本地编译存储过程与传统的B-Tree表进行对比，B-Tree表如图7所示，内存优化表+本地编译存储过程如图8所示。
图7.传统的B-Tree表
图8.内存优化表+本地编译存储过程
因此不难看出，内存优化表+本地编译存储过程有接近几十倍的性能提升。
微软数据库SQL Server 2014最新版本，我们华军数据恢复中心已有资深数据库恢复工程师着手开始研究底层存储构架，与微软同步。假如有数据库损坏或者丢失，请联系我们华军数据恢复中心，我们有更加专业的数据恢复公司为您服务！
简介
SQL Server 2014提供了众多激动人心的新功能，但其中我想最让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，我们终于可以一窥其面貌。
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，应用程序缓存，分布式等。但成本依然会略高。而随着这些年硬件的发展，现在服务器拥有几百G内存并不罕见，此外由于NUMA架构的成熟，也消除了多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，因此对于内存，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同样的硬件资源下，Handle更多的并发和请求，并且不会被锁阻塞，而SQL Server 2014集成了这个强大的功能，并不像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内存数据库的表现形式
在SQL Server的Hekaton引擎由两部分组成：内存优化表和本地编译存储过程。虽然Hekaton集成进了关系数据库引擎，但访问他们的方法对于客户端是透明的，这也意味着从客户端应用程序的角度来看，并不会知道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，但快照隔离仍然需要在修改数据的时候加锁），此外内存优化表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（适合于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文件不同的是，该文件组是一个目录而不是一个文件，因为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样子，如图3所示。
图3.内存优化文件组
有了文件组之后，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
当表创建好之后，就可以查询数据了，值得注意的是，查询内存优化表需要snapshot隔离等级或者hint，这个隔离等级与快照隔离是不同的，如图6所示。
图6.查询内存优化表需要加提示
此外，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
目前来说，数据库镜像和复制是无法与内存优化表兼容的，但AlwaysOn，日志传送，备份还原是完整支持。
性能测试
上面扯了一堆理论，大家可能都看郁闷了。下面我来做一个简单的性能测试，来比对使用内存优化表+本地编译存储过程与传统的B-Tree表进行对比，B-Tree表如图7所示，内存优化表+本地编译存储过程如图8所示。
图7.传统的B-Tree表
图8.内存优化表+本地编译存储过程
因此不难看出，内存优化表+本地编译存储过程有接近几十倍的性能提升。
微软数据库SQL Server 2014最新版本，我们华军数据恢复中心已有资深数据库恢复工程师着手开始研究底层存储构架，与微软同步。假如有数据库损坏或者丢失，请联系我们华军数据恢复中心，我们有更加专业的数据恢复公司为您服务！