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  • 对《SQL Server中tempdb的management》的一些更正和补充

    对《SQL Server中tempdb的management》的一些更正和补充

    前几天看了这篇文章：SQL Server中tempdb的management

    发现里面有些内容不是很准确

    文章中说到：

    TempDB和其他用户数据库一样以Model数据库为模板创建，并且可以创建和查询表格。

    与其他用户数据库不同的是，TempDB在每次SQL Server启动的时候都会被重新创建。

    我打开SQLSERVER2005，对比了一下model数据库和tempdb数据库，发现还是有一些不同

    初始大小和自动增长、跨数据库所有权链接已启用这里不讨论

    跨数据库所有权链接：http://www.cnblogs.com/chenxizhang/archive/2009/04/16/1436887.html

    页面验证里面，model数据库页面验证用的是checksum，但是tempdb没有页面验证

    tempdb不使用页面验证究竟好还是不好？？？

    讨论这个问题之前，这里要先了解一下checksum的功能

    以下摘抄自：http://blogs.msdn.com/b/apgcdsd/archive/2012/04/09/sql-2005-checksum.aspx

    页面 CHECKSUM:
    在数据库页面从被写入磁盘到被SQL Server读取的这段时间内，有可能由于外界原因发生损坏。
    比如I/O设备的损坏，驱动的损坏或者由于电源不稳没有写完整。Checksum机制使SQL Server可以检测到这些损坏。
    需要注意的是，Checksum机制只能使我们确定是不是I/O子系统引起页面损坏，但是不能自动修复它们。
    作为管理员，我们可以利用这些信息来辨识出并更换损坏的I/O设备，
    也可以利用重建索引或者修复损坏文件等方法修复已发生的页面损坏。

    计算checksum的算法是复杂的，因为会涉及到多个页面的读写，增加CPU的负荷，可能会影响系统的吞吐量

    系统吞吐量、CPU负荷这个本人觉得可以忽略不计，因为用户数据库默认都是开启了checksum页面验证的

    所以本人觉得还是有必要开启checksum页面验证

    页面checksum的条件：在数据库页面从被写入磁盘到被SQL Server读取的这段时间内，数据页一定要写入到磁盘，

    如果数据页面没有写入到磁盘，那么开启checksum也就没有什么用处

    在tempdb里，无论是数据页还是索引页还是版本存储区里的页面都有可能写入磁盘

    版本存储区的资料：http://blogs.msdn.com/b/apgcdsd/archive/2012/03/30/sql-server-tempdb-version-store.aspx

    版本存储区也和数据页面索引页面一样由8k大小的页组成。这些页存在缓冲池中，可以在TempDB面临内存压力时被写入磁盘

    如果是这样，那么SQLSERVER应该要开启tempdb数据库的checksum页面验证才对啊

    很可惜，本人暂时还没有在网上找到相关解释

    不过通过下面实验，本人猜测了一些SQLSERVER团队的意图

    这些实验在文章SQL Server中tempdb的management里已经给出了，本人只是做一些补充

    实验

    以下实验的实验环境：Windows7，SQLSERVER2005个人开发者版

    全局临时表

    通过创建##t_tempdblog全局临时表，插入数据，修改数据，删除数据，建立聚集索引，删除聚集索引，建立非聚集索引，删除非聚集索引

    查看事务日志文件里有没有相关的操作记录

    测试脚本

    插入记录

     1 use tempdb
 2 go
 3 ---------------
 4 -- SETUP
 5 ---------------
 6 drop table ##t_tempdblog
 7 go
 8  
 9 
10 create table ##t_tempdblog (c1 int, c2 char(1000))
11 go
12  
13 
14 declare @i int
15 select @i = 0
16 while (@i < 10)
17 begin
18     insert into ##t_tempdblog values
19           (@i, replicate (cast ('a' as varchar), 1000))
20 select @i = @i+1
21 end
22  
23 
24 select top 10 operation,context,
25       [log record fixed length],
26       [log record length],
27       [AllocUnitName]
28 from fn_dblog(null, null)
29 where allocunitname='dbo.##t_tempdblog'
30 order by [Log Record Length] DESC

    这个表每行记录应该有char（1000）+4=1004字节


    int占用4个字节

    char [ ( n ) ]

    固定长度，非 Unicode 字符数据，长度为 n 个字节。n 的取值范围为 1 至 8,000，存储大小是 n 个字节。char 的 SQL 2003 同义词为 character。

    我们看一下事务日志记录

    插入记录到全局临时表并不会记录事务日志

    如果将上面那个脚本在用户数据库上执行，输入的日志记录会是下面的样子

    用户数据库里的表名是 t_tempdblog

    用户数据库会记录插入记录的事务日志信息

    修改记录

     1 UPDATE  ##t_tempdblog
 2 SET     c2 = REPLICATE(CAST ('b' AS VARCHAR), 1000)
 3 
 4 SELECT TOP 10
 5         operation ,
 6         context ,
 7         [log record fixed length] ,
 8         [log record length] ,
 9         [AllocUnitName]
10 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
11 WHERE   allocunitname = 'dbo.##t_tempdblog'
12 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    修改记录会记录到事务日志文件

    创建聚集索引

     1 CREATE CLUSTERED INDEX cix_##t_tempdblog ON [##t_tempdblog](c1)
 2 GO
 3 SELECT TOP 10
 4         operation ,
 5         context ,
 6         [log record fixed length] ,
 7         [log record length] ,
 8         [AllocUnitName]
 9 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
10 WHERE   allocunitname = 'dbo.##t_tempdblog'
11 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    建立聚集索引之后连日志都没有了

    drop掉聚集索引之后又能看到事务日志了

     1 DROP INDEX cix_##t_tempdblog ON ##t_tempdblog
 2 GO
 3 --drop 掉聚集索引之后又能看到日志了
 4 SELECT TOP 10
 5         operation ,
 6         context ,
 7         [log record fixed length] ,
 8         [log record length] ,
 9         [AllocUnitName]
10 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
11 WHERE   allocunitname = 'dbo.##t_tempdblog'
12 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    建立非聚集索引

     1 CREATE  INDEX ix_##t_tempdblog ON [##t_tempdblog](c1)
 2 GO
 3 SELECT TOP 10
 4         operation ,
 5         context ,
 6         [log record fixed length] ,
 7         [log record length] ,
 8         [AllocUnitName]
 9 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
10 WHERE   allocunitname = 'dbo.##t_tempdblog'
11 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    事务日志又消失了

    建立聚集索引和非聚集索引的时候，全局临时表里是有数据的，大家不要以为我删除了表数据

    删除非聚集索引

     1 DROP INDEX ix_##t_tempdblog ON ##t_tempdblog
 2 GO
 3 --drop 掉聚集索引之后又能看到日志了
 4 SELECT TOP 10
 5         operation ,
 6         context ,
 7         [log record fixed length] ,
 8         [log record length] ,
 9         [AllocUnitName]
10 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
11 WHERE   allocunitname = 'dbo.##t_tempdblog'
12 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    还是没有事务日志记录

    删除表数据

     1 DELETE  ##t_tempdblog
 2 GO
 3 
 4 SELECT TOP 10
 5         operation ,
 6         context ,
 7         [log record fixed length] ,
 8         [log record length] ,
 9         [AllocUnitName]
10 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
11 WHERE   allocunitname = 'dbo.##t_tempdblog'
12 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    局部临时表

    插入数据

     1 drop table #t_tempdblog
 2 go
 3  
 4 
 5 create table #t_tempdblog (c1 int, c2 char(1000))
 6 go
 7  
 8 
 9 declare @i int
10 select @i = 0
11 while (@i < 10)
12 begin
13     insert into #t_tempdblog values
14           (@i, replicate (cast ('a' as varchar), 1000))
15 select @i = @i+1
16 end
17  
18 
19 select top 10 operation,context,
20       [log record fixed length],
21       [log record length],
22       [AllocUnitName]
23 from fn_dblog(null, null)
24 where allocunitname='dbo.#t_tempdblog'
25 order by [Log Record Length] DESC

    修改数据

     1 UPDATE  #t_tempdblog
 2 SET     c2 = REPLICATE(CAST ('b' AS VARCHAR), 1000)
 3 
 4 SELECT TOP 10
 5         operation ,
 6         context ,
 7         [log record fixed length] ,
 8         [log record length] ,
 9         [AllocUnitName]
10 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
11 WHERE   allocunitname = 'dbo.#t_tempdblog'
12 ORDER BY [Log Record Length] DESC

    创建聚集索引

     1 CREATE CLUSTERED INDEX cix_#t_tempdblog ON [#t_tempdblog](c1)
 2 GO
 3 SELECT TOP 10
 4         operation ,
 5         context ,
 6         [log record fixed length] ,
 7         [log record length] ,
 8         [AllocUnitName]
 9 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
10 WHERE   allocunitname = 'dbo.#t_tempdblog'
11 ORDER BY [Log Record Length] DESC
    View Code

    删除索引，建立非聚集索引也是一样，没有事务日志记录

    删除数据

     1 DELETE  #t_tempdblog
 2 
 3 
 4 SELECT TOP 10
 5         operation ,
 6         context ,
 7         [log record fixed length] ,
 8         [log record length] ,
 9         [AllocUnitName]
10 FROM    fn_dblog(NULL, NULL)
11 WHERE   allocunitname = 'dbo.#t_tempdblog'
12 ORDER BY [Log Record Length] DESC
    View Code

    猜测原因

    从上面的实验可以看到，SQLSERVER不是对所有的操作都写入事务日志，局部临时表完全没有日志记录

    可以猜测：SQLSERVER团队认为tempdb里的数据不是那么重要，所以不设置页面验证为checksum验证

    但是根据这篇文章：http://blogs.msdn.com/b/apgcdsd/archive/2012/03/19/sql-server-tempdb-tempdb.aspx

    触发器：触发器对被删除和被插入的行进行操作，这是原表的 DML 操作的一部分。SQL Server2005之前，触发器通过遍历撤消/重做日志逻辑构造这些行。

    因为 SQL Server 需要遍历的旧的记录，这会导致磁盘头来回移动，从而损害的日志所在磁盘的 IO 吞吐量。

    通常事务回滚并不常见，日志所在磁盘一般都是有顺序地写入。如果应用程序大量使用触发器就有可能导致日志磁盘上的 IO 瓶颈。

    自SQL Server 2005开始，触发器改为使用行版本。于是被删除的和被插入的行将使用行版本，这些行的句柄将附加到该事务中。

    使用行版本避免了SQL Server遍历日志，从而减小了日志磁盘压力，但同时行版本增加了TempDB的使用量。 

    在线索引：索引可以在线创建，但创建的同时行的数据可能会发生改变。SQL Server使用行版本保证创建索引参考的数据不被改变。

    MARS：MARS全称为Multiple Active Result Sets(多个活动结果集)。SQL Server通过行版本实现它。这是一个较为复杂的功能。

    概括的说就是因为MARS允许同一事务内的多个语句在同一时间处于活动状态，SQL Server 就必须使用行版本控制来提供语句级别的一致性。

    快照隔离级别和使用行版本控制的已提交读隔离级别：行版本是实现这些新隔离级别的基础。SQL Server 创建已修改的行版本，

    使这些隔离级别下运行的事务不会读到脏数据。

    DBCC CHECKDB：生成数据库的快照，再对数据库进行checkdb检查

    还有一些功能用到tempdb的，例如版本存储区，这里就一一详细列出来了

    本人觉得这些功能都非常重要的，承载的数据也很重要

    在SQLSERVER2012里面，tempdb的数据库选项有些不一样，可能从SQLSERVER2008开始就不一样，不过由于本人

    没有安装SQLSERVER2008，先不说SQLSERVER2008，先看一下SQLSERVER2012

    SQLSERVER2012里model数据库和tempdb数据库选项的比较

    可以看出SQLSERVER2012已经将tempdb的页面验证改为checksum了

    如有不对的地方，欢迎大家拍砖o(∩_∩)o
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