SQL Server 2014新特性探秘(2)-SSD Buffer Pool Extension

簡介

    SQL Server 2014中另一個非常好的功能是，可以將SSD虛擬成內存的一部分，來供SQL Server數據頁緩沖區使用。通過使用SSD來擴展Buffer-Pool，可以使得大量隨機的IOPS由SSD來承載，從而大量減少對于數據頁的隨機IOPS和PAGE-OUT。

SSD AS Buffer Pool

    SSD是固態硬盤，不像傳統的磁盤有磁頭移動的部分，因此隨機讀寫的IOPS遠遠大于傳統的磁盤。將SSD作為Buffer Pool的延伸，就可以以非常低的成本巨量的擴充內存。而傳統的模式是內存只能容納下熱點數據的一小部分，從而造成比較大的Page-Out，如圖1所示。

圖1.大量隨機的IOPS需要由磁盤陣列所承擔

    但如果考慮到將SSD加入計算機的存儲體系，那么內存可以以非常低的成本擴展到約等于熱點數據，不僅僅是提升了性能，還可以減少IO成本，如圖2所示。

圖2.擴展后內存幾乎能HOLD所有熱點數據

    由圖1和圖2的對比可以看出，擴展后可以使用更便宜的SATA存儲。此外，該特性是透明的，無需應用程序端做任何的改變。

    此外，該特性為了避免數據的丟失，僅僅在作為緩沖區的SSD中存儲Buffer Pool的Clean Page，即使SSD出現問題，也只需要從輔助存儲中Page In頁即可。

    最后，該特性對于NUMA進行了特別優化，即使擁有超過8個Socket的系統，CPU也能無障礙的訪問內存。

啟用BUFFER Pool Extension

    在SQL Server 2014總，啟用Buffer Pool Extension非常簡單，僅僅需要擁有SysAdmin權限后，輸入一個T-SQL語句即可，如圖3所示。

    圖3.啟用Buffer Pool Extension

    對應的，我們可以在物理磁盤中看到這個擴展文件，該文件的性能和Windows的虛擬內存文件非常類似，如圖4所示。

    圖4.對應的Buffer Pool擴展文件

    但這里值得注意的是，我們啟用的內存擴展無法小于物理內存或閾值，否則會報錯，如圖5所示。

    圖5.報錯信息

    對于該功能，SQL Server引入了一個全新的DMV和在原有的DMV上加了一列，來描述Buffer Pool Extention，如圖6所示。

    圖6.引入的新的DMV和對于原有DMV的更新

    此外，對于該特性的監控，SQL Server還引入了大量與之相關的計數器，如圖7所示。

    圖7.相關計數器

小結

    SQL Server Buffer Pool Extension給我們提供了以更低成本來滿足更高企業級需求的可能，結合內存數據庫，未來的可能性將無限延伸。