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今天就跟大家聊聊有关 sql server 中的内存基础知识有哪些，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，丸趣 TV 小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。
一. 前言
对于 sql server 这个产品来说，内存这块是最重要的一个资源，当我们新建一个会话，相同的 sql 语句查询第二次查询时间往往会比第一次快，特别是在 sql 统计或大量查询数据输出时，会有这么感觉。除了第一次要编译生成执行计划, 在 CPU,I/O 的影响外，最主要的是第二次查询是从内存缓存中读出，为什么是这样，sql server 内存里存储了什么，它与 windows 内存又有什么区别？参考了一些资料 下面来试着讲讲。
二. 内存和硬盘
为什么内存是宝贵的，在每个系统上都是有限的，就像你看到的 1 tb 的硬盘，但是你通常看到的是 50-200 G 的内存，物理内存的访问速度非常快，不能超过一定的限制。在内存有限的情况下，如果所有的进程都使用了有限的内存，并且新的进程将无法为他们找到任何内存，这就出现了虚拟地址空间的概念（也称为 VAS）。
Virtual Address Space(虚拟地址空间)
是指一个应用程序能够申请访问的最大地址空间。32 位寻址空间最大是 4G，64 位寻址空间最大是 8TB。
VAS 作为中间的抽象层的, 不是所有的请求都直接映射到物理内存, 它首先映射到 VAS 然后映射到物理内存。因此，它可以更协调的方式管理对内存的请求，而不是让进程去做，如果不是这样，它很快就会导致内存崩溃。
在 Windows 操作系统中，VAS 的内核进程与用户进程之间的划分是相同的。对于 32 位系统，最大的 VAS 是 4 G 的内核 / 2 G 到应用程序的中，在这里，SQL Server 是应用程序进程，当我使用 word 进程时，它意味 SQL Server 进程差不多一样，将得到 2 G 的 VAS。因此，从理论上讲，这意味着任何应用程序进程在 32 位上运行的都将拥有最大限度的 2 G。
三 sql server 内存 架构
sql server 内存管理，在 sql server 2012 发生了重大改变，对内存重新实现了一遍。先看下版本之间内存管理图的区别
名词术语
3.1 BufferPool
SQL Server 使用 BufferPool 缓冲池来有效地管理 SQL Server 进程的内存请求。它是 SQL Server 的最大内存消耗者。缓冲区是内存中的一个 8 KB 的页面，与数据或索引页面大小相同，您可以将缓冲区看作是一个框架，它在从磁盘到内存的时候保存数据和索引页。
SQL Server 缓冲区管理器管理将数据页读入缓冲池的任务，并将其写入磁盘。它是 SQL Server 的预留内存存储，如果您不为它设置值，它将占用尽可能多的内存。因此，在 spconfigure 中为 max server 内存设置最佳值总是被推荐为一种良好的实践。缓冲池只将内存分配给需要少于 8 KB 页面的请求。
对于大于 8 KB 内存的所有请求，都是由 windows API 直接分配的。所有缓存存储计划、数据和索引页都存储在这个缓冲池中。当用户请求 row/rows 时，如果缓冲区池中没有，则使该页面从磁盘进入内存。这种输入 / 输出可能在繁忙的系统上特别昂贵，因此尽可能减少 SQL 服务器缓存的大小，这可能会被用户看作是内存泄漏或 SQL Server 占用大量内存，但实际上它提高了性能，实际上这个特性是通过设计实现的。
下面这些内存不是来自缓冲池：SQL LCR 扩展存储过程 链接服务器分配的内存 内存管理器完成的大页面分配（大页面为任意页面>8 KB）COM 对象
3.2 single-page
这块内存是 =8kb 的存储，适用于 sql server 2008 及以前，属于 buffer pool 缓冲池来分配。有存储数据页面，Consumer 功能组件。
3.3 multi- page
这块内存是 8kb 的 存储，适用于 sql server 2008 及以前，不属于 buffer pool 缓冲池来分配, 有存储 Consumer 功能组件, 第三方代码, Threads 线程。
3.4 any size page
这个适用于 sql server 2012 及以上，整合了 single-page,multi-page 统称 pages。
四. sql server 2008 内存
从内存图我们可以看到有 page reservation 需预先申请的内存，有 momory objects 从 windows api 申请的内存，有 clr 第三方申请的内存。
内存的分类方式有很多，下面介绍三种方式：
1. 按用途分类
1.1 Database Cache(数据页面缓冲区)
当用户修改了某个页面上的数据时，sql server 会在页存中将这个页修改。但不会立刻将这个页面写回硬盘，而是等后面的 checkpoint 或 lazy write 集中处理。
1.2 各类 Consumer 功能组件
Connection 连接：包括输入缓冲池和输出缓冲池, 用来存储用户指令和返回结果。
General：一组大杂烩: 语句，语句编译，范式化，锁数据结构，事务上下文，表格，索引的元数据等。
Query paln：语句和存储过程的执行计划。
Optimizer：sql server 在生成执行计划的过程中需要消耗的内存。
Utilities：像 BCP, Log Manager,Parallel Queries,Backup
1.3 线程内存
为每个线程分配 0.5MB 的内存
1.4 第三方代码申请的内存
如用户定义的 CLR,Linked Server 分布式查询从远程数据库取回大量数据。
2. 按申请方式分类
申请方式是指要先预先 Reserve 一块大的内存，然后再一小块一小块的 commit。对 Database Cache 是会先 Reserve，再 commit。
其他所有内存使用，基本都是直接 commit，都叫 Stolen。
3. 按申请大小分类（上面的内存图就是这种分类）
有二种内存申请单位: 一种是小于或等于 8KB 的，称为 Buffer Pool，一次一个页面的这种分配，被称为 single page allocation.
一种是大于 8kb 的，称为 Multi-page（以前叫 MemToLeave）, 这种分配，被称为 Multiple Page Allocation.
注意这里的很大一部分内存不受 sql server 本身控制. 因为第三方代码申请的内存都放在 Multi-page 里.
内存分类方法之间的关系
类型
Database cache
数据页面缓冲区
Consumer
功能组件
3 Party code
第三方代码
Threads
线程
Reserved/Commit
是
一般不是
一般不是
不是
Stolen
不是
是
是
是
Buffer Pool
(single- page)
所有
绝大部分
没有
没有
MemToLeave
(Multi -page)
没有
一小部分
所有
所有
五.sql server 2012 内存
在 sql server 2012 里，single page allocator 和 multi page allocator 统一起来了，叫做 any size page allocator。max server memory 不再像以前的版本那样，只控制 buffer pool 的大小，也包括那些大于 8kb 的内存请求。也就是 max server memory 能够更准确地控制 SQL Server 的内存使用了。
如下图所示：
使用 dmv 来查看当前实例的总内存空间，以及占用内存空间
–Target Server Memory (KB) 最多能申请的内存量 –Total Server Memory (KB) 目前使用了多少内存量
从下面的空间占用也可以看出来，给 sql server 有分配多少内存，它就会占用多少内存，以达到性能的最优。
select counter_name, ltrim(cntr_value*1.0/1024.0/1024.0)+ G as memoryGB from master.sys.dm_os_performance_counters where counter_name like %target%server%memory% or counter_name like %total%memory%当您启动 Microsoft SQL Server 时，SQL Server 内存使用量可能会继续稳步增长，而不是减少，即使服务器上的活动很低。此外，任务管理器和性能监视器可能显示，计算机上可用的物理内存会逐渐减少，直到可用内存在 4 MB 到 10 MB 之间。这种行为本身并不表示内存泄漏。这种行为是典型的，并且是 SQL Server 缓冲池的预期行为。
默认情况下，SQL Server 根据操作系统报告的物理内存负载动态地增长和缩小缓冲池（缓存）的大小。只要有足够的内存（4 MB 和 10 MB）可以防止分页，那么 SQL Server 缓冲池就会继续增长。当与 SQL Server 在同一台计算机上分配内存时，SQL Server 缓冲管理器将根据需要释放内存。SQL Server 可以每秒释放数兆字节的内存。这允许 SQL Server 快速地适应内存分配更改。
您可以为 SQL Server 数据库引擎使用最小服务器内存和最大服务器内存配置选项使用多少内存（缓冲池）设置上限和下限
请注意，通过上图设置内存最大 max 只限制 SQL Server 缓冲池的大小。不限制 SQL Server 为其他组件分配的剩余未保留内存区域，如扩展存储过程、COM 对象、非共享 dll、EXEs 和 MAPI 组件。由于之前的分配，SQL Server 私有字节的数量超过了最大服务器内存配置。
看完上述内容，你们对 sql server 中的内存基础知识有哪些有进一步的了解吗？如果还想了解更多知识或者相关内容，请关注丸趣 TV 行业资讯频道，感谢大家的支持。
