SQL SERVER 内存学习系列（一）

　　　

　　　　最近帮客户解决发布订阅的问题时，突然遇到这样一个问题发布订阅中报下面的错误，另外执行alter table 操作时也会报错 ：

　

　　　　

　　　　问题很奇怪发布订阅和CLR有什么关系？memtoleave内存是个啥？回忆学习体系架构的时候，确实看到过memtoleave内存，但是是什么已经完全想不起来了，所以拿起书本回味一下学习的快感...

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　　　　抛开问题我们先看一下SQL SERVER的内存结构：

　　1.从操作系统层面看SQL SERVER内存分配：windows 和SQL SERVER的关系就像君与臣一样，windows的统治下SQLSERVER和其他应用如notepad并无两样，当操作系统级别都内存紧张的时候SQL SERVER的内存一样会紧张。所以了解WINDOWS的内存结构同样重要。

• • • Virtual Address Space （虚拟地址空间）
    • Physical Memory （物理内存）
    • Reserved Memory （保留内存）
    • committed Memory (提交内存)
    • Shared Memory （共享内存）
  • 等等好多种有兴趣的可以自己看一下

　　2.SQL SERVER内存的使用分类：

• • • 按用途：
      • 　　database cache ：存放数据页面的缓冲区，SQL SERVER数据库里的数据都是以8KB为一个页面存储的，当有用户需要使用到这个页面的时候SQL SERVER就会把整个也都调入内存。所以8KB是数据访问的最小单元。
      • 各类consumer ：SQL SERVER各类组件，他们必须申请内存来支持他们完成工作，如：SQL SERVER需要为每一个连接分配一个数据结构，存储关于连接的信息，还会分配输入和输出的缓冲池（客户发送的指令/指令所获取的结果，等待客户端取走），语句的缓存计划等等。
      • 线程内存 ： SQL 会为进程内的每个线程分配0.5MB的内存，用以存放线程内的结构和相关信息。
      • 第三方代码申请的内存 ： 如CLR、LINKEDSEVER、COM等，这部分内存一般不会很大，但是假如一个linked server的分布式查询需要从远端取回大量的数据，那么这块内存就会使用的很大。所以这块内存的监视也不能忽视。
    • 按申请方式 ：
      • 　  预先reserve 一块大内存，然后在使用的时候一小块一小块的commit
      • 直接从地址空间申请commit，这种方式成为stolen。(AWE功能无效，扩展出来的内存只能用于database cache，其他还是需要在2GB里解决)
    • 按申请大小 ：
      • 　　小于等于8KB （buffer pool）
      • 大于8KB （multi-page 2008以前叫memtoleave）

　　　　我们以按照大小的分类作为说明：申请小于等于8KB 这些页面都集中管理，这块内存称为 buffer pool，另一部分申请大于8KB的称为multi-page（memtoleave），memtoleave这块区域的内存分配很大一部分不受SQLSERVER本身控制，或者可以说只在SQL SERVER内部分配，但是却是由加载在SQL SERVER内部的其他DLL来分配的，如CLR。

　　　　32位的年代启动时需要保留我们配置需要的memtoleave大小(包含worker thread所需)的地址空间，然后把其他的都给buffer pool。

　　　　64位时代以后由于地址空间可以理解为无限大，所以SQL SERVER不再控制memtoleave这段空间的大小，甚至已经可以抢夺database cache了。

　　　　以一个表格总结一下：

类型	database cache	consumer	第三方代码	threads
reserved/commit	是	一般不是	一般不是	不是
stolen	不是	是	是	是
buffer pool	所有	绝大部分	没有	没有
memtoleave	没有	一小部分	所有	所有

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　　　　简单的说明了一下SQL 的内存，有几点需要注意的也简单提一下：

　　　　　　　　　1.WINDOWS不缺内存SQL 就不会缺内存吧？

　　　　　　　答：这个是很错误的（1）如果是32位，由于虚拟地址空间的限制SQL 可能无法继续申请内存。有人会说我可以开AWE，前文也提到过AWE不是万能的，有64位为什么还要选32位呢?  对吧。（2）SQL SERVER很可能设置了max server memory约束了SQL 继续申请内存的能力，这个真遇到过，256G内存的服务器 max server memory 被设置成了2个G。

1. 1. 　　2.我们设置SQL 的最大内存 为20G，为什么有的时候观察sql进程的内存使用会超过20G？是不是这个没用呢？

      答：属性->内存->最大内存 （max server memory）设置的其实buffer pool的最大值，里面没有包含memtoleave这段空间的大小，所以有的时候会看到SQL 使用的内存超过了设置的max server memory

   2. 3.我这是一台SQL SERVER专用服务器所以不需要设置max server memory，内存都给SQL SERVER。
   3. 答：这个问题是好多用户遇到的问题，看似没有问题，但是忽略了一点 SQL SERVER是一个很喜欢内存的应用所以很可能吃掉大量内存导致windows系统没有足够内存使用，那么这时候君臣关系就体现的淋漓尽致了，君(windows) 要臣死（释放内存）臣不得不死呀...这个释放在一定程度上可不是单单让windows够用了，很可能导致SQL内存陡降，以致SQL 短时间假死（操作无响应），一般我比较推荐操作系统20% ，SQL SERVER 80%如果服务器还有其他应用还要在SQL 中减掉应用所占的内存。

　　　　　　　　　　

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　　　　说了这么多回到我开篇的问题上，为什么出现这个情况memtoleave内存不足呢？看完文章也许你已经有了答案。

　　　　我说一下我排查问题的步骤，当客户发给我报错截图的时候我第一反应必须是了解客户的环境，因为不能远程所以我询问了操作系统版本SQL 版本，补丁及内存设置等等...告诉我64位的WINDOWS SERVER2008 ，SQL SERVER2008R2，遗憾的是当时客户没有select @@version确认SQL 版本，我也理所当然的认为装的肯定是64位SQL SERVER呀！！经过翻阅资料网上寻找答案始终想不明白为什么会出现这个显现...最后再次要求客户确认SQL 版本时才发现64位操作系统竟然误安装32位SQL SERVER 这下问题瞬间明了。

　　　　这个32位memtoleave的内存初始是多大呢？256M + 256（个thread） X 0.5MB = 384MB，可以通过修改启动参数 + -g 1024 (分配1024MB)解决这个问题，但是这个问题的根本不是修改启动参数，这仅仅是表名现象，最终的操作必然是重新安装SQL SERVER x64 !!!当然这会对用户的应用造成很大的影响。

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　　　　以为这个案例我突然发现自己的体系结构如此之脆弱...遇到问题虽然见过却没有完善的知识体系来支撑，所以准备再次学习一下SQL 内存篇！！同时也会奉上后续学习文章！！

　　　　哦了~~~