SQL Server 2014新特性——Buffer Pool扩展

Buffer Pool扩展

Buffer Pool扩展是buffer pool 和非易失的SSD硬盘做连接。以SSD硬盘的特点来提高随机读性能。

缓冲池扩展优点

SQL Server读以随机读为主，SQL Server IO分为2部分：buffer pool管理方式，和buffer pool。

SQL Server 从磁盘中读入数据，并且存放在buffer pool中以供读取和修改，修改完之后脏数据还是放在buffer pool中，当内存紧张执行lazy write把脏数据写入磁盘，并且释放内存页。要用时又会从磁盘中读取，这样无形中加大了对io的需求。

SQL Server 2014之前解决方法：加内存，减少对IO的需求

SQL Server 2014解决办法：使用buffer pool扩展，加入SSD硬盘，加大工作集，减少对IO的需求。

主要优点：

·  随机 I/O 吞吐量提高

·  I/O 滞后时间缩短

·  事务吞吐量提高(减少io等待时间)

·  由于采用更大的混合缓冲池，读取性能提高(SSD随机读写能力强)

·  具有一种可利用现有和将来的低成本内存驱动器的缓存体系结构(因为有SSD，可以减少对IO的投入)

Buffer Pool扩展详细

SSD是作为Buffer Pool的扩展，而不是磁盘存储的扩展，也就是说SSD是归buffer pool管理器管，Buffer pool以在SSD上创建一个缓冲文件的方式存在，创建了一个多层的结构：

L1:内存，L2：SSD缓存文件。L2上面的数据都是干净的数据，L2目前看来只是为读提供缓存，不提供脏数据的缓存。从而加大了工作集，为数据读取提供良好的性能支持。

启用缓冲池扩展后，该功能会指定固态硬盘上缓冲池缓存文件的大小和文件路径。 此文件是固态硬盘上的一个连续存储范围，是在 SQL Server 实例启动期间静态配置的。

ALTERSERVER CONFIGURATION SETBUFFERPOOL EXTENSION ON

(FILENAME='c:\sqlserver.PBE',size = 5GB)

只有在禁用了缓冲池扩展功能的情况下，才能修改此文件的配置参数。 禁用缓冲池扩展后，将从注册表中删除所有相关的配置设置。SQL Server 实例关闭时，将会删除缓冲池扩展文件。

ALTERSERVER CONFIGURATION SETBUFFERPOOL EXTENSION OFF

最佳实践

1. 缓冲池扩展大小最大可为 max_server_memory 值的 32 倍。 我们建议物理内存 (max_server_memory) 的大小与缓冲池扩展的大小之比不应超过 1:16。 介于 1:4 至 1:8 之间的比率是最佳的。

2. 在生产环境中实现之前，应彻底测试缓冲池扩展。 处于生产过程中时，请避免对该文件进行配置更改或关闭该功能。 因为禁用该功能时会大大减小缓冲池大小，所以这些活动可能会对服务器性能产生负面影响。 禁用时，不回收用于支持该功能的内存，直到重新启动 SQL Server 的实例。 但是，如果重新启用该功能，将重用内存而不必重新启动实例。

Buffer pool 扩展相关信息

·         sys.dm_os_buffer_pool_extension_configuration (Transact-SQL)

·         sys.dm_os_buffer_descriptors (Transact-SQL)

XEvent	说明	参数
sqlserver.buffer_pool_extension_pages_written	在将页或页组从缓冲池逐出并写入缓冲池扩展文件时激发。	·    number_page ·    first_page_id ·    first_page_offset ·    initiator_numa_node_id
sqlserver.buffer_pool_extension_pages_read	在将页从缓冲池扩展文件读取到缓冲池时激发。	·    number_page ·    first_page_id ·    first_page_offset ·    initiator_numa_node_id
sqlserver.buffer_pool_extension_pages_evicted	在将页从缓冲池扩展文件中逐出时激发。	·    number_page ·    first_page_id ·    first_page_offset ·    initiator_numa_node_id
sqlserver.buffer_pool_eviction_thresholds_recalculated	在计算逐出阈值时激发。	·    warm_threshold ·    cold_threshold ·    pages_bypassed_eviction ·    eviction_bypass_reason ·    eviction_bypass_reason_description

参考

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

缓冲池扩展

ALTER SERVER CONFIGURATION (Transact-SQL)