对SQL Server内存管理的阐述

以下的文章主要介绍的是SQL Server内存管理，在默认情况下，SQL Server 2000数据库为了平衡运行在机器上其他应用程序与SQL Server系统内部的其他组建，对内存的实际需要，实现对系统内存的动态分配和回收。

在早前的版本如7.0，你通过选项配置给SQL Server设定一个大小固定的内存；然而。除非你有具体的问题要求分配大小规定的内存，否则更好是让SQL Server动态管理内存。

无论内存是以动态还是固定的方式进行分配，计算机系统为每个SQL Server内存管理实例分配的总的内存空间都可看做一个单个统一的缓冲区（unified cache），这些内存都以多种内存池（memory pool）的方式进行管理。每个内存池有各自的策略和用途，系统中的各个内部组件可以请求和授权使用池中的内存。

缓冲区管理和内存池（The Buffer Manager an Memory Pools）

SQL Server中主要的内存组件是缓冲池（buffer pool）。任何不被其他内存相关组件使用的内存都放在缓冲池中。缓冲池负责从硬盘上加载数据和索引页以供用户访问和共享数据。当其他组件申请内存时，它们向缓冲池发送一个缓冲请求。内存缓冲由若干个页组成，其中每页大小与数据或索引页大小相同（8K）。

缓冲区管理器(The buffer Manager)

SQL Server的进程（process）只能访问内存中的数据或索引页。不允许直接访问磁盘上的页。缓冲区管理器（The buffer Manager）是一个用来管理和控制物理磁盘中的页在内存中的进程。当某个进程需要访问数据或索引页时，该页必须首先在缓冲区存在。

假如访问的页在内存中不存在，则必须进行一次物理I/O访问来加载该页，这样进程就可以访问该页在内从中的拷贝了。因为物理I/O的访问是非常昂贵和耗时的，所以尽可能减少系统的物理I/O。一种解决方案就是给SQL Server提供更多内存。越多的页驻留在内存，当某个页被访问时就越有可能在内存中找到该页。

内存缓冲区的访问(accessing Memory Buffers)

对SQL Server中进程来讲，一个数据库就像带有编号页的简单序列。数据库中的页可以用数据库编号、文件编号、页的编号来唯一标识。当一个进程访问一个页时，它向缓冲管理器发送一个请求，该请求指出要访问数据所在的数据库编号、文件编号、和页编号。

为了更快地访问内存中的数据和避免数据页的内存扫描（memory scans），对缓冲池的页进行散列处理，以提供更快地访问。散列（Hashing）是一种同过一个散列函数把一个key映射到一个散列桶（hansh bucket）的技术。

散列桶是一种内存中的数据结构，该数据结构包含一个指针数组（以链表方式实现），每个指针指向一个缓冲页（buffer page）。A linked list chain of hash pages is built when the pointers to buffer pages do not fit on a single hash page. 散列桶的数量是SQL Server内存管理根据缓冲池大小动态进行调整。

在SQL Server中，散列值是由数据库编号、文件编号、页编号相结合生成的。散列函数生成散列值并保存在散列桶中。本质来讲，散列桶就是访问内存页的一个索引。即使在一个大的内存环境中，散列技术可以允许SQL Server内存管理快速查找内存中的具体数据页而这需要一些内存读操作。利用散列算法也让SQL Server快速判断某个请求的页是否在内存中，而不需要一个内存缓冲区的扫描。

假如被请求的页在内存中，缓冲区管理者返回一个指向内存缓冲区的指针，该内存缓冲区即为该进程请求的数据页。假如页不在内存中，则缓冲区管理者必须首先进行一次磁盘I/O操作把请求页读到内存缓冲区中，然后把指向该内存的指针返回给发送请求的进程。

假如请求页的进程最终对页中的任何信息进行了修改，该页就被标记为“脏页（dirty）”，当进行完成了对页的修改，缓冲区管理者会收到一个通知。缓冲区管理者协同日志和事务管理者，负责确保被修改的页写到了磁盘上。