数据库内存浅析

内存是数据库一个非常大的主题，可是说是影响数据库性能的关键因素之一，

这几天研究了下，不是很深，与大家分享下。

初识数据库内存

内存存在的意义在于协调高速的CPU和低速的磁盘之间的读写差距，对数据库而言，

内存中的数据越多意味着读写更快、性能更好。当然，在服务器上不可能给你无限制的内存，

这就需要我们合理配置数据库内存，以达到最佳性能。

在SQL Server数据库中，通过数据库的SSMS管理界面可以看到数据库有个内存设置选项，如图：

下面将详细分析数据库的内存：

最小内存

上图可以看到数据库有个最小内存选项，默认是0，当然也可以设置成其他值，

当设置成某个具体值时，比如2G，，每次数据库引擎启动时并不会马上达到数据库的最小内存，

如果没有负载，可能永远达不到，如果没有任何负载，sqlserver 2008 r2的内存占用100M不到。如下图：

既然这样，那设置最小内存是不是没有意义了呢，

其实不然，一旦数据库负载达到最低内存后，就不会再低于这个值，就算操作系统向其索要也不会释放（重启除外）。

我们试想没有这个机制，当没有业务时数据库的内存非常低，一旦负载起来，数据库就向操作系统申请内存，这种情况会反复出现，

对性能有影响，更重要的是，当数据库申请时不见得操作系统有多余的内存分配给数据库，这时数据库就只能歇菜了。

因此合理设置数据库的最低内存也是十分重要的。下图是微软建议的最小内存值，应该是服务器总内存减去1-2G。

引用于：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms178067.aspx

最大内存

如果没有设置最大内存，数据库采用自动分配内存的方式，当负荷加重时，会不断向操作系统申请可用内存，

直到操作系统为自身保留内存的最小内存为止，

需要注意的是：在32位的环境中，操作系统能直接寻址的内存只有4G，

默认情况下操作系统将预留2G，剩下2G分配给应用程序。

也就是说，即使设置了最大内存，数据库也无法使用超过2G的内存。

这种方式肯定无法在很多生产环境中使用，于是微软为32位系统提供了临时解决方案，

也就是通过启用3G开关（在启动文件中设置），这样可以值给操作系统预留1G内存，使得应用程序使用3G的内存。

但这也不是长久之计。这对一个数据库而言肯定不够，一般数据库使用的内存在4G、8G甚至更大，

那如何能让操作系统支持大于4G的内存呢，如何又使得数据库支持更大的内存呢？

如果要实现数据库支持大于2G的内存甚至达到4G、8G更大内存时，从上文的分析中也可以看到，需要解决两个问题：

1）、在32位系统如何支持大于4G的内存

2）、如何使得数据库使用大于4G的内存

对于第一个问题，微软为企业版的操作系统提供了一个类似/3G开关的机制，也就是/PAE（也是在启动文件中设置）

这种方式可以使得32位企业版的操作系统支持到64G的内存，

需要注意的是这没有改变只能直接寻址4G内存的事实，只是将现有的4G内存分区，

将一部分空间指向到大于4G的内存区域，类似C语言的指针机制。

这样第一个问题解决了，那第二个问题呢，如何使得32位的数据库使用大于4G的内存？

如下图：

勾选AWE（地址窗口扩展），这就运行数据库使用大于2G的内存了。

需要注意的是：当同时开启/pae和数据库awe时，操作系统只能识别到16G的最大内存。

上文讨论了32位系统，那64位系统怎么办呢，

很显然，64位系统根本就不需要考虑这个问题，因为64已经可以支持直接寻址2T的内存，

当然，64位的SQL Server也完全没有开启AWE（你可以开启，数据库会忽略该选项）

那么是不是64位系统就不需要做任何设置了呢？

其实不然，为了保证数据库能够使用windows特性来将数据保持在物理内存中：需要将数据库启动的用户锁定内存页面，

从而防止操作系统将数据分页到磁盘上的虚拟内存中。通常建议在64位的环境启用该策略。

如下图：