SSD Buffer Pool Extension

时间:2023-01-23 20:35:02

SSD Buffer Pool Extension

简介

SQL Server 2014中另一个非常好的功能是,可以将SSD虚拟成内存的一部分,来供SQL Server数据页缓冲区使用。通过使用SSD来扩展Buffer-Pool,可以使得大量随机的IOPS由SSD来承载,从而大量减少对于数据页的随机IOPS和PAGE-OUT。

SSD AS Buffer Pool

SSD是固态硬盘,不像传统的磁盘有磁头移动的部分,因此随机读写的IOPS远远大于传统的磁盘。将SSD作为Buffer Pool的延伸,就可以以非常低的成本巨量的扩充内存。而传统的模式是内存只能容纳下热点数据的一小部分,从而造成比较大的Page-Out,如图1所示。

SSD Buffer Pool Extension

图1.大量随机的IOPS需要由磁盘阵列所承担

但如果考虑到将SSD加入计算机的存储体系,那么内存可以以非常低的成本扩展到约等于热点数据,不仅仅是提升了性能,还可以减少IO成本,如图2所示。

SSD Buffer Pool Extension

图2.扩展后内存几乎能HOLD所有热点数据

由图1和图2的对比可以看出,扩展后可以使用更便宜的SATA存储。此外,该特性是透明的,无需应用程序端做任何的改变。

此外,该特性为了避免数据的丢失,仅仅在作为缓冲区的SSD中存储Buffer Pool的Clean Page,即使SSD出现问题,也只需要从辅助存储中Page In页即可。

最后,该特性对于NUMA进行了特别优化,即使拥有超过8个Socket的系统,CPU也能无障碍的访问内存。

启用BUFFER Pool Extension

在SQL Server 2014总,启用Buffer Pool Extension非常简单,仅仅需要拥有SysAdmin权限后,输入一个T-SQL语句即可,如图3所示。

SSD Buffer Pool Extension

图3.启用Buffer Pool Extension

对应的,我们可以在物理磁盘中看到这个扩展文件,该文件的性能和Windows的虚拟内存文件非常类似,如图4所示。

SSD Buffer Pool Extension

图4.对应的Buffer Pool扩展文件

但这里值得注意的是,我们启用的内存扩展无法小于物理内存或阈值,否则会报错,如图5所示。

SSD Buffer Pool Extension

图5.报错信息

对于该功能,SQL Server引入了一个全新的DMV和在原有的DMV上加了一列,来描述Buffer Pool Extention,如图6所示。

SSD Buffer Pool Extension

图6.引入的新的DMV和对于原有DMV的更新

此外,对于该特性的监控,SQL Server还引入了大量与之相关的计数器,如图7所示。

SSD Buffer Pool Extension

图7.相关计数器

小结

SQL Server Buffer Pool Extension给我们提供了以更低成本来满足更高企业级需求的可能,结合内存数据库,未来的可能性将无限延伸。