為什麼事務日誌自動增長會降低你的效能

Woodytu的部落格發表於2015-07-10

在這篇文章裡,我想詳細談下為什麼你要避免事務日誌(Transaction Log)上的自動增長操作(Auto Growth operations)。很多執行的資料庫伺服器,對於事務日誌,用的都是預設的日誌檔案大小和自動增長設定。人們有時會很依賴自動增長機制,因為它們剛好能正常工作。當然,如果它正常工作的話,你不必太關注它,但很快你會發現會有問題出現。

只依賴於事務日誌的自動增長機制總不是個好主意。首先它會導致嚴重的日誌碎片(Log Fragmentation),在SQL Server啟動期間,在你資料庫上執行崩潰恢復(Crash Recovery)時會有很大的負面影響。另外,在你資料庫裡寫入事務需要等待,只要事務日誌觸發了自動增長機制。

當事務日誌的自動增長機制發生時,SQL Server總要零初始化新塊,這個會在檔案末尾加上。這和你的SQL Server例項是否用即時檔案初始化(Instant File Initialization)特權——事務日誌總會零初始化。這上面的原因非常明顯:當SQL Server在過去已經完成事務日誌的環繞式處理(wrap-around ),崩潰恢復(Crash Recovery)需要知道在哪裡停。

零初始化的問題是會佔用更多的時間(取決與你的自動增長率,還有你的儲存速度)。在此期間沒有別的事務可以寫事務日誌記錄到事務日誌。在事務日誌管理器上會有閂鎖造成的阻塞。因此你的寫入事務會進入掛起狀態(直到它們獲得需要的閂鎖),它們就等啊,等啊,等啊,直到你的事務日誌自動增長完成。讓我們用一個簡單的例子演示下。

首先我為這個演示建立一個新的資料庫。對於這個資料庫,這裡我不用預設的設定,對於事務日誌,我指定了10GB的自動增長係數。這個的確是個不好的做法,但我只是用它來展示這個設定的副作用。請不要在你的生產資料庫裡使用這個錯誤配置!!!

下一步裡我在資料庫裡建立2個表。第1個表我通過插入一些日誌來快速填充我的事務日誌。在事務日誌自動增長階段,我們在第2個表裡插入新的記錄來證明這個事務會被自動增長機制阻塞。

現在我們已經建立了必須的資料庫物件,因次我可以通過新的沒有立即提交的事務來填充事務日誌:

因為我們現在有了進行中,沒提交的事務,SQL Server不能重用那部分事務日誌,即這個事務儲存的事務日誌。它們有需要回滾的可能。因此現在我通過不同的會話插入66條其他記錄來填充事務日誌:

最後在第一個會話裡提交我們的事務:

這意味著在我們面前有一個幾乎滿的的事務日誌,我們可以通過DBCC LOGINFO來驗證:

現在當我們往表裡插入兮的記錄時,事務日誌已經沒有可用空間了,SQL Server進入事務日誌的自動增長。

在自動增長期間的同時,為了監控發生了什麼,我們可以在SSMS裡開啟新的一個會話視窗,嘗試在第2個表插入另外的記錄——表Foo

這個SQL 語句會阻塞,因為事務要寫入事務日誌記錄的事務日誌,當前不可用。為了進一步分析這個阻塞情形,你可以開啟第3個會話視窗,執行下列2個SQL語句:

(額,俺本機測試失敗………………)

從程式碼裡可以看到,我用2個DMV sys.dm_exec_requests 和 sys.dm_os_waiting_tasks對2個會話都進行了跟蹤——觸發自動增長的會話,和被自動增長機制阻塞的會話。在這裡,觸發自動增長的會話裡有所謂的搶佔等待型別(Preemptive Wait Type)——PREEMPTIVE_OS_WRITEFILEGATHER。搶佔等待型別是由SQL Server返回的等待型別,當SQL Server 執行一個WIN32 API函式在排程機制之外時。這裡自動增長是通過WriteFileGather的WIN32 API函式完成的。

INSERT語句嘗試在Foo表裡插入新的記錄出現LATCH_EX等待型別。如你從DMV sys.dm_os_waiting_tasks 裡的resource_description列所見,在SQL Server的日誌管理器上需要獲得閂鎖。你可以通過查詢DMV sys.dm_os_latch_stats 限制lactch class為LOG_MANAGER再次確認。在那個特定閂鎖上你會看到一些等待。那個閂鎖是事務獲取的,由事務日誌的自動增長觸發,只要這個閂鎖要獲得,每個其他寫事務都會被阻塞。因此在系統上有大量等待時間時,這暗示這在事務日誌裡當前有自動增長問題需要處理。

希望我已經用這個日誌說服你,依賴於事務日誌的自動增長機制並不是最好的解決方案。用這個簡單的例子可以看到,在你資料庫裡每個被自動增長操作阻塞的寫入事務會發生阻塞,這肯定會傷及你資料庫的吞吐量和擴充套件性。為了保證你有很好的事務日誌效能,你可以最佳想實踐下這個文章

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