SQL 2014新特性- Delayed durability

stswordman發表於2014-06-12
SQL

ACID 是資料庫的基本屬性。其中的D是指"永續性"：只要事務已經提交，對應的資料修改就會被儲存下來，即使出現斷電等情況，當系統重啟後之前已經提交的資料依然能夠反映到資料庫中。

   

那麼D特性是如何在SQL Server中實現的呢？SQL Server使用write-ahead logging的方式，保證日誌記錄會先於資料記錄固化到磁碟中。當事務提交後，只有當日志記錄固化到磁碟時，才會向客戶端返回提交成功的訊息，至於相應的資料記錄，會透過非同步的方式後續寫入到磁碟中。如果在此期間發生斷電等故障，那麼就會出現以下兩種情況：

  1. 日誌已經寫入到磁碟（committed)，但資料沒有寫入：

    系統重啟後進行redo操作，透過讀取日誌，來將沒有固化到資料檔案的資訊寫入到資料檔案。

  2. 部分日誌已經寫入到磁碟(uncommitted)，資料部分寫入或沒有寫入

    系統重啟後執行undo操作，將沒有提交的事務對應的資料從資料檔案中清除。

   

這樣就保證了已經提交的事務不會丟失。

   

Delayed durability

SQL Server 2014中引入了一個新的特性，叫做Delayed durability（也稱作lazy commit)，顛覆了之前提到的概念。透過Delayed durability,可以讓日誌記錄按照一定規律非同步地寫入到日誌檔案中，避免日誌磁碟寫入過於頻繁。這樣就以犧牲Durability來換取效能。

   

應用場景：

使用該特性的前提是您的應用可以容忍一定程度的資料丟失。

日誌磁碟出現系統瓶頸。

由於日誌磁碟效能問題，導致事務無法提交，導致相應的資源(memory,lock等）無法釋放引發的資源競爭

   

Delayed Durability有以下特性：

  1. 一旦事務提交，事務中的資料變更對其他事務（包含full durable transaction和delayed durability transaction)可見。具體請參考isolation level http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn133175.aspx
  2. 事務的永續性（durability)依賴於日誌記錄是否固化到磁碟。
  3. 記憶體中的日誌記錄只有在任意以下情況發生時才會固化到磁碟:
    1. )Full durable transaction進行了資料變更，並且commit.
    2. )執行了sp_flush_log儲存過程.
    3. )Log buffer滿了，日誌記錄也會固化到磁碟.

如果1)或2)出現兩次，那麼SQLSERVER會保證第一次之前的Delayed durability transaction的資料變更已經被固化到了磁碟。

   

如何使用Delayed durability

Delayed durability是一個資料庫級別的特性，預設是禁用的，我們首先要開啟這個選項。

ALTER DATABASE [DDtest] SET DELAYED_DURABILITY = FORCED|Allowed|Disabled

   

如果是forced，那麼該資料庫內所有的事務都強制使用delayed durability;如果是allowed，那麼delayed durability和full durable transaction可以同時存在;如果是disabled，那麼無法使用delayed durability.

   

   

當該屬性發生變化後，errorlog中也會有相應的記錄

Setting database option delayed_durability to forced for database 'DDtest'.

Setting database option delayed_durability to allowed for database 'DDtest'.

Setting database option delayed_durability to disabled for database 'DDtest'.

   

   

如果資料庫的DELAYED_DURABILITY為Allowed,我們可以在語句級別進行控制，否則就要遵循資料庫的設定了（如果語句的設定和資料庫級別設定衝突，那麼SQL Server會使用資料庫級別的設定）。

   

事例

將資料的 DELAYED_DURABILITY設定為Allowed

ALTER DATABASE [DDtest] SET DELAYED_DURABILITY = Allowed

   

建立一張表，並迴圈插入1000行資料，每次插入都是一個單獨的事務

create table ta(col int)

 

declare @N int=0

while @n<1000

begin

begin tran

insert ta values(1)

commit tran with(delayed_durability=off)

set @N+=1

print cast(@N as varchar(1000))

end

   

開啟Process Monitor，監控對資料庫日誌檔案的操作。

一共對日誌檔案進行了1012次的寫入操作，也就是每次commit都會立刻固化到日誌檔案

   

   

下面比較一下使用delayed durability的情況

declare @N int=0

while @n<1000

begin

begin tran

insert ta values(1)

commit tran with(delayed_durability=on)

set @N+=1

print cast(@N as varchar(1000))

end

1000個事務只觸發了32次寫入，大大地減少了對日誌檔案的寫入操作。

   

   

注意事項

  1. 當系統不忙時，也會主動將delayed durability的日誌記錄固化到磁碟。但目前不知道如何判斷"不忙"這個標準。
  2. checkpoint不會將delayed durability的日誌記錄固化到磁碟。
  3. SQL Server正常關閉不會將delayed durability的日誌記錄固化到磁碟，也就說正常關閉也可能會導致資料丟失，建議之前先執行sp_flush_log。

相關文章