教你管理SQL数据库系列（1-4）

原文

教你管理 SQL Server 数据库（1）数据库的结构  http://bbs.51cto.com/thread-1084951-1.html
教你管理 SQL Server 数据库（2）系统数据库和用户数据库 http://bbs.51cto.com/thread-1084955-1.html
教你管理 SQL Server 数据库（3）磁盘规划  http://bbs.51cto.com/thread-1085268-1.html
教你管理 SQL Server 数据库（4）文件组  http://bbs.51cto.com/thread-1085273-1.html

（1）数据库的结构

一、物理结构
　　数据库的物理结构是由一系列的文件组成。
　　文件主要为分2类：
1. 数据文件：MDF/NDF
　　数据文件负责数据库中的所有数据的持久性存储。
（1）主要的数据文件：MDF
每个数据库只能有一个MDF。在创建数据库的时候，就创建了一个默认的MDF文件。

（2）辅助的数据文件：NDF
每个数据库可以没有NDF，也可以有多个NDF。

2. 事务日志文件：LDF
　　事务日志文件负责存储针对一个数据库执行的所有事务处理。

二、数据库的逻辑结构
　　一个实例（instance）通常包含多个组件 http://bbs.51cto.com/thread-1074972-1.html ，数据库引擎（database engine）是其中一个组件。数据库（database）是数据库引擎的一个子集。
　　数据库引擎不仅包含若干个数据库，还包含安全凭据（安全性）、配置设置、Windows服务以及其它SQL Server对象（例如复制、备份设备、端点等）。对于Windows管理员来说，一个SQL Server实例中的数据库引擎组件就是一个服务（service）。

　　对于某一个实例，可以有多个连接（connection），还可以分别连接到这个实例的某个组件（数据库引擎、分析服务、报表服务、集成服务等）。
　　必须首先连接（或者登录）到某个实例，才可以访问这个实例里面的数据库。

 　　

 

 

 

 

（2）系统数据库和用户数据库

 

一、系统数据库
　　一共有6个系统数据库。
1. master
　　储存所有的实例层级的配置。实际上，master数据库的作用类似于实例（服务）的配置文件，在启动实例时就需要加载。如果master数据库损坏，将导致实例无法启动。

2. model
　　是一个模板。以后在这个实例中新建的数据库都是以model数据库作为模板。

3. msdb
　　存储了这个实例的维护操作（作业、警报、备份、恢复等）的所有配置和历史记录。

4. tempdb
　　用来保存临时或中间结果集的工作空间。每次启动实例时，都会重新创建tempdb数据库。停止实例时，将永久删除tempdb中的所有数据。

5. resource
　　这是SQL Server 2005或更高版本附带的数据库，包含所有的系统对象的副本。这个数据库是隐藏的，而且不可以备份。

6. distribution
　　将实例配置为复制分发服务器时，才存在distribution数据库。此数据库存储各种元数据、各种复制的历史记录数据以及用于事务复制的事务。

 

二、用户数据库
　　除了系统默认的6个数据库，用户也可以自己创建新的数据库。
　　所有的数据库（除了resource数据库）的列表都会显示在一个系统视图里。
　　select * from sys.databases

 

问：resource数据库是隐藏的，那我怎么才能看到它呢？distribution数据库怎么才能出现呢？

答：resource是隐藏的，官方就是不让你看的。如果你一定要做一回技术大师，一定要看看它里面都有哪些内容，那么：
该数据库的默认位置为 C:\Program Files\Microsoft SQL Server\“实例ID”\MSSQL\Binn  （注意：“实例ID”，例如MSSQL11.MSSQLSERVER）
在这个目录下，可以看到mssqlsystemresource.ldf 和 mssqlsystemresource.mdf
你先把实例停了，然后把这两个文件复制到另一个目录，然后启动实例，把你复制的2个文件“附加”为实例的另一个数据库（当然，数据库的名称不能为resource）。
官方的解释 http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms190940.aspx

 

 

　　resource数据库包含的是SQL Server实例运行时所需的所有read-only的关键的系统表、元数据、存储过程等。只有在安装Service Pack之类的补丁时，数据库引擎才会写入resource数据库。
　　resource数据库是在SQL Server 2005才引入的，因此在SQL Server 2005及以后的版本中，安装Service Pack的速度明显比SQL Server 2000快。而且，一旦安装补丁失败，回滚到前一个版本的速度也很快。
这是因为，SQL Server 2005及以后的版本，可以直接用Resource数据库的副本覆盖旧的数据库。而SQL Server 2000需要运行很多脚本以删除旧的系统对象然后重建新的系统对象，需要的时间当然很长。

distribution数据库不是隐藏的，但是你首先得让这台服务器成为复制分发服务器。如果你的SQL Server没有配置“发布”，当然看不到distribution数据库。
好比你想查查你家的汽车是否有违章记录，前提条件是你先得要有一辆车。如果你连车都没有，去哪里查违章记录？

 

 

 

 

 

 

（3）磁盘规划 

raid的概念参考：raid在数据库上的应用

一、磁盘I/O的竞争来源
　　磁盘I/O是影响数据库性能的最重要因素之一。其竞争来源主要有：
（1）Windows操作系统，主要是内存分页文件、Windows日志文件。
（2）数据库的数据文件（mdf和ndf）
（3）数据库的事务日志文件（ldf）
（4）SQL Server 实例的tempdb数据库

　　为了消除竞争对性能的影响，建议将上述文件分别放在不同的物理磁盘。
　　注意：物理磁盘与逻辑磁盘是不同的概念。例如，一台PC有3块SATA硬盘，每块硬盘都是独立的，那么可以看作为3个物理磁盘。如果将这3块磁盘做成RAID0，然后再分成3个逻辑分区（卷），那么它就是1个物理磁盘、3个逻辑磁盘。

 

二、磁盘规划建议
（1）tempdb
　　tempdb 数据库性能要求非常高，但对数据安全性要求低。建议将 tempdb 数据库放置在快速磁盘系统中。如果有许多直接连接的磁盘，可以考虑使用RAID 0 。

（2）数据文件（mdf和ndf文件）
　　这类文件即要求性能，又要求安全性。建议RAID 10。如果硬件预算非常紧张，RAID 5也凑合吧。

（3）事务日志文件（ldf文件）
　　事务日志文件的特性是连续的顺序写入，因此对性能要求不高，仅要求安全性。建议RAID 1。

 

三、磁盘空间规划
　　尽管对于当前的驱动器的大小而言，SQL Server 的磁盘空间需求是微不足道的，但是仍然需要考虑磁盘空间的规划。
（1）系统数据库
　　一般来说，系统数据库都不会很大，只有tempdb例外。如果T-SQL代码的质量不佳，tempdb增长到几百GB也是有可能的。

（2）用户数据库
　　应当估算用户数据库的容量增长，并规划足够的磁盘空间。
　　当磁盘已满导致数据库不能获得更多的磁盘空间，会报错“数据库已满”或“数据库日志已满”，数据库将拒绝写入。

 

建议：如果有条件，所有的文件都推荐放在RAID 10。没条件的话，log用RAID1就够了。

疑问：比如两块盘做RAID1写入的速度会降低，这样性能将是个大的问题。而LOG是要求写入速度的。

恢复：没错。不过，一般来说，Log的写入量都不大，而且是连续写，RAID1基本上足够了。我测试发现，RAID10在连续写的性能比RAID1几乎没有差别。
如果用户的log每天都写入几十甚至几百GB，RAID10估计也撑不住。这个时候建议把数据库分拆到多台服务器上。

 

问：分区和卷不是一个概念吧？

答：以前大部分PC只有一个硬盘，所以就用分区（partition）。
后来，挂的硬盘越来越多，就出现了卷（volume），例如“跨区卷”允许将多个硬盘做成一个逻辑硬盘，“带区卷”允许将2个硬盘做成“软RAID1”。。。
但是每一个RAID仍然只是一个逻辑硬盘，习惯上我们仍然还用分区的说法。Windows 7/2008的管理工具仍然还叫做DiskPart

 

 

 

（4）文件组

一、多个数据文件
　　在创建数据库时，默认使用“主文件组”。后陆创建数据文件时，都位于这个文件组内部。
　　多个数据文件起到负载均衡的作用。因此，尽量使每个数据文件的大小相同，这样可以优化比例填充的性能。
　　例如：某文件组有2个数据文件，当前的文件大小分别为4GB和6GB。现在批量导入10MB的数据，结果会按比例填充，使这2个数据文件分别增加4MB和6MB的数据。

　　注意：请将多个数据文件分别放置在不同的物理磁盘上。如果都放在同一个物理磁盘，由于数据需在多个文件中存取，导致磁头频繁寻道、定位，反而使性能降低。
　　注意：强烈建议不要使用多个日志文件。不仅不会提升性能，而且会导致恢复数据库时更加复杂。

二、文件组
　　每个数据库有一个“主文件组”。 此文件组包含主要数据文件和未放入其他文件组的所有次要文件。 可以创建用户定义的文件组，用于将数据文件集合起来，以便于管理、数据分配和放置。

　　如果创建了多个文件组，那么在创建新的数据文件（ndf）时，可以指定文件组。

 

 

三、默认文件组
　　如果在数据库中创建对象时没有指定对象所属的文件组，对象将被分配给默认文件组。 不管何时，只能将一个文件组指定为默认文件组。 默认文件组中的文件必须足够大，能够容纳未分配给其他文件组的所有新对象。
　　PRIMARY 文件组是默认文件组，除非使用 ALTER DATABASE 语句进行了更改。
（1）SSMS

　　
（2）T-SQL
　　ALTER DATABASE [db02] MODIFY FILEGROUP [FG1] DEFAULT

四、将对象创建到指定的文件组
　　在创建表、索引等数据库对象时，可以使用ON 子句指定一个文件组，例如：

CREATE TABLE [dbo].[EmpTable]( [EmpID] [varchar](10) NULL,[DepID] [nvarchar](10) NULL,[Title] [nvarchar](10) NULL
) ON [PRIMARY]

　　注意：系统对象和表仍然分配给 PRIMARY 文件组，而不是其它的文件组。

问：SQL文件组就是文件的逻辑集合。它的目的是为了方便数据的管理和分配.文件组可以把指定是文件组合在一起。
我创建文件组时，它提示这个！新建文件组必须得有东西？

答：新建的文件组可以暂时不包含数据文件（ndf），但是在以下情况下必须先为这个文件组至少创建一个数据文件：
　　1. 将这个文件组设置为默认文件组；
　　2. 往这个文件组写入数据