揭秘SQL Server 2014有哪些新特性(1)-内存数据库，sql2014

简介

   SQL Server 2014提供了众多激动人心的新功能，但其中我想最让人期待的特性之一就要算内存数据库了。去年我再西雅图参加SQL PASS Summit 2012的开幕式时，微软就宣布了将在下一个SQL Server版本中附带代号为Hekaton的内存数据库引擎。现在随着2014CTP1的到来，我们终于可以一窥其面貌。

内存数据库

    在传统的数据库表中，由于磁盘的物理结构限制，表和索引的结构为B-Tree，这就使得该类索引在大并发的OLTP环境中显得非常乏力，虽然有很多办法来解决这类问题，比如说乐观并发控制，应用程序缓存，分布式等。但成本依然会略高。而随着这些年硬件的发展，现在服务器拥有几百G内存并不罕见，此外由于NUMA架构的成熟，也消除了多CPU访问内存的瓶颈问题，因此内存数据库得以出现。

    内存的学名叫做Random Access Memory（RAM），因此如其特性一样，是随机访问的，因此对于内存，对应的数据结构也会是Hash-Index，而并发的隔离方式也对应的变成了MVCC，因此内存数据库可以在同样的硬件资源下，Handle更多的并发和请求，并且不会被锁阻塞，而SQL Server 2014集成了这个强大的功能，并不像Oracle的TimesTen需要额外付费，因此结合SSD AS Buffer Pool特性，所产生的效果将会非常值得期待。

SQL Server内存数据库的表现形式

    在SQL Server的Hekaton引擎由两部分组成：内存优化表和本地编译存储过程。虽然Hekaton集成进了关系数据库引擎，但访问他们的方法对于客户端是透明的，这也意味着从客户端应用程序的角度来看，并不会知道Hekaton引擎的存在。如图1所示。

图1.客户端APP不会感知Hekaton引擎的存在

    首先内存优化表完全不会再存在锁的概念（虽然之前的版本有快照隔离这个乐观并发控制的概念，但快照隔离仍然需要在修改数据的时候加锁），此外内存优化表Hash-Index结构使得随机读写的速度大大提高，另外内存优化表可以设置为非持久内存优化表，从而也就没有了日志（适合于ETL中间结果操作，但存在数据丢失的危险）

    下面我们来看创建一个内存优化表：

    首先，内存优化表需要数据库中存在一个特殊的文件组，以供存储内存优化表的CheckPoint文件，与传统的mdf或ldf文件不同的是，该文件组是一个目录而不是一个文件，因为CheckPoint文件只会附加，而不会修改，如图2所示。

图2.内存优化表所需的特殊文件组

我们再来看一下内存优化文件组的样子，如图3所示。

图3.内存优化文件组

    有了文件组之后，接下来我们创建一个内存优化表，如图4所示。

图4.创建内存优化表

   目前SSMS还不支持UI界面创建内存优化表，因此只能通过T-SQL来创建内存优化表，如图5所示。

图5.使用代码创建内存优化表

    当表创建好之后，就可以查询数据了，值得注意的是，查询内存优化表需要snapshot隔离等级或者hint，这个隔离等级与快照隔离是不同的，如图6所示。

图6.查询内存优化表需要加提示

    此外，由创建表的语句可以看出，目前SQL Server 2014内存优化表的Hash Index只支持固定的Bucket大小，不支持动态分配Bucket大小，因此这里需要注意。

与内存数据库不兼容的特性

    目前来说，数据库镜像和复制是无法与内存优化表兼容的，但AlwaysOn，日志传送，备份还原是完整支持。

性能测试

   上面扯了一堆理论，大家可能都看郁闷了。下面我来做一个简单的性能测试，来比对使用内存优化表+本地编译存储过程与传统的B-Tree表进行对比，B-Tree表如图7所示，内存优化表+本地编译存储过程如图8所示。

图7.传统的B-Tree表

图8.内存优化表+本地编译存储过程

   因此不难看出，内存优化表+本地编译存储过程有接近几十倍的性能提升。

什情况下用内存数据库

相对于磁盘，内存的数据读写速度要高出几个数量级，将数据保存在内存中相比从磁盘上访问能够极大地提高应用的性能。同时，内存数据库抛弃了磁盘数据管理的传统方式，基于全部数据都在内存中重新设计了体系结构，并且在数据缓存、快速算法、并行操作方面也进行了相应的改进，所以数据处理速度比传统数据库的数据处理速度要快很多，一般都在10倍以上。内存数据库的最大特点是其"主拷贝"或"工作版本" 常驻内存，即活动事务只与实时内存数据库的内存拷贝打交道。显然，它要求较大的内存量，但并非任何时刻整个数据库都存放在内存，即内存数据库系统还是要处理I/O。

内存数据库是以牺牲内存资源为代价换取数据处理实时性的，内存数据库和磁盘数据库都是当今信息社会里每个企业所必须的关系型数据库产品，磁盘数据库解决的是大容量存储和数据分析问题，而内存数据库解决的是实时处理和高并发问题。两者的存在是相辅相成的，内存数据库的事务实时处理性能要远强于磁盘数据库。但是相对的，他的数据安全方面还没有达到磁盘数据库比肩的地步。
内存数据库将物理内存作为数据的第一存储介质，而将磁盘作为备份。随着电信业务的发展，系统对实时性的要求和对业务灵活修改的要求非常高，在此种情况下对于内存数据库的需求也越来越高。磁盘数据库的做法是将数据存入内存中进行处理，这种方式的可管理性及数据安全可靠性都没有保障。而内存数据库正是针对这一弱点进行了改进。

实际上，内存数据库并不是一项时髦技术，其出现于上世纪60年代末，但由于市场的需求原因在90年代后期才开始发展。作为新一代数据库，Altibase产品已经走向混合型数据库，其版本Altibase 4.0已经有一套自带的磁盘数据库，用户一旦购买了Altibase的内存数据库，就无须再购买磁盘数据库。它把热数据（经常被使用的、访问比较高的、经常要运算的数据）放在内存数据库里，而把历史性数据放在磁盘数据库里，可为用户进一步减少投资。
对于内存数据库而言，可以将同样数据库的部分内容存放于磁盘上，而另一部分存放于内存中。用户可以选择将数据存储在内存表中以提供即时的数据访问。若访问时间不紧急或数据存于内存中所占空间过大时，用户可将这些数据存入磁盘表中。

比如，在手机用户开始拔打电话时，如果应用基于内存数据库技术的混合数据管理引擎，就通过内存表检索其服务选项并立即验证用户身份，而将通话清单和计费清单归档到磁盘表中。从而，达到了速度与资源使用的平衡。

内存数据库的技术，一个很重要的特点，是可以对内存中的数据实现全事务处理，这是仅仅把数据以数组等形式放在内存中完全不同的。并且，内存数据库是与应用无关的，显然这种体系结构具有其合理性。内存引擎可以实现查询与存档功能使用的是完全相同的数据库，同时内存表与磁盘表也使用的是完全相同的存取方法。存储的选择，对于应用开发者而言是完全透明的。

对于内存数据库而言，实现了数据在内存中的管理，而不仅仅是作为数据库的缓存。不像其它将磁盘数据块缓存到主存中的数据库，内存数据库的内存引擎使用了为随机访问内存而特别设计的数据结构和算法，这种设计使其避免了因使用排序命令而经常破坏缓存数据库性能的问题。通过内存数据库，减少了磁盘I/O，能够达到了以磁盘I/O 为主的传统数据库无法与其相比拟的处理速度。

因此，内存数据库技术的应用，可以大大提高数据库的速度，这对于需要高速反应的数据库应用，如电信、金融等提供了有力支撑。

由于把大多数数据都放在内存中进行操作，使得内存数据库有着比磁盘数据库高得多的性能表现，这一......余下全文>>
 

SQL Server 2008 R2有什新特性？

可信任的和可扩展的平台

线业务应用程式（LOB），是IT部门和商务部门的关键环节业务。能够安全可靠的存储，集中，管理和分配数据到用户的关键是这些LOB应用程序。 SQL Server 2008提供了一个高性能的数据库平台，一个可靠、可扩展的企业平台，且易于管理。 SQL Server 2008 R2将帮助IT部门提供了当今最先进的且熟悉的SQL Server管理工具平台，更符合成本效益的可扩展性。

利用硬件创新

SQL Server 2008的R2帮助您利用最新的硬件技术的优势，能够实现最大限度降低总拥有成本。微软Windows Server 2008 R2和SQL Server 2008的R2的协同工作，使客户能够扩展到多达256个逻辑处理器。

此外，支持Hyper – V技术的Windows Server 2008中需要更大的处理能力以及充分利用全新的多核心系统的优势。这意味着每个物理主机对多个虚拟系统的支持，会降低成本，同时提高了可扩展性和虚拟基础架构的灵活性。新的Hyper – V技术的实时迁移允许两个主机之间迁移服务器，并且不会中断任何服务。

IT及开发效益

使管理员能够集中监控和管理多个数据库应用，实例或服务器，加快开发和应用的部署和提供更好的支持，通过支持Hyper- V功能的Windows Server 2008 R2实现在线迁移。

管理自我服务的商务智能

扩展功能强大的BI工具为所有Excel与SQL Server PowerPivot用户和授权用户的商业类新的积累和分享功能强大的商务智能解决方案，同时还使IT监控和管理用户所生成的BI解决方案。