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SQL Server 事务日志的具体分析说明


  SQL Server 的每一个数据库,无论是系统数据库(master,model, sybsystemprocs, tempdb),还是用户数据库,都有自己的transaction log,每个库都有syslogs表。Log记录用户对数据库修改的操作,所以如果不用命令清除, log会一直增长直至占满空间。清除log可用dump transaction 命令;或者开放数据库选项trunc log on chkpt,数据库会每隔一段间隔自动清除log。管理好数据库log是用户操作数据库必须考虑的一面。   下面就几个方面谈谈log及其管理:
  
  一、SQL Server 如何记录及读取日志信息
  我们知道,SQL Server是先记log的机制。Server Cache Memory中日志页总是先写于数据页:
  

  Log pages 在commit ,checkpoint,space needed 时写入硬盘。
  
  Data pages 在checkpoint,space needed 时写入硬盘。
  
  系统在recovery 时读每个database 的syslogs 表的信息,回退未完成的事务(transaction)(数据改变到事务前状态);完成已提交的事务(transaction)(数据改变为事务提交后的状态)。在Log中记下checkpoint点。这样保证整个数据库系统的一致性和完整性。
  
  二、Transaction logs 和checkpoint 进程
  checkpoint 命令的功能是强制所有“脏”页(自上次写入数据库设备后被更新过的页)写入数据库设备。自动的checkpoint 间隔是由SQL Server 根据系?统活动和系统表sysconfigures中的恢复间隔(recovery interval)值计算出的。通过指定系统恢复所需的时间总量,恢复间隔决定了checkpoint 的频率。
  
  如果数据库开放trunc log on chkpt选项,则SQL Server在数据库系统执行checkpoint时自动清除log。但用户自己写入执行的checkpoint命令并不清除log,即使trunc log on chkpt选项开放。只有在trunc log on chkpt选项开放时,SQL Server自动执行checkpoint动作,才能自动清除log 。这个自动的checkpoint动作在SQL Server中的进程叫做checkpoint进程。当trunc log on chkpt选项开放时,checkpoint进程每隔0秒左右清除log,而不考虑recovery interval设置时间的间隔。
  
  三、Transaction log 的大小
  没有一个十分严格的和确切的方法来确定一个数据库的log应该给多大空间。对一个新建的数据库来说,log大小为整个数据库大小的20%左右。因为log记录对数据库的修改,如果修改的动作频繁,则log的增长十分迅速。所以说log空间大小依赖于用户是如何使用数据库的。
  例如:
  1.update,insert和delete 的频率
  2.每个transaction 中数据的修改量
  3.SQL Server系统参数recovery interval 值
  4.log是否存到介质上用于数据库恢复
  还有其它因素影响log大小,我们应该根据操作估计log大小,并间隔一个周期就对log进行备份和清除。
  
  四、检测log 的大小
  若log 在自己的设备上,dbcc checktable (syslogs) 有如下信息:
  
  例:***NOTICE:space used on the log segment is 12.87Mbytes,64.35%
  ***NOTICE:space free on the log segment is 7.13Mbytes,35.65%
  
  根据log剩余空间比例来决定是否使用dump transaction 命令来备份和清除log。
  
  用快速方法来判断transaction log 满的程度。
  
  1>use database_name
  2>go
  1>select data_pgs (8,doa mpg)
  2>from sysindexes where id=8
  3>go
  Note:this query may be off by as many as 16 pages.
  
  在syslogs 表用sp_spaceused 命令。
  
  五、log 设备
  一般来说,应该将一个数据库的data和log存放在不同的数据库设备上。这样做的好处:
  1.可以单独地备份(back up)transaction log
  2.防止数据库溢满
  3.可以看到log空间的使用情况。[dbcc checktable (syslogs)]
  4.可以镜像log设备
  
  六、log 的清除
  数据库的log是不断增长的,必须在它占满空间之前清除。前面已经讨论过,清除log可以开放数据库选项trunc log on chkpt,使数据库系统每隔一段时间间隔自动清除log,还可以执行命令dump transaction 来清除log.trunc log on chkpt 选项同dump transaction with truncate_only 命令一样,只是清除log而不保留log到备份设备上。所以如果只想清除log而不做备份,可以使用trunc log on chkpt 选项及dump transaction with truncate_only,dump transaction with no_log 命令。若想备份,应做dump transaction database_name to dumpdevice。
  
  七、管理大的transactions
  有些操作是大批量地修改数据,log增长速度十分快,如:
  1.大量数据修改
  2.删除一个表的所有记录
  3.基于子查询的数据插入
  4.批量数据拷贝
  
  下面讲述怎样使用这些transaction 使log? 不至溢满:
  大量数据修改
  例 :
  1>update large_tab set col_1=0
  2>go
  
  若这个表很大,则此update动作在未完成之前就可能使log满,引起1105错误(log full)而且执行这种大的transaction所产生的exclusive table loc,阻止其他用户在update期间修改这个表,这可能引起死锁。为避免这些情况,我们可以把这个大的transaction分成几个小的transactions,并执行dump transaction 动作。
  
  上述例子可以分成两个或多个小transactions.
  
  例如:
  
  1>update large_tab set col1=0
  2>where col2 3>go
  1>dump transaction database_name with truncate_only
  2>go
  1>update large_tab set col1=0
  2>where col2>=x
  3>go
  1>dump transaction database_name with truncate_only
  2>go
  
  若这个transaction 需要备份到介质上,则不用with truncate_only 选项。若执 行dump transaction with truncate_only,应该先做dump database 命令。
  
  删除一个表的所有记录:
  例:
  1>delete table large_tab
  2>go
  
  同样,把整个table的记录都删除,要记很多log,我们可以用truncate table命令代替上述语句完成相同功能。
  
  1>truncate table large_tab
  2>go
  
  这样,表中记录都删除了,而使用truncate table 命令,log只记录空间回收情况,而不是记录删除表中每一行的操作。
  
  基于子查询的数据插入
  例:
  1>insert new_tab select col1,col2 from large_tab
  2>go
  
  同样的方法,对这个大的transaction,我们应该处理为几个小的transactions。
  
  1>Insert new_tab
  2>select col1,col2 from large_tab where col1<=y
  3>go
  1>dump transaction database_name with truncate_only
  2>go
  1>insert new_tab
  2>select col1,col2 from large_tab where col1>y
  3>go
  1>dump database database_name with truncate_only
  2>go
  
  同样,若想保存log到介质上,则dump transaction 后不加with truncate_only 选项。若执行dump transaction with truncate_only,应该先做dump database 动作。
  
  批量数据拷贝
  
  在使用bcp把数据拷入数据库时,我们可以把这个大的transaction变成几个小的transactions处理,避免log剧增。
  
  开放trunc log on chkpt 选项
  1>use master
  2>go
  1>sp_dboption database_name,trunc,true
  2>go
  1>use database_name
  2>go
  1>checkpoint
  2>go
  
  bcp... -b 100 (on unix)
  bcp... /batch_size=100(on vms)
  
  关闭trunc log on chkpt选项,并dump database。
  
  在这个例子中,一个批执行100行?拷贝。也可以将bcp输入文件分成两或多个分开的文件,在每个文件执行后做dump transaction 来避免log 满。
  
  若bcp使用快速方式(无索引,无triggers),这样操作不记log,换句话说,log 只记载空间分配情况。在这种情况下,要先做dump database(为恢复数据库用)。若log太小,可置trunc log on chkpt 选项,这样在每次checkpoint后清除log。
  
  八、Threshold 和transaction log 管理
  SQL Server提供阈值管理功能,它能帮助用户自动监视数据库log设备段的自由空间。这方面的详细讨论见NO.5技术支持杂志。log的管理是灵活而复杂的,我们应该在实践中摸索经验,针对每个数据库的不同情况,不同操作,做不同处理。
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