SQL Server 2005架构
SQL Server 2005架構(gòu)
轉(zhuǎn)載自：http://blog.csdn.net/motian_shi/article/details/4071616
SQL Server 2005由協(xié)議層、關(guān)系引擎、存儲引擎以及SQL OS四層組成。
協(xié)議層主要負責接收和傳送SQL Server服務器端和客戶端之間的消息，同是也要負責將這些消息轉(zhuǎn)換成下一層可以理解的格式。
關(guān)系引擎也可以被稱為查詢處理器，主要負責接收SQL批處理請求，并且決定如何執(zhí)行批處理中的命令，一般都包括了分析、編譯以及優(yōu)化T-SQL語句，可能還包括批處理執(zhí)行監(jiān)控。
存儲引擎負責所有的數(shù)據(jù)訪問，包括基于事務的命令語句、數(shù)據(jù)塊操作(例如備份、Bulk Insert以及某些DBCC命令)。
SQL OS負責處理那些與底層操作系統(tǒng)任務相關(guān)的事情，例如線程調(diào)度、同步機制、死鎖檢測、內(nèi)存及緩存管理。
SQL Server 2005提供了一種新的工具幫助用戶了解這四層的工作狀態(tài)——動態(tài)管理視圖和動態(tài)管理函數(shù)：
dm_exec_*：通常都提供與用戶代碼執(zhí)行以及相關(guān)鏈接的信息。
dm_os_*：提供較為底層的系統(tǒng)信息，例如內(nèi)存、鎖以及調(diào)度等。
dm_tran_*：提供當前事務的相關(guān)信息。
dm_io_*：提供與網(wǎng)絡和磁盤輸入輸出相關(guān)的統(tǒng)計信息。
dm_db_*：提供數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫對象的相關(guān)信息。
協(xié)議層
應用程序客戶端與SQL Server服務器通訊時，由協(xié)議層負責建立正確的應用層連接，并對通訊數(shù)據(jù)包進行封裝和解封裝。SQL Server通訊用的應用層數(shù)據(jù)單元格式是Tabular Data Stream(表式數(shù)據(jù)流)。SQL Server支持的通訊協(xié)議有：
共享內(nèi)存：這種協(xié)議僅適用于本機連接，因此通常都用于其它協(xié)議連接故障的時候進行本地排錯使用。MDAC 2.8或更早版本的客戶端不能使用這一協(xié)議，而只能使用命名管道。
命名管道：這種協(xié)議是在兩個進程間共用一個內(nèi)存區(qū)域進行數(shù)據(jù)交換，因此一個進程的輸出就成為另外一個進程的輸入，這種協(xié)議支持本地訪問和網(wǎng)絡訪問。
TCP/IP：這是最常用的協(xié)議了。
虛擬接口適配器(VIA)：這一協(xié)議用于VIA體系的硬件。
SQL Server 2005推出了一個新的連接概念，那就是TDS端點(TDS Endpoint)。在安裝過程中，SQL Server就會為每一種協(xié)議建立一個TDS Endpoint，因此就是四個TDS端點，不過這四個端點中只有共享內(nèi)存默認是啟用的，另外三個端點需要手動啟動。特別需要指出的是，啟用TCP/IP 協(xié)議斷點的時候，還要選擇啟用哪些Socket地址，因為TCP/IP協(xié)議地址啟動后，所有Socket地址其實還沒有啟用，這是很多朋友常問的一個問 題。
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關(guān)系引擎(查詢處理器)
?SQL Server的關(guān)系引擎也被稱為查詢處理器，它的主要作用是理解我們提交的T-SQL語句并確定如何執(zhí)行。關(guān)系引擎由一些列的組件組成，其中有一些組件可以說是整個SQL Server中最為復雜的組件。關(guān)系引擎中常見的組件包括：
命令分析器(Command Parse)：分析器檢查我們提交的命令語法格式是否正確，然后將這些命令翻譯成內(nèi)部格式——查詢樹。
查詢優(yōu)化器(Query Optimizer)：優(yōu)化器接收查詢樹，對查詢樹進行標準化，然后根據(jù)SQL Server以及命令相關(guān)對象的內(nèi)部信息決定如何執(zhí)行，最后生成執(zhí)行計劃。
SQL管理器(SQL Manager)：SQL管理器負責管理存儲過程及其執(zhí)行計劃(比如說是否要有編譯執(zhí)行計劃、需要重編譯或可以復用現(xiàn)有的計劃)，同時SQL管理器也負責對即席T-SQL查詢進行參數(shù)化。
數(shù)據(jù)庫管理器(Database Manager)：數(shù)據(jù)庫管理器負責為查詢編譯及優(yōu)化模塊訪問數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)。
查詢執(zhí)行器(Query Executor)：執(zhí)行器負責執(zhí)行計劃的運行，因為通常T-SQL命令都會需要與存儲引擎進行交互，例如修改或訪問數(shù)據(jù)、管理事務一致性以及鎖管理。
存儲引擎
存儲引擎的主要任務管理數(shù)據(jù)訪問，但是SQL Server把一部分組件劃分到了SQL OS層。據(jù)《Inside SQL Server 2005: Storage Engine》一書的作者說，在微軟SQL Server存儲引擎小組主要負責三部分內(nèi)容：Access Methods、Transaction Management以及SQL OS。
訪問方法管理器(Access Methods Managers)：訪問方法管理器負責選擇合適的代碼定位數(shù)據(jù)，掃描數(shù)據(jù)頁和索引頁，準備OLEDB行集并將行集返回給關(guān)系引擎。SQL Server 2005包括的訪問方法有：
行操作(Row Operations)負責對單行數(shù)據(jù)操作(獲取或修改一行數(shù)據(jù)某一列的值)
索引操作(Index Operations)則負責維護和訪問B樹結(jié)構(gòu)的索引數(shù)據(jù)
頁分配(Page Allocations)負責跟蹤和維護8種類型磁盤頁(數(shù)據(jù)頁、LOB頁、索引頁、PFS頁、GAM頁、SGAM頁、IAM頁、BCM頁和DCM頁)
SQL Server 2005新增的版本操作(Version Operations)，支持SQL Server 2005維護數(shù)據(jù)的老版本，SQL Server 2005種的版本功能用于支持快照隔離、在線索引操作。
緩存管理器(Buffer Manager)：數(shù)據(jù)訪問管理器的訪問方法代碼雖然管理數(shù)據(jù)頁面的訪問訪問，但是它們卻不會實際接觸數(shù)據(jù)頁面，所有數(shù)據(jù)頁面的訪問管理是由緩存管理器管 理的。緩存管理器負責確定那些數(shù)據(jù)頁面需要調(diào)入緩存(緩存管理器使用一個特殊的時鐘算法機制來管理緩存頁面的老化)，而哪些可以需要被寫入數(shù)據(jù)磁盤 (Flush Disk)。
事務服務(Transaction Services)：事務服務負責確定本地事務之間的順序和嵌套關(guān)系，當需要分布式事務的時候負責與MS-DTC服務交互。SQL Server 2005為了確保事務的一致性支持兩種并發(fā)控制模型：樂觀并發(fā)控制(基于數(shù)據(jù)版本)和悲觀并發(fā)控制(基于數(shù)據(jù)鎖)。SQL Server 2005有5種事務隔離級別，其中未提交讀、可重復讀和串行讀僅支持悲觀并發(fā)控制，新的快照隔離僅支持樂觀并發(fā)控制，而默認的提交讀則同時支持悲觀并發(fā)控 制和樂觀并發(fā)控制。
鎖管理器(Lock Manager)：鎖管理器為應用代碼獲取和管理各種類型的鎖，例如用于讀的共享鎖、用于修改的排他鎖、用于潛在訪問的意向鎖、用于分配磁盤空間的擴展 鎖、用于維護元數(shù)據(jù)的架構(gòu)鎖。盡管SQL Server 2005支持新的快照隔離級別，但是在這種隔離級別下面仍然需要鎖機制，因為快照隔離僅僅能夠保證讀進程和寫進程互相不影響，但為了確保數(shù)據(jù)的一致性仍然 需要在兩個或更多的寫進程之間使用鎖來確保數(shù)據(jù)一致性。
SQL OS
SQL OS負責管理與操作系統(tǒng)交互的一系列操作，例如內(nèi)存管理、線程調(diào)度、同步管理、磁盤IO等。
用戶模式調(diào)度(User Mode Scheduler UMS)：用戶模式調(diào)度主要負責SQL Server作業(yè)間的處理器資源調(diào)度，從SQL Server 7.0開始可以使用纖程(Fiber，在Windows NT 4.0被發(fā)布的一項技術(shù)，用于提供線程中各細粒度的資源分割，主要針對SQL Server和Exchange Server之類的高并發(fā)系統(tǒng)的調(diào)度)。SQL Server中將調(diào)度程序稱為用戶模式調(diào)度(UMS)的原因是這一調(diào)度程序主要運行在用戶模式中。SQL Server 2005中的調(diào)度被稱為SQL Server操作系統(tǒng)(SQL Server Operating System——SOS)調(diào)度，比UMS要更為先進。
SQL Server調(diào)度程序(Schedulers)：在SQL Server服務啟動時會為每個CPU創(chuàng)建一個對應的調(diào)度程序，然后根據(jù)SQL Server的處理器親和度掩碼選項值(Affinity Mask)設置對應調(diào)度程序的狀態(tài)為聯(lián)機(ONLINE)或脫機(OFFLINE)。對于某些特殊的環(huán)境，用戶的服務器有比較多的CPU以及多個實例(比 如16顆CPU和4個實例)，我們可以通過親和度掩碼將每個實例綁定到指定的4顆CPU(實例1為15，實例2為240，實例3為3840，實例4為 170000，這四個掩碼的二進制分別是0000000000001111，0000000011110000，0000111100000000和 1111000000000000)。這樣設置后不僅每個實例都綁定到了指定的4顆CPU，同時每個實例中的調(diào)度程序也被綁定到了4顆CPU的某一顆 CPU，如果用戶僅僅需要綁定實例到CPU，但是不希望實例內(nèi)的調(diào)度程序也綁定到CPU上，則可以設置SQL Server的啟動跟蹤標記8002。
SQL Server工作程序(Workers)：一個工作程序?qū)嶋H上就是與某個調(diào)度程序綁定的線程或纖程，工作程序在某個調(diào)度程序接受到處理請求的時候被創(chuàng)建， 因此如果調(diào)度程序通過處理器親和度選項與實際的物理處理器進行了綁定，那么工作程序在創(chuàng)建后實際上也是和物理處理器綁定的。(這就是我們說為什么通過設置 處理器親和度可以提高處理器的緩存命中率)
SQL Server作業(yè)(Tasks)：可以等同理解SQL Server作業(yè)為一個SQL Server的批(Batch)。SQL Server收到一個請求時會將該請求分配到某個SQL Server工作程序上，在完成分配的請求前這一工作程序?qū)⒉荒芴幚砥渌埱?比如說被分配的請求需要等待一個IO的完成確認，或者需要等待一個排他鎖的 釋放等等)。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的SQL Server 2005架构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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