跟我一起学Microsoft SQL Server 2012 Internals(2.1)

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简述SQLOS

如在“跟我一起学Microsoft SQL Server 2012 Internals(1.4) ”中提到的，SQL Server Operating System（即SQLOS）,作为SQL Server的底层组件，衔接着windows操作系统，管理着部分操作系统的资源，其主要实现了如下几个内容：
- 同步化
- 内存broker
- SQL Server异常处理
- 死锁检测
- 扩展事件
- 异步I/O
- CLR hosting
其中同步化，指的是SQL Server的自旋锁（Spinlock）、互斥(mutexes )以及系统资源上的特殊读与写

正确理解SQL Server的NUMA架构

NUMA即Non-Uniform Memory Access，指的是对内存的非对称性访问。微软从SQL Server 2000 sp4开始就已经支持NUMA架构了。而在SQL Server 2005以上的数据库引擎中，实现了2种NUMA架构，即软件NUMA（soft-NUMA）与硬件NUMA（hardware-NUMA），默认使用硬件NUMA。

相对于对称多处理架构（SMP，即symmetric multiprocessing），NUMA架构发挥CPU性能，让每个CPU都有一个独立的通道去控制独自的内存与I/O。

下图截取自《Microsoft SQL Server 2012 Internals》,展示了含有4个CPU的NUMA节点，通过内存控制器分别控制自己通道内的内存与I/O等。

但NUMA架构也有缺点，缺点是2个node间的切换需消耗更多的资源。

我们可通过如下T-SQ代码区分SQL Server启用了何种NUMA。

--检查是使用了软NUMA或是硬NUMA
SELECT DISTINCT memory_node_id FROM sys.dm_os_memory_clerks --------------------------------------------------------- 0 1 2 3 64

注意： 上述显示的结果中的64，其实是DAC node，因此这台服务器使用了4个node，即使用了4核CPU的硬NUMA。关于DAC node可参考文章：The DMV sys.dm_os_memory_clerks May Show What Appears To Be Duplicate Entries

下图是通过系统存储过程sp_readerrorlog，查看2核CPU安装的SQL Server的启动信息：

我们可在图中看到此SQL Server使用了2个node的硬NUMA架构。

若是使用了软NUMA（soft-NUMA），则可通过系统存储过程sp_readerrorlog看到下图所示内容（图片取自MSDN）

若我们想使用软NUMA，可需通过注册表设置CPU的关联。具体可参考文章：SQL Server and Soft NUMA

注意：SQL Server设置的软NUMA的node数最大不可超过CPU的逻辑数。

参考资料

1. 《Microsoft SQL Server 2012 Internals》 - chapter 2

2. SQL SERVER对NUMA的支持
   https://technet.microsoft.com/en-us/library/ms178144%28v=sql.105%29.aspx

3. Configure SQL Server to Use Soft-NUMA (SQL Server)
   https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms345357%28v=sql.110%29.aspx

4. SQL SERVER对NUMA的支持
   https://blogs.msdn.microsoft.com/apgcdsd/2011/11/15/sql-servernuma/

5. How It Works: Soft NUMA, I/O Completion Thread, Lazy Writer Workers and Memory Nodes
   https://blogs.msdn.microsoft.com/psssql/2010/04/02/how-it-works-soft-numa-io-completion-thread-lazy-writer-workers-and-memory-nodes/

update by HyperWang at 2016/03/28