一. 日志结构
1.1、物理日志
(0)物理日志即数据库的.ldf文件,当然后缀名是可以自定义的,默认是.ldf;
(1)一个SQL SERVER数据库,可以定义多个物理日志文件,SQL SERVER逻辑上把它们当成一个整体,顺序写入日志纪录,用完第一个再用下一个:即第一个日志文件的当前空间,如果没有可分配的VLF时,就会使用下一个日志文件的VLF,直到最后一个日志文件也没有可分配的VLF时,会重新回到第一个日志开始增长;VLF的使用如下图:
(2)物理日志文件初始大小至少为512KB;
(3)日志文件不可以放在文件组内;
1.2、虚拟日志
(0)日志文件除了文件头页外,其他VLF部分都不是以数据页的方式来存储的,物理日志以虚拟日志(VLF)为最小单位进行增长、收缩和使用,通常VLF大小至少为256KB,但第一个VLF的大小最小为256K-8K,因为第一个页面8K为日志文件头页面;
(1)虚拟日志是由SQL SERVER来维护的,大小不一,数量不定,不可以人工干预,但可以事先分配较大的物理日志,或者设置较大的物理日志增量,以减少虚拟日志的生成,从而减少数据库维护虚拟日志的成本、以及提高数据库启动及备份还原的速度;
注意:如果设置日志文件的增量过小,则会产生过多的VLFS,也就是日志文件碎片,过多的日志文件碎片会拖累SQL Server性能.
SQL Server创建数据库时,根据日志文件(ldf)的大小,生成VLF的数量公式如下:
ldf文件的大小 |
VLF的数量 |
1M到64M |
4 |
64M到1GB |
8 |
大于1GB |
16 |
1.3、逻辑日志
(0)数据库逻辑操作的记录,每个事务可能会有多条日志纪录,每条日志记录由唯一的顺序增长的LSN来标记;通过DBCC LOG()来查看日志文件如下图:
(1)SQL SERVER数据库是不可能不记录日志的,它要用日志来保证事务的基本属性、及数据库恢复。同时也没有类似ORACLE的NOLOGGING开关(并非真正无日志),最相似的应该就是BULK_LOGGED恢复模式;
(2)前面说到过,SQL SERVER数据库遵循预写日志(WAL)的原则;
1.4、活动日志
(0)从MinLSN起往后的日志部分即为活动日志;如下图,以最早活动事务起点的LSN142作为MinLSN,从142起往后的日志部分为活动日志:
(1)检查点LSN、最早活动事务起点的LSN、尚未传递给分发数据库的最早的复制事务起点的 LSN,当中的最小值将作为MinLSN;
二. 日志管理
2.1、截断
(0)SQL SERVER可以通过截断日志以实现物理日志的回绕,截断操作仅是将被截断的日志部分标记为可重用,根据数据库恢复模式的设置:SIMPLE/BULK_LOGGED/FULL,在SIMPLE模式下,SQL SERVER会自动截断日志,类似于ORACLE中的非归档模式;
(1)SIMPLE模式下,CHECKPOINT会自动截断日志的非活动部分,FULL和BULK_LOGGED模式下,备份日志的TRUNCATE_ONLY/NO_LOG选项在2008的版本中已不再支持,只有通过日志备份来截断日志;
(2)SQL SERVER 截断日志后,并不会主动释放日志文件占用的磁盘空间,需要手动去收缩日志文件才会释放,但通常不建议这样做,毕竟当日志文件再次增大时又需要去重新申请磁盘空间;
(3)日志文件的截断以VLF为单位,从不活动的日志纪录所在的第一个VLF起,到MinLSN所在的VLF的前一个VLF,如下图:
(4)只可以截断非活动的日志部分;
(5)当运行一个长事务且一直未结束时,此时会影响MinLSN的推进,进而影响日志文件的截断,从而会出现,即便是在SIMPLE模式下,日志文件也会变得很大,甚至出现吃掉磁盘所有空间,出现事务日志已满的9002错误。
2.2、备份
(0)SQL SERVER没有ORACLE中的ARCH进程,无法像ORACLE一样自动归档日志,需要去手动备份,而且在有多个物理日志文件时,也无法对单个日志文件进行备份;
(1)当数据库故障恢复时,在线的日志需要手动通过NO_TRUNCATE选项去备份,即尾日志备份,然后再利用尾日志备份结合之前的备份进行故障恢复。
2.3、还原
还原在两种情况下发生,一是数据库重启时,以下简称重启恢复;一是手动通过备份集恢复时,以下简称介质恢复。
(0)还原的过程,是把数据和日志放在内存中,模拟用户读写操作以进行的。还原时只需要重做或撤消最后一个检查点之后的日志部分,这也是检查点机制提高恢复效率的原因所在;
(1)如果事务日志已结束(提交或回滚),而且数据页尚未被刷新,则重做(REDO);如果事务日志未结束,但数据脏页已被刷新到磁盘,则回滚(UNDO);
(2)日志记录中包含数据页被修改前及当前修改的两个LSN,如果目前数据页头的LSN等于修改前的LSN,则日志操作被重做,如果数据页头的LSN等于或大于当前修改的LSN,则跳过日志操作,不重做;
(3)重启恢复不需要人工干预,介质恢复需要手工干预,因为需要逐个应用日志备份,可以利用日志备份,将数据库恢复到某个具体的时间点/日志点。
这里描述的较为概念化,具体可以参考宋大侠的几篇文章(Careyson)
SQL日志
浅谈SQL Server中的事务日志(一)----事务日志的物理和逻辑构架
浅谈SQL Server中的事务日志(二)----事务日志在修改数据时的角色
浅谈SQL Server中的事务日志(三)----在简单恢复模式下日志的角色
浅谈SQL Server中的事务日志(四)----在完整恢复模式下日志的角色
浅谈SQL Server中的事务日志(五)----日志在高可用和灾难恢复中的作用
本文转自:http://blog.51cto.com/qianzhang/1217394
参考:careySon的:浅谈SQL Server中的事务日志(一)----事务日志的物理和逻辑构架