Сжатие данных

Статья
10/27/2023

Применимо к:SQL Server База данных SQL Azure Управляемый экземпляр SQL Azure

SQL Server, База данных SQL Azure и Управляемый экземпляр SQL Azure поддерживать сжатие строк и страниц для таблиц и индексов rowstore, а также поддержку архивации columnstore и архивации columnstore для таблиц и индексов columnstore.

Для таблиц и индексов rowstore используйте функцию сжатия данных, чтобы уменьшить размер базы данных. Помимо экономии места, сжатие данных позволяет повысить производительность при рабочих нагрузках с интенсивным вводом-выводом, поскольку данные хранятся в меньшем количестве страниц и в запросах требуется считывать меньше страниц с диска. Однако для сжатия и распаковки данных при обмене данными с приложениями требуются дополнительные ресурсы ЦП на сервере баз данных. Можно настроить сжатие строк и страниц для следующих объектов баз данных:

Для полной таблицы, хранящейся в виде кучи.
Для полной таблицы, хранящейся в виде кластеризованного индекса.
Для полного некластеризованного индекса.
Для полного некластеризованного представления.
Для секционированных таблиц и индексов можно настроить параметр сжатия для каждой секции, а различные секции объекта не должны иметь одинаковый параметр сжатия.

Для таблиц и индексов columnstore все таблицы и индексы columnstore всегда используют сжатие columnstore, и это не настраивается пользователем. Используйте архивное сжатие columnstore, чтобы еще больше сократить размер данных в случаях, когда можно предоставить дополнительное время и ресурсы ЦП для хранения и извлечения данных. Можно настроить архивное сжатие columnstore для следующих объектов базы данных:

Вся таблица columnstore или весь кластеризованный индекс columnstore. Таблица columnstore хранится в виде кластеризованного индекса columnstore, поэтому оба подхода приносят одинаковые результаты.
Весь некластеризованный индекс columnstore.
Для секционированных таблиц columnstore и индексов columnstore можно настроить параметр сжатия архива для каждой секции, а различные секции не должны иметь одинаковый параметр сжатия архива.

Примечание.

Данные могут быть сжаты с использованием формата алгоритма GZIP. Этот дополнительный шаг лучше всего подходит для сжатия фрагментов данных при архивации старых данных для долговременного хранения. Данные, сжатые с помощью COMPRESS функции, не могут быть индексированы. Дополнительные сведения см. в разделе COMPRESS (Transact-SQL).

Columnstore и архивное сжатие Columnstore

Таблицы и индексы Columnstore всегда сохраняются со сжатием columnstore. Можно еще более уменьшить размер данных columnstore, настроив дополнительное сжатие, именуемое архивным сжатием. Для выполнения архивации SQL Server запускает алгоритм сжатия Microsoft XPRESS для данных. Добавьте или удалите архивное сжатие, используя следующие типы сжатия данных.

Используйте сжатие данных COLUMNSTORE_ARCHIVE для сжатия данных columnstore с помощью архивного сжатия.
Используйте COLUMNSTORE сжатие данных для распаковки архивного сжатия. Эти результирующие данные по-прежнему будут сжаты с использованием сжатия columnstore.

Чтобы добавить сжатие архивов, используйте ALTER TABLE (Transact-SQL) или ALTER INDEX (Transact-SQL) с параметром REBUILD и DATA COMPRESSION = COLUMNSTORE_ARCHIVE.

Например:

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = 1 WITH (
    DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE_ARCHIVE
);

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = ALL WITH (
    DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE_ARCHIVE
);

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = ALL WITH (
    DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE_ARCHIVE ON PARTITIONS (2, 4)
);

Чтобы удалить архивное сжатие и восстановить данные в сжатие columnstore, используйте ALTER TABLE (Transact-SQL) или ALTER INDEX (Transact-SQL) с параметром REBUILD иDATA COMPRESSION = COLUMNSTORE.

Например:

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = 1 WITH (
     DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE
);

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = ALL WITH (
    DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE
);

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = ALL WITH (
    DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE ON PARTITIONS (2, 4)
);

В следующем примере устанавливается сжатие данных columnstore в некоторых секциях и архивное сжатие columnstore в других секциях.

ALTER TABLE ColumnstoreTable1
REBUILD PARTITION = ALL WITH (
    DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE
        ON PARTITIONS (4, 5),
    DATA COMPRESSION = COLUMNSTORE_ARCHIVE
        ON PARTITIONS (1, 2, 3)
);

Производительность

При сжатие индексов columnstore с помощью архивации это приводит к тому, что индекс выполняется медленнее, чем индексы columnstore, которые не имеют архивного сжатия. Используйте архивное сжатие только при наличии дополнительного времени и ресурсов ЦП для сжатия и получения данных.

Преимущество архивного сжатия уменьшается, что полезно для данных, к которым часто не обращаются. Например, если имеется секция для данных за каждый месяц и основная часть активности пришлась на последние месяцы, то можно архивировать предыдущие месяцы, чтобы уменьшить требования к хранилищу.

Метаданные

Следующие системные представления содержат сведения о сжатии данных для кластеризованных индексов.

sys.indexes (Transact-SQL) — включают typeCLUSTERED COLUMNSTORE и type_descNONCLUSTERED COLUMNSTOREстолбцы.
sys.partitions (Transact-SQL) — включаются COLUMNSTORE_ARCHIVEdata_compressionCOLUMNSTORE и data_compression_desc столбцы.

Процедура sp_estimate_data_compression_savings (Transact-SQL) также может применяться к индексам columnstore.

Влияние на секционированные таблицы и индексы

При использовании сжатия данных в секционированных таблицах или индексах следует учитывать следующее.

При разбиении секций с помощью инструкции ALTER PARTITION обе секции наследуют атрибут сжатия данных исходной секции.
При слиянии двух секций результирующая секция унаследует атрибут сжатия данных секции назначения.
Для переключения секции свойство сжатия данных секции должно совпадать со свойством сжатия таблицы.
Существуют две вариации синтаксиса, которые можно использовать для изменения сжатия секционированной таблицы или индекса.
- Следующий синтаксис перестраивает только упоминаемую секцию:
```
ALTER TABLE <table_name>
REBUILD PARTITION = 1 WITH (
    DATA_COMPRESSION = <option>
);
```
- Следующий синтаксис перестраивает всю таблицу с помощью существующего параметра сжатия для любых секций, на которые не ссылаются:
```
ALTER TABLE <table_name>
REBUILD PARTITION = ALL WITH (
    DATA_COMPRESSION = PAGE ON PARTITIONS(<range>),
    ...
);
```
Для секционированных индексов действуют те же принципы, но используется инструкция ALTER INDEX.
При удалении кластеризованного индекса соответствующие секции кучи сохраняют настройки сжатия данных, если только не была изменена схема секционирования. Если схема секционирования подверглась изменениям, все секции перестраиваются в распакованное состояние. Чтобы удалить кластеризованный индекс и изменить схему секционирования, необходимо выполнить следующие шаги.
1. Удалить кластеризованный индекс.
2. Изменить таблицу с помощью параметра ALTER TABLE ... REBUILD, в котором указывается режим сжатия.
Чтобы удалить кластеризованный индекс OFFLINE , это быстрая операция, так как удаляются только верхние уровни кластеризованных индексов. При удалении ONLINEкластеризованного индекса SQL Server должен перестроить кучу два раза, один раз для шага 1 и один раз для шага 2.

Влияние сжатия на репликацию

При использовании сжатия данных с реплика tion следует учитывать следующие рекомендации.

Если агент моментальных снимков формирует первичный скрипт схемы, в новой схеме для таблицы и ее индексов будет использован один и тот же режим сжатия. Сжатие нельзя включить только в таблице, а не индексе.
Для реплика транзакций параметр схемы статьи определяет, какие зависимые объекты и свойства должны быть скриптированы. Дополнительные сведения см. в разделе sp_addarticle.

Агент распространения не проверка для подписчиков нижнего уровня при применении скриптов. При выборе репликации сжатия создание таблицы у подписчиков низкого уровня завершится неудачно. Для смешанной топологии не включите реплика сжатие.
Для репликации слиянием уровень совместимости публикаций переопределяет параметры схемы и определяет, какие из объектов схемы будут внесены в скрипт.

Для смешанной топологии, если для поддержки новых параметров сжатия не требуется, уровень совместимости публикации должен быть установлен на версию подписчика нижнего уровня. Если это необходимо, сжать таблицы на подписчике после их создания.

В следующей таблице показываются настройки репликации, управляющие сжатием в процессе репликации.

Намерение пользователя	Выполнить репликацию схемы секционирования для таблицы или индекса	Выполнить репликацию настроек сжатия	Действия со сценариями
Выполнить репликацию схемы секционирования и включить сжатие на подписчике для этой секции.	Истина	Истина	Создать скрипты для схемы секционирования и для настроек сжатия.
Выполнить репликацию схемы секционирования, но не сжимать данные на подписчике.	Истина	False	Создать скрипт для схемы секционирования, но не создавать его для настроек сжатия секции.
Не реплика выполнять схему секционирования и не сжимать данные на подписчике.	False	False	Не выполняет сценарии секций или параметров сжатия.
Выполнить сжатие таблицы на подписчике при условии, что на издателе были сжаты все секции, но не выполнять репликацию схемы секционирования.	False	Истина	Проверить, что для всех секций включено сжатие. Создать скрипт сжатия на уровне таблицы.

Влияние на другие компоненты SQL Server

Применимо к:SQL Server База данных SQL Azure Управляемый экземпляр SQL Azure

Сжатие происходит в ядро СУБД, и данные представлены большинству других компонентов SQL Server в несжатом состоянии. Это ограничивает влияние сжатия на другие компоненты следующими факторами:

Операции массового импорта и экспорта
- При экспорте данных, даже в собственном формате, данные выводятся в распакованном формате строк. Поэтому размер экспортированного файла данных может значительно превысить размер исходных данных.
- При импорте данных, если целевая таблица включена для сжатия, ядро СУБД преобразует данные в сжатый формат строки. По сравнению с импортом данных в распакованную таблицу такой импорт может потребовать больше ресурсов ЦП.
- Если массовый импорт данных производится в кучу с включенным сжатием страниц, то при вставке данных операция массового импорта попытается применить к ним сжатие страниц.
Сжатие не влияет на резервное копирование и восстановление.
Сжатие не влияет на доставку журналов.
Сжатие данных несовместимо с разреженными столбцами. Таким образом, таблицы, содержащие разреженные столбцы, не могут быть сжаты и не могут добавляться в сжатые столбцы.
Включение сжатия может вызвать изменение планов запросов, поскольку данные будут занимать при хранении другое число страниц с другим числом строк на страницу.

Сжатие данных

Рекомендации по сжатию строк и страниц

Columnstore и архивное сжатие Columnstore

Производительность

Метаданные

Влияние на секционированные таблицы и индексы

Влияние сжатия на репликацию

Влияние на другие компоненты SQL Server

Обратная связь

Обратная связь

Дополнительные ресурсы

Сжатие данных

Рекомендации по сжатию строк и страниц

Columnstore и архивное сжатие Columnstore

Производительность

Метаданные

Влияние на секционированные таблицы и индексы

Влияние сжатия на репликацию

Влияние на другие компоненты SQL Server

Связанный контент

Обратная связь

Обратная связь

Дополнительные ресурсы