темпоральные таблицы с системным управлением версиями и таблицы с оптимизацией памяти

  • Статья

Применимо к: SQL Server 2016 (13.x) и более поздних версий Azure SQL Database Управляемый экземпляр SQL Azure

Темпоральные таблицы с системным управлением версиями для таблиц, оптимизированных для памяти — это экономичное решение для сценариев, в которых требуется аудит и анализ на момент времени данных для данных, собранных из рабочих нагрузок In-Memory OLTP. Они обеспечивают высокую скорость обработки транзакций, параллелизм без блокировки и в то же время возможность хранения большого объема данных журнала, которые легко можно запросить.

Обзор

Темпоральные таблицы с системным управлением версиями автоматически сохраняют полный журнал изменений данных и предоставляют удобные расширения Transact-SQL для анализа на момент времени. В типичном сценарии журнал данных хранится в течение длительного времени (несколько месяцев и даже лет) несмотря на то, что они не запрашиваются регулярно.

Аудит и анализ данных на основе времени можно запросить в различных средах, особенно в системах OLTP, которые обрабатывают очень много запросов и используют технологию In-Memory OLTP. Однако использование таблиц, оптимизированных для памяти, в темпоральных сценариях весьма сложно, поскольку огромный объем созданных данных журнала обычно превышает доступный объем ОЗУ. В то же время неоптимально использовать ОЗУ для хранения журнала данных только для чтения, доступ к которым осуществляется все реже по мере их старения.

Темпоральные таблицы с системным управлением версиями для таблиц, оптимизированных для памяти, обеспечивают высокую скорость обработки транзакций, параллелизм без блокировки и в то же время позволяют хранить большой объем данных журнала с помощью таблиц в памяти для хранения текущих данных (темпоральная таблица) и таблиц на диске — для данных журнала. Влияние на операции DML сводится к минимуму за счет использования внутренней, автоматически созданной промежуточной таблицы, оптимизированной для памяти, в которой хранится журнал последних действий и которая позволяет выполнять DML из собственного кода.

Эта архитектура показана на следующей схеме. Темпоральная архитектура In-Memory Темпоральная

Сведения о реализации

Следующие факты о темпоральных таблицах с системным управлением версиями и оптимизированными для памяти таблицами необходимо учитывать при создании таблицы с системным управлением версиями, оптимизированной для операций в памяти. Параметры синтаксиса и пример см. в разделе CREATE TABLE (Transact-SQL).

  • Только долговечные, оптимизированные для памяти таблицы могут поддерживать системное управление версиями (DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA).
  • Таблица журнала для оптимизированной для памяти таблицы с системным управлением версиями должна размещаться на диске независимо от того, была ли она создана конечным пользователем или системой.
  • Запросы, относящиеся только к текущей таблице (в памяти), можно использовать в модулях, скомпилированных в T-SQL. Темпоральные запросы, использующие предложение FOR SYSTEM TIME, не поддерживаются в модулях, скомпилированных в собственном коде. Использование предложения FOR SYSTEM TIME поддерживается с оптимизированными для памяти таблицами в нерегламентированных запросах и в модулях с несобственным кодом.
  • Если SYSTEM_VERSIONING = ON, внутренняя промежуточная таблица, оптимизированная для памяти, создается автоматически для принятия последних изменений с системным управлением версиями, которые являются результатами операций обновления и удаления в текущей таблице, оптимизированной для памяти.
  • Данные из этой внутренней промежуточной таблицы регулярно перемещаются в таблицу журнала на диске асинхронной задачей сброса данных. Цель этого механизма — сохранить размер внутренних буферов памяти на уровне менее 10 % от потребляемой памяти родительских объектов. Вы можете отслеживать общее потребление памяти темпоральной таблицей, оптимизированной для памяти, путем запроса sys.dm_db_xtp_memory_consumers (Transact-SQL) и суммирования данных для внутренней оптимизированной для памяти промежуточной таблицы и текущей темпоральной таблицы.
  • Вы можете принудительно выполнить сброс данных, вызвав sp_xtp_flush_temporal_history.
  • Если SYSTEM_VERSIONING = OFF или схема таблицы с системным управлением версиями изменяется (столбцы добавляются, удаляются или изменяются), все содержимое промежуточного внутреннего буфера перемещается в таблицу журнала на диске.
  • Запрос данных журнала выполняется на уровне изоляции моментального снимка и всегда возвращает объединение промежуточного буфера в памяти и дисковой таблицы без дубликатов.
  • ОперацииALTER TABLE , которые изменяют схему таблицы внутренне, должны выполнить сброс данных, что может увеличить время выполнения операции.

Внутренняя промежуточная таблица, оптимизированная для памяти

Внутренняя промежуточная таблица, оптимизированная для памяти, — это внутренний объект, созданный системой для оптимизации операций DML.

  • Имя таблицы создается в следующем формате: Memory_Optimized_History_Table_<object_id> где <object_id> является идентификатором текущей темпоральной таблицы.
  • Таблица реплицирует схему текущей темпоральной таблицы, а также один столбец типа BIGINT. Этот дополнительный столбец гарантирует уникальность строк, перемещаемых во внутренний буфер.
  • Дополнительный столбец имеет следующий формат имени: Change_ID[_< суффикс>], где _<суффикс> при необходимости добавляется в случае, если таблица уже содержит столбец Change_ID .
  • Максимальный размер строки таблицы с системным управлением версиями, оптимизированной для памяти, уменьшается на восемь байт из-за дополнительного столбца BIGINT в промежуточной таблице. Новое максимальное значение — 8052 байт.
  • Внутренняя промежуточная таблица, оптимизированная для памяти, не представлена в обозревателе объектов SQL Server Management Studio.
  • Метаданные об этой таблице, а также ее соединении с текущей темпоральной таблицей можно найти в sys.internal_tables (Transact-SQL).

Задачи сброса данных

Сброс данных — это регулярно выполняемая задача, которая проверяет, соответствует ли оптимизированная для памяти таблица условиям по размеру для перемещения данных. Перемещение данных начинается, когда потребление памяти внутренней промежуточной таблицы достигнет 8 % от потребления памяти текущей темпоральной таблицы.

Задача сброса данных активируется регулярно по расписанию, которое меняется в зависимости от текущей рабочей нагрузки. При высокой нагрузке она может выполняться каждые пять секунд, а при небольшой нагрузке — каждую минуту. Для каждой внутренней промежуточной таблицы, оптимизированной для памяти, требующей сброса, создается один поток.

При сбросе данных удаляются все записи из внутреннего буфера в памяти, которые старше самой старой выполняемой в текущий момент транзакции, чтобы переместить эти записи в таблицу журнала на диске.

Вы можете принудительно выполнить очистку данных, вызвав sp_xtp_flush_temporal_history и указав имя схемы и таблицы: sys.sp_xtp_flush_temporal_history @schema_name, @object_name. При выполнении этой команды пользователем происходит тот же процесс перемещения данных, что и при вызове сброса данных по внутреннему расписанию системы.

См. также: