为 Linux 上的 SQL Server 配置持久性内存 (PMEM)

适用于：Linux 上的 SQL Server

本文介绍如何在 Linux 上配置 SQL Server 2019（15.x）及更高版本的持久内存（PMEM）。

Overview

SQL Server 2019（15.x）增加了持久内存支持，以加速多种存储密集型操作。

在支持PMEM的文件系统中，内存映射（mmap()）为用户空间应用程序提供了对文件数据的直接访问。当文件创建内存映射时，应用程序可以发布绕过存储层的加载/存储指令。

Note

从主机扩展应用的角度来看，这种直接访问被称为启发文件访问方法，这也是 SQL Server 与主机操作系统交互的方式，使用了 SQL 平台抽象层（SQLPAL）。

本文将向您展示如何在 Linux 上配置 Linux 上的 SQL Server 的持久内存。

为 PMEM 设备创建命名空间

配置设备

在 Linux 中，使用 ndctl 实用工具。

安装 ndctl 以配置 PMEM 设备，操作步骤参见安装 NDCTL。
使用 ndctl 创建命名空间。命名空间在 PMEM NVDIMM 之间交错，可以对设备上的内存区域提供不同类型的用户空间访问。 fsdax 是 SQL Server 的默认和所需模式。

ndctl create-namespace -f -e namespace0.0 --mode=fsdax --map=dev

该 fsdax 模式将每页元数据存储在系统内存中。推荐此 --map=dev 选项是因为它直接将元数据存储在命名空间中。存储元数据到内存 --map=mem 中是实验。

使用 ndctl 验证命名空间。

示例输出如下：

# ndctl list -N
{
  "dev":"namespace0.0",
  "mode":"fsdax",
  "map":"dev",
  "size":4294967296,
  "sector_size":512,
  "blockdev":"pmem0",
  "numa_node":0
}

创建和装载 PMEM 设备

例如，使用 XFS：

mkfs.xfs -f /dev/pmem0
mount -o dax,noatime /dev/pmem0 /mnt/dax
xfs_io -c "extsize 2m" /mnt/dax

例如，使用 ext4：

mkfs.ext4 -b 4096 -E stride=512 -F /dev/pmem0
mount -o dax,noatime /dev/pmem0 /mnt/dax

技术注意事项

XFS 或 ext4 的 2 MB 块分配，如上文所述
块分配和 mmap 之间的不一致会导致无提示回退到 4 KB
文件大小应为 2 MB 的倍数（取模 2 MB）
请勿禁用透明大页 (THP)（在大多数分发服务器上默认是启用状态）

在你配置 ndctl 、创建并挂载设备后，你可以把数据库文件放进去，或者创建一个新的数据库。

您可以使用以下命令将 SQL Server 数据文件（.mdf，）和tempdb文件存储在 PMEM 设备上fsdax.ndf的模式中。不要使用此模式存储 SQL Server 日志.ldf文件，因为事务日志需要提供扇区原子保证的存储：

ndctl create-namespace -f -e namespace0.0 --mode=fsdax --map=dev

在前面的命令中设置映射选项之前，请记住以下几点：

为了在访问和更新该设备的NVDIMM页面条目时获得最佳性能，请使用 -map=mem
如果NVDIMM容量过大（大于512 GB），则设 -map=dev，这会影响输入输出吞吐量并降低性能

对于PMEM设备上的SQL Server日志文件，配置PMEM设备使用扇区/块转换表（BTT）。这种配置为SQL Server日志文件提供了该存储技术所需的扇区原子性。进行工作负载性能验证。比较你工作负载下的SQL Server日志性能，比较该方案与同级NVMe SSD的方案，然后选择最适合你需求的。

ndctl create-namespace -f -e namespace0.0 --mode= sector

禁用强制刷新行为

由于 PMEM 设备是 O_DIRECT（直接 I/O）安全的，因此可以禁用强制刷新行为。

Note

存储系统可以通过保证对设备的写入存在于一个能够在系统崩溃、接口重置和断电时仍能持续存在的介质上，并且该介质本身是硬件冗余的，从而确保任何缓存或分阶段写入的安全性和耐久性。

默认情况下，在 SQL Server 2017 (14.x) CU 6 及更高版本中，数据库（.mdf 和 .ndf）和事务日志 (.ldf) 文件不使用 writethrough 和 alternatewritethrough，因为它们使用强制刷新行为。 Trace flag 3979 会禁用数据库和事务日志文件的强制冲洗行为，并使用 writethrough and alternatewritethrough 逻辑。
SQL Server FILE_FLAG_WRITE_THROUGH打开的其他文件，如数据库快照、用于数据库一致性检查的内部快照（）、DBCC CHECKDB分析器跟踪文件和扩展事件跟踪文件，则使用和writethroughalternatewritethrough优化。

有关 SQL Server 2017 (14.x) CU 6 中引入的更改的详细信息，请参阅 KB 4131496。有关强制单元访问 (FUA) 内部结构的详细信息，请参阅 FUA 内部结构。

SQL Server 和强制单元访问 (FUA) I/O 子系统功能

某些受支持的 Linux 分发版在 I/O 子系统级别实现强制单元访问（FUA），以确保数据持续性。 SQL Server 利用此功能为 Linux 工作负载提供高效可靠的 I/O 性能。有关跨 Linux 分发版的 FUA 支持及其对 SQL Server 的影响的详细信息，请参阅 Linux 上的 SQL Server：强制单元访问（FUA）内部。

SUSE Linux Enterprise Server 12 SP5、Red Hat Enterprise Linux 8.0 和 Ubuntu 18.04 中引入了对 I/O 子系统中的 FUA 的支持。在 SQL Server 2017 （14.x） CU 6 及更高版本中，使用以下配置在 SQL Server 中使用 FUA 实现高性能高效的 I/O。

如果满足以下条件，请使用此建议配置：

SQL Server 2017 (14.x) CU 6 及更高版本
支持 FUA 功能的 Linux 发行版和版本（从 Red Hat Enterprise Linux 8.0、SUSE Linux Enterprise Server 12 SP5 或 Ubuntu 18.04 开始）

Note

从 SQL Server 2025（17.x）开始，不支持 SUSE Linux Enterprise Server （SLES）。
Linux 内核 4.18 或更高版本上用于 SQL Server 存储的 XFS 文件系统。
Linux 内核 5.6 或更高版本上的 SQL Server 存储 ext4 文件系统。

Note

当 Linux 内核版本低于 5.6 时，使用 XFS 文件系统托管 SQL Server 数据和事务日志文件。从内核版本 5.6 开始，可以根据特定要求在 XFS 和 ext4 之间进行选择。
支持和配置 FUA 功能的存储子系统和硬件

推荐配置：

启用跟踪标志 3979 作为启动参数。
使用 mssql-conf 配置 control.writethrough = 1 和 control.alternatewritethrough = 0。

对于不符合上述条件的几乎所有其他配置，请使用以下建议的配置：

启用跟踪标志 3982 作为启动参数（这是 Linux 生态系统中 SQL Server 的默认值），并确保未将跟踪标志 3979 启用为启动参数。
使用 mssql-conf 配置 control.writethrough = 1 和 control.alternatewritethrough = 1。

针对 Kubernetes 中部署的 SQL Server 容器的 FUA 支持

SQL Server 必须使用持久装载的存储，而不是 overlayfs。
存储必须使用 XFS 或 ext4 文件系统，并且应支持 FUA（ext4 不支持低于版本 5.6 的 Linux 内核上的 FUA）。在启用此设置之前，请与 Linux 分发和存储供应商合作，确保 OS 和存储子系统支持 FUA 选项。在 Kubernetes 上，可使用以下命令查询文件系统类型，其中 <pvc-name> 是 PersistentVolumeClaim：
```
kubectl describe pv <pvc-name>
```
在输出中查找 fstype，它设置为 XFS。
托管 SQL Server Pod 的工作器节点应使用支持 FUA 功能的 Linux 分发版和版本（从 Red Hat Enterprise Linux 8.0、SUSE Linux Enterprise Server 12 SP5 或 Ubuntu 18.04 开始）。

如果满足上述条件，请使用以下建议的 FUA 设置：

启用跟踪标志 3979 作为启动参数。
使用 mssql-conf 配置 control.writethrough = 1 和 control.alternatewritethrough = 0。

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Last updated on 2026-08-14