内存中 OLTP 内存使用情况的监视和故障排除

适用于：SQL Server

内存中 OLTP 使用内存的模式与针对基于磁盘的表的模式不同。 您可以使用为内存和垃圾回收子系统提供的 DMV 或性能计数器，监视数据库中内存优化表和索引分配和使用的内存量。 这使您在系统和数据库级别都获得可见性，并允许防止由于内存用尽而导致的问题。

本文章介绍如何监视 SQL Server 的内存中 OLTP 内存使用量。

注意

本教程不适用于 Azure SQL 托管实例 或 Azure SQL 数据库。 相反，有关 Azure SQL 中内存中 OLTP 的演示，请参阅：

• Azure SQL 数据库中的内存中示例

有关监视内存中 OLTP 内存使用情况的详细信息，请参阅：

• 监视 Azure SQL 数据库中的内存中 OLTP 存储
• 监视 Azure SQL 托管实例中的内存中 OLTP 存储

使用内存优化表创建示例数据库

以下步骤创建用于练习的数据库。

1. 启动 SQL Server Management Studio。

2. 选择“新建查询” 。

   注意

   如果您已具有含内存优化表的数据库，则可以跳过下一部分。

3. 将此代码粘贴到新的查询窗口中，并执行每个部分以创建用于此练习的测试数据库 IMOLTP_DB。

   -- create a database to be used  
   CREATE DATABASE IMOLTP_DB  
   GO
   

4. 下面的示例脚本使用 C:\Data，但你的实例可能使用不同的文件夹位置来存储数据库数据文件。 更新以下脚本，以便为内存中文件位置使用适当的位置，然后执行。

   ALTER DATABASE IMOLTP_DB ADD FILEGROUP IMOLTP_DB_xtp_fg CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA  
   ALTER DATABASE IMOLTP_DB ADD FILE( NAME = 'IMOLTP_DB_xtp' , FILENAME = 'C:\Data\IMOLTP_DB_xtp') TO FILEGROUP IMOLTP_DB_xtp_fg;  
   GO
   

5. 以下脚本将创建可在本主题的其余部分中使用的三个内存优化表。 在该示例中，我们将该数据库映射到了一个资源池，以便我们可以控制内存优化表可使用的内存量。 在 IMOLTP_DB 数据库中执行以下脚本：

   -- create some tables  
   USE IMOLTP_DB  
   GO  
   
   -- create the resoure pool  
   CREATE RESOURCE POOL PoolIMOLTP WITH (MAX_MEMORY_PERCENT = 60);  
   ALTER RESOURCE GOVERNOR RECONFIGURE;  
   GO  
   
   -- bind the database to a resource pool  
   EXEC sp_xtp_bind_db_resource_pool 'IMOLTP_DB', 'PoolIMOLTP'  
   
   -- you can query the binding using the catalog view as described here  
   SELECT d.database_id  
        , d.name  
        , d.resource_pool_id  
   FROM sys.databases d  
   GO  
   
   -- take database offline/online to finalize the binding to the resource pool  
   USE master  
   GO  
   
   ALTER DATABASE IMOLTP_DB SET OFFLINE  
   GO  
   ALTER DATABASE IMOLTP_DB SET ONLINE  
   GO  
   
   -- create some tables  
   USE IMOLTP_DB  
   GO  
   
   -- create table t1  
   CREATE TABLE dbo.t1 (  
          c1 int NOT NULL CONSTRAINT [pk_t1_c1] PRIMARY KEY NONCLUSTERED  
        , c2 char(40) NOT NULL  
        , c3 char(8000) NOT NULL  
        ) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA)  
   GO  
   
   -- load t1 150K rows  
   DECLARE @i int = 0  
   BEGIN TRAN  
   WHILE (@i <= 150000)  
      BEGIN  
         INSERT t1 VALUES (@i, 'a', replicate ('b', 8000))  
         SET @i += 1;  
      END  
   Commit  
   GO  
   
   -- Create another table, t2  
   CREATE TABLE dbo.t2 (  
          c1 int NOT NULL CONSTRAINT [pk_t2_c1] PRIMARY KEY NONCLUSTERED  
        , c2 char(40) NOT NULL  
        , c3 char(8000) NOT NULL  
        ) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA)  
   GO  
   
   -- Create another table, t3   
   CREATE TABLE dbo.t3 (  
          c1 int NOT NULL CONSTRAINT [pk_t3_c1] PRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH (c1) WITH (BUCKET_COUNT = 1000000)  
        , c2 char(40) NOT NULL  
        , c3 char(8000) NOT NULL  
        ) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA)  
   GO  
   

2. 监视内存使用量

使用 SQL Server Management Studio 监视内存使用情况

自 SQL Server 2014 (12.x) 以来，SQL Server Management Studio 附随内置的标准报表，以便监视内存中表使用的内存量。 可以使用对象资源管理器访问这些报表。 还可使用对象资源管理器监视单独的内存优化表占用的内存。

数据库级别的内存使用情况

您可以按如下所示在数据库级别监视内存使用情况。

1. 启动 SQL Server Management Studio，然后连接到 SQL Server 或 SQL 托管实例。

2. 在对象资源管理器中，右键单击你要报告的数据库。

3. 在上下文菜单中，选择“报表” -> “标准报表” -> “内存优化对象的内存使用情况”

此报表显示我们在上面创建的数据库的内存使用情况。

使用 DMV 监视内存使用情况

有许多 DMV 可用于监视由内存优化表、索引、系统对象和运行时结构使用的内存。

内存优化表和索引的内存使用情况

您可以通过按如下所示查询 sys.dm_db_xtp_table_memory_stats ，查找所有用户表、索引和系统对象的内存使用情况。

SELECT object_name(object_id) AS [Name]
     , *  
   FROM sys.dm_db_xtp_table_memory_stats;

示例输出

Name       object_id   memory_allocated_for_table_kb memory_used_by_table_kb memory_allocated_for_indexes_kb memory_used_by_indexes_kb  
---------- ----------- ----------------------------- ----------------------- ------------------------------- -------------------------  
t3         629577281   0                             0                       128                             0  
t1         565577053   1372928                       1200008                 7872                            1942  
t2         597577167   0                             0                       128                             0  
NULL       -6          0                             0                       2                               2  
NULL       -5          0                             0                       24                              24  
NULL       -4          0                             0                       2                               2  
NULL       -3          0                             0                       2                               2  
NULL       -2          192                           25                      16                              16  

有关详细信息，请参阅 sys.dm_db_xtp_table_memory_stats。

内部系统结构的内存使用情况

系统对象也会使用内存，例如事务结构、针对数据和差异文件的缓冲区以及垃圾回收结构等。 您可以通过按如下所示查询 sys.dm_xtp_system_memory_consumers ，查找用于这些系统对象的内存。

SELECT memory_consumer_desc  
     , allocated_bytes/1024 AS allocated_bytes_kb  
     , used_bytes/1024 AS used_bytes_kb  
     , allocation_count  
   FROM sys.dm_xtp_system_memory_consumers  

示例输出

memory_consumer_ desc allocated_bytes_kb   used_bytes_kb        allocation_count  
------------------------- -------------------- -------------------- ----------------  
VARHEAP                   0                    0                    0  
VARHEAP                   384                  0                    0  
DBG_GC_OUTSTANDING_T      64                   64                   910  
ACTIVE_TX_MAP_LOOKAS      0                    0                    0  
RECOVERY_TABLE_CACHE      0                    0                    0  
RECENTLY_USED_ROWS_L      192                  192                  261  
RANGE_CURSOR_LOOKSID      0                    0                    0  
HASH_CURSOR_LOOKASID      128                  128                  455  
SAVEPOINT_LOOKASIDE       0                    0                    0  
PARTIAL_INSERT_SET_L      192                  192                  351  
CONSTRAINT_SET_LOOKA      192                  192                  646  
SAVEPOINT_SET_LOOKAS      0                    0                    0  
WRITE_SET_LOOKASIDE       192                  192                  183  
SCAN_SET_LOOKASIDE        64                   64                   31  
READ_SET_LOOKASIDE        0                    0                    0  
TRANSACTION_LOOKASID      448                  448                  156  
PGPOOL:256K               768                  768                  3  
PGPOOL: 64K               0                    0                    0  
PGPOOL:  4K               0                    0                    0  

有关详细信息，请参阅 ys.dm_xtp_system_memory_consumers。

访问内存优化表时在运行时的内存使用情况

您可以确定运行时结构使用的内存，例如使用以下查询确定过程缓存使用的内存：运行此查询可获取运行时结构（例如用于过程缓存的运行时结构）使用的内存。 所有运行时结构都用 XTP 进行标记。

SELECT memory_object_address  
     , pages_in_bytes  
     , bytes_used  
     , type  
   FROM sys.dm_os_memory_objects WHERE type LIKE '%xtp%'  

示例输出

memory_object_address pages_ in_bytes bytes_used type  
--------------------- ------------------- ---------- ----  
0x00000001F1EA8040    507904              NULL       MEMOBJ_XTPDB  
0x00000001F1EAA040    68337664            NULL       MEMOBJ_XTPDB  
0x00000001FD67A040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCCACHE  
0x00000001FD68C040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD284040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD302040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD382040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD402040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD482040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD502040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001FD67E040    16384               NULL       MEMOBJ_XTPPROCPARTITIONEDHEAP  
0x00000001F813C040    8192                NULL       MEMOBJ_XTPBLOCKALLOC  
0x00000001F813E040    16842752            NULL       MEMOBJ_XTPBLOCKALLOC  

有关详细信息，请参阅 sys.dm_os_memory_objects (Transact-SQL)。

跨实例的内存中 OLTP 引擎使用的内存

管理分配给内存中 OLTP 引擎和内存优化对象的内存的方式与管理 SQL Server 实例内任何其他内存消耗者的方式完全相同。 MEMORYCLERK_XTP 类型的内存分配器计算分配给内存中 OLTP 引擎的所有内存。 使用下面的查询可查找内存中 OLTP 引擎使用的所有内存。

-- This DMV accounts for all memory used by the in-memory engine  
SELECT type  
   , name  
   , memory_node_id  
   , pages_kb/1024 AS pages_MB   
   FROM sys.dm_os_memory_clerks WHERE type LIKE '%xtp%'  

以下示例输出显示分配的内存为 18 MB（系统级内存）和 1358 MB（分配给 database_id = 5）。 此数据库映射到一个专用资源池，因此这些内存仅用于该资源池。

type                 name       memory_node_id pages_MB  
-------------------- ---------- -------------- --------------------  
MEMORYCLERK_XTP      Default    0              18  
MEMORYCLERK_XTP      DB_ID_5    0              1358  
MEMORYCLERK_XTP      Default    64             0  

有关详细信息，请参阅 sys.dm_os_memory_clerks。

3. 管理内存优化对象使用的内存

通过将内存优化表绑定到命名资源池，可以控制内存优化表使用的总内存量。 有关详细信息，请参阅将具有内存优化表的数据库绑定至资源池。

排查内存问题

排查内存问题需要三步操作：

1. 标识您的数据库或实例中对象所使用的内存量。 您可以使用上文中所述的可用于内存优化表的多种监视工具。 有关示例，请参阅 DMV sys.dm_db_xtp_table_memory_stats 或 sys.dm_os_memory_clerks 上的示例查询。

2. 确定内存使用的增长方式以及保留多少空间。 通过定期监视内存使用情况，可以知道内存使用的增长方式。 例如，如果您将数据库映射到了某一命名资源池，则可以监视性能计数器 Used Memory (KB) 来查看内存使用情况的增长方式。

3. 可采取相应措施来缓解潜在的内存问题。 有关详细信息，请参阅解决内存不足问题。

相关内容

• 将具有内存优化表的数据库绑定至资源池
• 更改现有池的 MIN_MEMORY_PERCENT 和 MAX_MEMORY_PERCENT