簡介 資料庫快照，正如其名稱所示那樣，是資料庫在某一時間點的視圖。快照設計最開始的目的是為了報表服務。比如我需要出2011的資產負債表，這需要數據保持在2011年12月31日零點時的狀態，則利用快照可以實現這一點。快照還可以和鏡像結合來達到讀寫分離的目的。下麵我們來看什麼是快照。 什麼是快照 資料庫 ...
簡介
資料庫快照，正如其名稱所示那樣，是資料庫在某一時間點的視圖。快照設計最開始的目的是為了報表服務。比如我需要出2011的資產負債表，這需要數據保持在2011年12月31日零點時的狀態，則利用快照可以實現這一點。快照還可以和鏡像結合來達到讀寫分離的目的。下麵我們來看什麼是快照。
什麼是快照
資料庫快照是 SQL Server 資料庫（源資料庫）的只讀靜態視圖。換句話說，快照可以理解為一個只讀的資料庫。利用快照，可以提供如下好處:
提供了一個靜態的視圖來為報表提供服務
可以利用資料庫快照來恢複數據庫，相比備份恢復來說，這個速度會大大提高(在下麵我會解釋為什麼)
和資料庫鏡像結合使用，提供讀寫分離
作為測試環境或數據變更前的備份，比如我要大批導入或刪除數據前，或是將數據提供給測試人員進行測試前，做一個快照，如果出現問題，則可以利用快照恢復到快照建立時的狀態
快照的原理
與備份資料庫複製整個資料庫不同，快照並不複製整個資料庫的頁，而是僅僅複製在快照建立時間點之後改變的頁。因此，當利用快照進行資料庫恢復時，也僅僅將那些做出改變的頁恢復到源資料庫，這個速度無疑會大大高於備份和恢復方式。這個原理如圖1所示（圖摘自SQL Server 2008揭秘）。
圖1.鏡像的原理
由圖1可以看出，快照並不是複製整個整個資料庫，而僅僅利用快照存儲原始頁。因此可以看出,源資料庫上建立快照會給IO增加額外負擔.當對快照資料庫進行查詢時，快照時間點之後更改的數據會查詢數據文件，。這個概念如圖2所示（圖摘自SQL Server 2008揭秘）。
圖2.查詢快照資料庫時查詢的分佈
寫入時複製(Copy On Writing)和稀疏文件(Sparse Flie)
由上圖中可以看出，快照資料庫的文件是基於稀疏文件(Sparse File),稀疏文件是NTFS文件系統的一項特性。所謂的稀疏文件，是指文件中出現大量0的數據，這些數據對我們用處並不大，卻一樣占用著磁碟空間。因此NTFS對此進行了優化，利用演算法將這個文件進行壓縮。因此當稀疏文件被創建時，稀疏文件剛開始大小會很小(甚至是空文件)，比如圖3所示的文件就是一個稀疏文件。雖然邏輯上占了21M，但文件實際上占了128KB磁碟空間。
圖3.一個稀疏文件
對於快照來說，除了通過快照資料庫文件的屬性來看快照的大小之外，也可以通過DMV來查看，如圖4所示.
圖4.通過DMV查看快照資料庫大小
而當快照創建後，隨著對源資料庫的改變逐漸增多，稀疏文件也會慢慢增長,概念如圖4所示。
圖5.隨著源資料庫的更改越來越多，稀疏文件不斷增長
所以，通常來說，當稀疏文件增長到源資料庫文件大小的30%時，就應該考慮重建快照了。
而稀疏文件的寫入是利用了微軟的寫入時複製技術（Copy-On-Writing）,意思是在複製一個對象時並不是真正把對象複製到另一個位置，而是在新的對象中映射一個指針，指向原對象的位置。這樣當對新對象執行讀操作時，直接指向原對象。而在對新的對象執行寫操作時,將改變部分對象的指針指向到新的地址中。並修改映射表到新的位置中。
使用快照的限制
使用快照存在諸多限制，由於列表太長（詳細請參考MSDN：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms175158.aspx#LimitationsRequirements）,我只概括的說一下主要限制。
當使用快照恢複數據庫時，首先要刪除其他快照
快照在創建時的時間點上沒有commit的數據不會被記入快照
快照是快照整個資料庫，而不是資料庫的某一部分
快照是只讀的，意思是不能在快照上加任何更改，即使是你想加一個讓報表跑得更快的索引
在利用快照恢複數據庫時，快照和源資料庫都不可用
快照和源數據必須在同一個實例上
快照資料庫的文件必須在NTFS格式的盤上
當磁碟不能滿足快照的增長時，快照資料庫會被置為suspect狀態
快照上不能存在全文索引
其實，雖然限制看上去很多，但只要明白快照的原理，自然能推測出快照應該有的限制。
快照的創建和使用
無論是使用SSMS或是命令行，快照只能通過T-SQL語句創建。在創建資料庫之前，首先要知道資料庫分佈在幾個文件上，因為快照需要對每一個文件進行copy-on-writing。如圖6所示。
圖6.首先查出資料庫的文件分佈
根據圖6的資料庫分佈，我們通過T-SQL創建快照,如圖7所示。
圖7，根據圖6的資料庫信息創建一個資料庫快照
當快照資料庫創建成功後，就可以像使用普通資料庫一樣使用快照資料庫了,如圖8所示。
圖8.快照資料庫和普通資料庫一樣使用
通過如下語句可以看到，快照資料庫文件和源資料庫的文件貌似並無區別，僅僅是快照資料庫文件是稀疏文件，如圖9所示。
圖9.源資料庫和快照資料庫
而刪除快照資料庫和刪除普通資料庫並無二至，也僅僅是使用DROP語句，如圖10所示。
圖10.刪除快照資料庫
我們也可以利用快照恢複數據庫，這個恢復速度要比普通的備份-恢復來的快得多,這也可以將資料庫呈現給測試人員，當測試結束後，恢複數據庫到測試之前的狀態。如圖11所示。
圖11.利用快照恢複數據庫
使用快照其他一些需要考慮的因素
1.快照資料庫的安全設置繼承源資料庫的安全設置。也就是說能訪問源資料庫的用戶或角色也能訪問快照資料庫，當然，因為快照資料庫是只讀的，所以無論任何角色或人都無法修改快照資料庫。
2.我們由文章前面圖5看出，隨著快照存在的時間越來越長，快照會不斷增長。所以推薦在快照達到源資料庫大小30%之前，重新創建快照。
3.由於快照會拖累資料庫性能，所以資料庫不宜存在過多快照。
總結
本文簡單講述了資料庫快照的概念，原理以及使用。資料庫快照可以在很多場景下使用，無論是用於報表，還是和鏡像配合提供負載，以及利用快照恢複數據庫，使用得當的話，快照將會是一把利器。
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