資料庫是數據的倉庫，用於存儲數據，而存儲數據需要媒介，現在的存儲媒介，最常用的是硬碟，土豪一點的伺服器使用固態硬碟（SSD），特殊用途的伺服器使用記憶體。資料庫最常用的存儲文件是數據文件和日誌文件，數據文件用於存儲數據，由一個主數據文件（.mdf）和若幹個輔助數據文件（.ndf）構成；日誌文件用於存儲 ...
資料庫是數據的倉庫，用於存儲數據，而存儲數據需要媒介，現在的存儲媒介，最常用的是硬碟，土豪一點的伺服器使用固態硬碟（SSD），特殊用途的伺服器使用記憶體。資料庫最常用的存儲文件是數據文件和日誌文件，數據文件用於存儲數據，由一個主數據文件（.mdf）和若幹個輔助數據文件（.ndf）構成；日誌文件用於存儲事物日誌，由.ldf文件構成。不同的文件可以存分佈到不同的物理硬碟上，這樣便於分散硬碟IO，提高數據的讀取速度。
數據文件的組合，稱作文件組（File Group），資料庫不能直接設置存儲數據的數據文件，而是通過文件組來指定。
一，文件組和文件的作用
SQL Server的數據存儲在文件中，文件是實際存儲數據的物理實體，文件組是邏輯對象，SQL Server通過文件組來管理文件。
一個資料庫有一個或多個文件組，主文件組（Primary File Group）是系統自動創建的，用戶可以根據需要添加文件組。每一個文件組管理一個或多個文件，其中主文件組中包含主數據文件（master data file），擴展名是.mdf，這個文件是系統預設生成的，並且在資料庫中是唯一的；輔助文件的擴展名是.ndf，是用戶根據需要添加的。主文件組中也可以包含輔助文件，除了主文件組之外，其他文件組只能包含輔助文件。
例如，查看示例資料庫的文件組，Primary 是住文件組，勾選Default表示住文件組是預設的文件組，這意味著，如果在create table和create index中沒有指定FileGroup選項，那麼SQL Server將使用預設的文件組來存儲數據。
文件組是一個邏輯實體，實際上，數據存儲在文件中（.mdf和.ndf）中，每一個文件組中都包含文件，因此，在create table和create index命令中指定文件組，那麼數據就會存儲到文件組包含的文件中。
從上圖中可以看到，資料庫文件的元數據：
- Logical Name是數據文件的邏輯名稱，用於數據壓縮 DBCC ShrinkFile等；
- 資料庫文件有兩種類型：Rows Data（存儲數據）和Log（存儲日誌），
- Initial Size是文件的初始大小，
- 而Autogrowth表示文件自動增加的大小，Maxsize是文件大小的最大值，
- Path參數表示文件的路徑，
- File Name是文件的物理名稱，邏輯名稱和物理名可以是不同的。
用戶也可以使用sys.database_files 和 sys.filegroups 查看數據的文件和文件組的元數據。
二，使用文件組的優勢
在實際開發資料庫的過程中，通常情況下，用戶需要關註文件組，而不用關心文件的物理存儲，即使DBA改變文件的物理存儲，用戶也不會察覺到，也不會影響資料庫去執行查詢。除了邏輯文件和物理文件的分離之外，SQL Server使用文件組還有一個優勢，那就是分散IO負載，其實現的原理是：
- 對於單分區表，數據只能存到一個文件組中。如果把文件組內的數據文件分佈在不同的物理硬碟上，那麼SQL Server能同時從不同的物理硬碟上讀寫數據，把IO負載分散到不同的硬碟上。
- 對於多分區表，每個分區使用一個文件組，把不同的數據子集存儲在不同的磁碟上，SQL Server在讀寫某一個分組的數據時，能夠調用不同的硬碟IO。
這兩種方式，其本質上，都是使每個硬碟均攤系統負載，提高IO性能。
創建分區表時，不同的分區可以使用相同的文件組，也可以使用不同的文件組。因此，在設計文件組時，應儘量把包含的文件包含在不同的硬碟上，以實現物理IO的最大分散化。
在創建文件時，伺服器CPU核的數量，決定最大的併發IO度，應該根據CPU 核的數量創建多個文件。通常情況下，文件的數量和CPU核的數量一致，是最優化的設計。
還有，應該根據硬碟的性能來創建文件組，日誌文件存儲到性能最好的硬碟上，而查詢延遲要求高的數據，也需要存儲到性能最好的硬碟上。
不是所有的數據都是同等重要的，應該根據業務需求和查詢延遲，對數據分級，因此，在設計文件組時，應該把級別高的數據分散，而把那些基本用不到的數據存儲到性能差的，用於存儲歸檔數據的硬碟上，以實現伺服器性能的合理配置。
三，指定文件組
在創建表時，在on子句中指定文件組，那麼數據將存儲在該文件組包含的文件中：
CREATE TABLE [dbo].[student]( ... ) ON [PRIMARY]
在創建索引時，在on子句指定文件組選項，那麼該表的索引結構將存儲在文件組包含的文件中：
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idx_student_stuname] ON [dbo].[student]( [stuname] ASC ) ON [PRIMARY]
在創建分區時，在TO自居中指定文件組，每一個分區將存儲到文件組中：
REATE PARTITION SCHEME scheme_name AS PARTITION function_name TO ([fg_name1], <....>, [fp_nameN])
四，數據文件大小增長導致的問題
當數據文件爆滿，沒有空間存儲數據時，此時執行insert命令，這會導致數據文件的增長。如果filegrowth選項設置的過大，會導致SQL Server耗費較長時間來實現文件的增長，在數據文件增長時，該文件是不能訪問的，因此，即使用戶僅插入一條數據，也要等待很長時間才能完成查詢，對用戶來說，體驗不友好。
數據文件增長是非常耗費系統資源和影響性能，如果設置SQL Server 自動增長，可能會導致系統性能不夠穩定，所以，應該預測可能的空間使用需求，並提前做好規劃。儘量避免空間用盡而使得SQL Server不得不自動增長的現象發生。同時也要確保每一次自動增長都能夠在可接受的時間內完成，及時滿足客戶端應用的需求。
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