SQL Server2008引擎組件
SQL Server2008引擎組件
首先讓我們先來看看SQL Server2008的引擎組件,SQLServer2008有四大組件:協議、關系引擎、存儲引擎和SQLOS。
一、協議層(Protocol Layer)
當一個應用程序與SQL Server數據庫引擎通訊時,協議層提供的應用程序編程接口利用微軟自定義的tabular data stream(TDS)package來規范通訊格式。這一層的意義在于向應用程序提供訪問SQL Server的接口。
SQL Server Network Interface(簡稱SNI)
SNI是在服務器和客戶端之間建立網絡連接的一種協議,他提供一組在數據庫引擎和SQL Server客戶端使用的API函數。SNI代替了SQL Server2000下的Net- Libraries組件和MDAC組件。
SQL Server支持共享內存(Shared memory)、TCP/IP、命名管道(Named Pipes)、虛擬接口適配器(Virtual Interface Adapter,即VIA)四種協議。
一旦建立連接,SNI就會向服務器的TDS斷點創建一條安全的連接,用來進行數據的請求和返回。
表格格式數據流端點(Tabular Data Stream,簡稱TDS)
TDS是一種微軟的與數據庫進行交互的私有協議,SQL Server在安裝時為其支持的四種協議各創建一個端點,如果協議被激活,那么所有用戶均可以使用這個協議。此外還有一個專門為專用管理員連接(DAC)而設置的端點。
一條SQL語句則會通過TCP/IP連接以TDS消息的形式發送給SQL Server。
協議層(Protocol Layer)
一旦協議層接收到TDS包,就會在反轉和解包工作,以找到所包含的請求。協議層也負責打包結果和狀態消息,并以TDS消息的形式返回客戶端。
二、關系引擎(Relational Engine)
關系引擎又成為查詢處理器,包括用來確定某個查詢所要做的操作及進行這些操作***方式的SQL Server組件。同時關系引擎也負責向存儲引擎請求數據時查詢的執行,并處理返回的結果。
命令解析器(Cmd Parser)
命令解析器處理發送給SQL Server的T-SQL語言事件。它會先檢查T-SQL語法,并返回任何錯誤信息客戶端,如果語法有效,就會進一步產生執行計劃或者去查找一個已經存在的執行計劃。命令解析器通過T-SQL哈希值向位于緩沖池中的Plan Cache發出匹配要求,以檢查是否存在該執行計劃;如果不存在則把T-SQL翻譯成可以執行的內部格式,即查詢樹。
查詢優化器(Optimizer)
查詢優化器從命令解析器中獲取查詢樹,并為它的實際執行做準備。
生成執行計劃的***步是對每個查詢進行規范化,規范化的過程有可能將單個查詢分解成多個粒度合適的查詢。然后進行***化,SQL Server的查詢優化器是基于成本的,它會選擇它認為成本***的執行計劃,它使用一些內部指標(內存需求、CPU利用率和I/O需求數目)作為選擇的依據。此外查詢優化器還會考慮請求語句的類型、檢查受到影響的各表的數據量、表中的索引,以及SQL Server統計數據。
SQL管理器
SQL管理器負責管理與存儲過程及其計劃有關的事務,并負責管理查詢的自動化參數。
數據庫管理器
數據庫管理器管理查詢編譯和查詢優化所需的對元數據的訪問。
查詢執行器(Query Executor)
查詢執行器運行查詢優化器生成的執行計劃,就像調度員負責調度執行計劃中的所有命令。
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三、存儲引擎(Storage Engine)
存儲引擎包括存取方法、事務管理和緩沖區管理器。
存取方法(Access Methods)
SQL Server需要定位數據庫時,會調用存取方法代碼。它提供了一組代碼,用來創建和請求對數據頁面和索引頁面進行掃描,并且將準備好的OLE DB數據行集返回給關系引擎。存取方法并不真正進行操作,它只負責向緩沖區管理器發出請求。
事務管理器(Transaction Manager)
事務管理器包括兩個組件:日志管理器和鎖管理器。
鎖管理器負責數據的并發保護和基于特定隔離級別的管理。日志管理器負責將事務日志提前記錄于日志文件中,從而起到保護數據的作用。
緩沖區管理器(Buffer Manager)
緩沖區管理器用來管理緩沖區內存池中數據頁面的分布。
四、SQLOS
SQLOS則可以理解為SQL Server2008的操作系統,主要負責處理與操作系統之間的工作,SQL Server通過該接口層向操作系統申請內存分配、調度資源、管理進程和線程以及同步對象。
緩沖池(Buffer Pool)
緩沖池在SQL Server中是內存的***消耗者,主要包括數據緩沖池和執行計劃緩沖池。
執行計劃緩沖池(Plan Cache)
生成執行計劃是比較消耗資源和時間的,因此在Plan Cache緩存這些執行計劃,有助于執行計劃的重用。
數據緩沖池(Data Cache)
數據緩沖池負責將數據頁和索引頁放在數據告訴緩沖池中,以便多個用戶可以共享數據。
SQL查詢示意圖
以下為一條基本的SQL查詢示意圖。

首先客戶端的SNI通過TCP/IP協議和SQL Server服務端的SNI建立連接,然后建立連接到TDS的連接,并以TDS消息的方式傳送SELECT命令。SQL Server服務端的SNI對TDS消息進行解包,并把SQL命令傳給語法解析器;語法解析器在緩沖池中檢查是否存在執行計劃,如果沒有則創建一個查詢樹,并交給優化器;優化器產生相應的執行計劃;查詢執行器通過OLE DB接口向存儲引擎中的訪問存取方法發出請求讀取數據;存取方法則向緩沖區管理器發起數據請求,如果在緩沖池的數據緩沖池中存在相應的數據,如果沒有則從磁盤上讀取數據頁放到數據緩沖池中,并把數據返回給存取方法;存取方法在把結果返回給關系引擎,并最終以TDS消息的形式返回給客戶端。
上文對剛剛入門的初學者來說參考價值是非常高的,要想很好的完成SQL Server2008引擎組件的入門,一定要首先從最基本的做起,希望大家通過本文的學習,都能很好的掌握SQL Server2008引擎組件。
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