理解SQL Server中交易日志的重要性

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　　交易日志（Transaction logs）是数据库结构中非常重要但又经常被忽略的部分。由于它并不像数据库中的schema那样活跃，因此很少有人关注交易日志。

本文讲述了交易日志在Microsoft SQL Server中的作用，如何通过它分析和解决潜在问题，如何用它恢复数据库，以及如何为了提高数据库性能对交易日志进行优化。
　　
　　SQL Server交易日志
　　交易日志是针对数据库改变所做的记录，它可以记录针对数据库的任何操作，并将记录结果保存在独立的文件中。对于任何每一个交易过程，交易日志都有非常全面的记录，根据这些记录可以将数据文件恢复成交易前的状态。从交易动作开始，交易日志就处于记录状态，交易过程中对数据库的任何操作都在记录范围，直到用户点击提交或后退后才结束记录。每个数据库都拥有至少一个交易日志以及一个数据文件。
　　
　　出于性能上的考虑，SQL Server将用户的改动存入缓存中，这些改变会立即写入交易日志，但不会立即写入数据文件。交易日志会通过一个标记点来确定某个交易是否已将缓存中的数据写入数据文件。当SQL Server重启后，它会查看日志中最新的标记点，并将这个标记点后面的交易记录抹去，因为这些交易记录并没有真正的将缓存中的数据写入数据文件。这可以防止那些中断的交易修改数据文件。
　　
　　维护交易日志
　　因为很多人经常遗忘交易日志，因此它也会给系统带来一些问题。随着系统的不断运行，日志记录的内容会越来越多，日志文件的体积也会越来越大，最终导致可用磁盘空间不足。除非日常工作中经常对日志进行清理，否则日志文件最终会侵占分区内的全部可用空间。日志的默认配置为不限容量，如果以这种配置工作，它就会不断膨胀，最终也会占据全部可用空间。这两种情况都会导致数据库停止工作。
　　
　　对交易日志的日常备份工作可以有效的防止日志文件过分消耗磁盘空间。备份过程会将日志中不再需要的部分截除。截除的方法是首先把旧记录标记为非活动状态，然后将新日志覆盖到旧日志的位置上，这样就可以防止交易日志的体积不断膨胀。如果无法对日志进行经常性的备份工作，最好将数据库设置为"简单恢复模式"。在这种模式下，系统会强制交易日志在每次记录标记点时，自动进行截除操作，以新日志覆盖旧日志。
　　
　　截除过程发生在备份或将旧标记点标为非活动状态时，它使得旧的交易记录可以被覆盖，但这并不会减少交易日志实际占用的磁盘空间。就算不再使用日志，它依然会占据一定的空间。因此在维护时，还需要对交易日志进行压缩。压缩交易日志的方法是删除非活动记录，从而减少日志文件所占用的物理硬盘空间。
　　
　　通过使用DBCC SHRINKDATABASE语句可以压缩当前数据库的交易日志文件，DBCC SHRINKFILE语句用来压缩指定的交易日志文件，另外也可以在数据库中激活自动压缩操作。当压缩日志时，首先会将旧记录标记为非活动状态，然后将带有非活动标记的记录彻底删除。根据所使用的压缩方式的不同，你可能不会立即看到结果。在理想情况下，压缩工作应该选在系统不是非常繁忙的时段进行，否则有可能影响数据库性能。
　　
　　恢复数据库
　　交易记录备份可以用来将数据库恢复到某一指定状态，但交易记录备份本身不足以完成恢复数据库的任务，还需要备份的数据文件参与恢复工作。恢复数据库时，首先进行的是数据文件的恢复工作。在整个数据文件恢复完成前，不要将其设为完成状态，否则交易日志就不会被恢复。当数据文件恢复完成，系统会通过交易日志的备份将数据库恢复成用户希望的状态。如果在数据库最后一次备份后，存在多个日志文件的备份，备份程序会按照它们建立的时间依次将其恢复。
　　
　　另一种被称为log shipping的过程可以提供更强的数据库备份能力。当log shipping配置好后，它可以将数据库整个复制到另一台服务器上。在这种情况下，交易日志也会定期发送到备份服务器上供恢复数据使用。这使得服务器一直处于热备份状态，当数据发生改变时它也随之更新。另一个服务器被称作监视（monitor）服务器，可以用来监视按规定时间间隔发送的shipping信号。如果在规定时间内没有收到信号，监视服务器会将这一事件记录到事件日志。这种机制使得log shipping经常成为灾难恢复计划中使用的方案。
　　
　　性能优化
　　交易日志对数据库有重要作用，同时它对系统的整体性能也有一定影响。通过几个选项，我们可以对交易日志的性能进行优化。由于交易日志是一个连续的磁盘写入过程，在这当中不会发生读取动作。因此将日志文件放在一个独立的磁盘，对优化性能有一定作用。
　　
　　另一项优化措施与日志文件的体积有关。我们可以设置日志文件的体积不超过硬盘空间的百分之几，或者确定它的大小。如果将其设置的过大会浪费磁盘空间，而如果设置的过小则会强制记录文件不断尝试扩展，导致数据库性能下降。

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