每個 DBA 都應該知道的SQL Server高級功能
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![]() 概述:Microsoft SQL Server 是不斷變化的數據管理領域的基石,因其廣泛的功能集、可伸縮性和可靠性而受到重視。一組知識淵博的數據庫管理員 (DBA) 對于每個 SQL Server 實現都是必不可少的,因為他們負責維護數據庫系統的高效運行和最佳性能。盡管對 SQL Server 有基本的了解是必要的,但成功的 DBA 是徹底掌握其高級功能的人。為了深入研究 SQL Server 的高級功能,這本詳盡的書旨在為 DBA 提供發展其技能集和提高其能力的路線圖。本教程可以幫助您發現 SQL Server 的全部潛力,SQL Server 是一個強大的關系數據庫管理系統,無論您是試圖磨練技能 Microsoft SQL Server 是不斷變化的數據管理領域的基石,因其廣泛的功能集、可伸縮性和可靠性而受到重視。一組知識淵博的數據庫管理員 (DBA) 對于每個 SQL Server 實現都是必不可少的,因為他們負責維護數據庫系統的高效運行和最佳性能。盡管對 SQL Server 有基本的了解是必要的,但成功的 DBA 是徹底掌握其高級功能的人。 為了深入研究 SQL Server 的高級功能,這本詳盡的書旨在為 DBA 提供發展其技能集和提高其能力的路線圖。本教程可以幫助您發現 SQL Server 的全部潛力,SQL Server 是一個強大的關系數據庫管理系統,無論您是試圖磨練技能的經驗豐富的 DBA,還是渴望了解其細微差別的初學者。 在本指南中,我們將探討每個 SQL Server DBA 都應掌握的關鍵高級功能,提供詳細的解釋、實用見解和說明性代碼示例。從優化查詢性能到實施可靠的安全措施,從確保高可用性到利用高級監視和優化工具,我們將涵蓋熟練管理 SQL Server 所必需的廣泛主題。 認識到在不斷變化的數據庫管理領域中持續教育和適應性的需求至關重要,因為我們踏上了這條精通之路。在每個新版本中,SQL Server 都會通過提供新穎的功能和升級來更好地滿足當代數據驅動型企業不斷變化的需求。DBA 可以通過采用終身學習方法和跟上最新進展來保持他們在各自領域的領導地位并為他們的公司增加價值。 因此,無論你是準備深入研究錯綜復雜的索引策略、探索查詢優化的細微差別,還是利用高級安全措施的強大功能,本指南都將為你提供所需的知識和技能,讓你自信而熟練地駕馭復雜的 SQL Server 管理。 加入我們,踏上掌握 SQL Server 高級功能的旅程,使 DBA 能夠解鎖新的可能性、優化性能并確保其數據庫環境的彈性和安全性。讓我們深入了解并發現基礎知識領域之外的內容,因為我們為成為 SQL Server 的真正主人鋪平了道路。 了解 SQL Server 中的索引策略索引對于提高 SQL Server 查詢速度至關重要,因為它們可以快速檢索數據。了解 SQL Server 中可用的各種索引算法以及它們如何影響查詢執行對于數據庫管理員 (DBA) 至關重要。 1. 聚集索引在表中,聚集索引建立數據的物理順序。由于聚集索引決定了整個表的存儲結構,因此每個表只能有一個聚集索引。在表上構造聚集索引時,數據行將按索引鍵指定的順序保存。 示例:創建聚集索引
在此示例中,我們使用列創建在表上命名的聚集索引。此索引將根據 .IX_Employee_IDEmployeeEmployeeIDEmployeeEmployeeID 2. 非聚集索引與聚集索引相比,非聚集索引對數據庫中的實際數據順序沒有影響。相反,它們使用索引鍵列和對匹配數據行的引用構建一個獨立的結構。 示例:創建非聚集索引
在這里,我們使用列創建一個在表上命名的非聚集索引。此索引將提高按列篩選或排序的查詢的查詢性能。IX_LastNameEmployeeLastNameLastName 3. 過濾索引篩選索引提供了一種基于篩選謂詞在表中的行子集上創建索引的方法。這對于僅訪問特定數據子集的查詢特別有用。 示例:創建篩選索引
在此示例中,我們為列大于 50000 的行創建在表上命名的篩選索引。此索引將提高涉及篩選高薪員工的查詢的性能。IX_SalaryHighEmployeeSalary 4. 覆蓋指數覆蓋索引是包含滿足查詢所需的所有列的索引,因此無需進一步查找基表。覆蓋索引允許 SQL Server 直接從索引中檢索所有必要的數據,從而顯著提高查詢性能。 示例:創建覆蓋指數
在此示例中,我們創建了在表上命名的覆蓋索引,包括 和 列作為索引鍵列,和 列作為包含列。此索引可以滿足選擇 、 、 和 的查詢,而無需訪問基表。IX_CoveringIndexEmployeeLastNameFirstNameDepartmentIDSalaryLastNameFirstNameDepartmentIDSalary 了解索引策略是高效 SQL Server 性能優化的基礎。通過適當地利用聚集索引、非聚集索引、篩選索引和覆蓋索引,DBA 可以優化查詢執行并增強其數據庫系統的整體響應能力。但是,必須在索引創建和維護開銷之間取得平衡,因為過多的索引可能會導致數據修改操作期間的性能下降。在繼續探索和優化索引策略時,請記住監視索引使用情況并進行相應調整,以確保 SQL Server 環境的最佳性能。 優化查詢性能SQL Server 管理最重要的方面之一是查詢性能優化。數據庫管理員 (DBA) 可以通過利用各種策略和最佳實踐來提高 SQL 查詢的有效性,從而縮短響應時間和提高系統性能。 1. 了解執行計劃為了找到運行查詢的最有效方法,SQL Server 會創建執行計劃。DBA 可以通過查看執行計劃來發現可能的性能瓶頸并調整查詢優化。 示例:查看執行計劃
通過啟用該選項,SQL Server 將顯示后續查詢的執行計劃,而不執行它。這允許 DBA 分析計劃并做出優化決策。SHOWPLAN_ALL 2. 查詢提示SQL Server 提供了查詢提示,允許 DBA 影響查詢優化器的行為。雖然應明智地使用查詢提示,但它們可以有效地優化特定的查詢方案。 示例:使用查詢提示強制索引
在此示例中,提示用于強制查詢優化器在執行查詢時使用索引。如果優化程序選擇次優執行計劃,這可能是有益的。INDEXIX_CustomerID 3. 更新統計數據為了確定最佳查詢執行策略,SQL Server 使用統計信息。不準確或過時的統計數據可能會導致性能低于標準。為了確保查詢優化器具有最新的數據,DBA 應經常更新統計信息。 示例:更新統計信息
通過更新統計信息,DBA 可確保 SQL Server 的查詢優化器具有有關數據分布的準確信息,從而能夠生成最佳執行計劃。 4. 指標維護正確的索引維護對于查詢性能至關重要。DBA 應定期監視索引碎片并執行索引維護任務,例如重建或重新組織索引以保持最佳性能。 示例:重建索引
通過重建索引,DBA 可以消除碎片并確保查詢高效執行。 5. 查詢重寫有時,優化查詢性能涉及重寫查詢以更有效地實現所需結果。這可能涉及重構聯接、消除冗余子查詢或使用替代方法來實現相同的結果。 示例:查詢重寫
在此示例中,重寫的查詢通過使用子查詢消除了對聯接的需要,這可能會根據數據分布和索引帶來更好的性能。 它需要全面掌握 SQL Server 內部結構、查詢優化策略和數據庫設計概念來優化查詢性能,這是一項復雜的任務。DBA 能夠通過利用執行計劃、查詢提示、統計信息更新、索引維護和查詢重寫來提高其數據庫系統的響應能力并顯著提高 SQL 查詢的性能。為了獲得最佳結果,必須有條不紊地進行查詢優化,并利用各種工具和策略。在繼續磨練查詢優化技術時,請密切關注性能指標,并根據需要調整優化策略,以保證 SQL Server 性能達到峰值。 實施高級安全措施對于每個公司來說,確保 SQL Server 數據庫中保存的數據的安全性至關重要。SQL Server 提供了全面的安全功能和過程,從審核和加密到身份驗證和授權。我們將在這一部分中介紹數據庫管理員 (DBA) 可以實施的高級安全方法,以正確保護敏感數據。 1. 透明數據加密 (TDE)透明數據加密 (TDE) 提供了額外的保護,防止對數據文件的不必要訪問,該加密在數據庫處于靜止狀態時對其進行加密。TDE 使用受 master 數據庫中保存的證書保護的數據庫加密密鑰 (DEK) 對數據進行加密。 示例:啟用 TDE
執行這些命令將創建主密鑰、證書,并使用該證書對數據庫進行加密。 2.始終加密敏感數據可以在傳輸過程中和靜態時使用“始終安全”進行保護,從而保證在其生命周期內對其進行加密。由于加密密鑰是獨立于 SQL Server 維護的,因此管理員無法查看純文本數據。 示例:啟用 Always Encrypted
此示例演示為表中的特定列設置 Always Encrypted 的過程。 3. 行級安全性 (RLS)行級安全性 (RLS) 允許基于安全謂詞對數據庫表中行的訪問進行精細控制。RLS 使組織能夠實施安全策略,根據用戶身份或角色成員身份限制對特定行的訪問。 示例:實現行級安全性
創建名為 URITY 的策略,該策略根據列將篩選謂詞應用于表。SalesFilterSalesUserID 4. 動態數據脫敏通過在查詢結果中隱藏敏感數據,動態數據掩碼 (DDM) 可以保護機密信息免受未經授權的用戶的侵害。DDM 根據既定的屏蔽標準動態屏蔽數據,確保敏感數據對未經授權的用戶隱藏。 示例:應用動態數據掩碼
組織可以通過對敏感列應用動態數據掩碼來管理對敏感數據的訪問,而無需更改基礎數據。 保護 SQL Server 數據庫中保存的敏感數據需要實施復雜的安全過程。組織可以實施強大的安全規則,并利用透明數據加密 (TDE)、始終加密、行級安全性 (RLS) 和動態數據掩碼 (DDM) 等強大技術來保護關鍵數據免受不必要的訪問。數據庫管理員可以通過利用這些高級安全方法來減少安全威脅并保持法規遵從性,從而提高對其數據庫環境完整性和安全性的信任和信心。 高可用性和災難恢復解決方案數據庫管理的一個關鍵部分是災難恢復 (DR) 和高可用性 (HA),它們保證 SQL Server 數據庫即使在硬件故障、自然災害或其他干擾的情況下也是可靠的和可用的。組織可以通過使用 SQL Server 的災難恢復和高可用性功能和解決方案套件來減少停機時間和數據丟失。本節將討論 SQL Server 提供的一些更復雜的 HA/DR 選項,以及演示如何使用這些選項的代碼示例。 1. Always On 可用性組Always On 可用性組具有本地高可用性和遠程災難恢復功能,可在數據庫級別提供高可用性和災難恢復解決方案。在主副本發生故障的情況下,可用性組在同步副本之間提供自動故障轉移,從而最大程度地減少停機時間和數據丟失。 示例:配置 Always On 可用性組
在此示例中,在兩個 SQL Server 實例( 和 )上創建了一個名為 的可用性組,其中包含副本。數據庫將添加到可用性組以進行自動故障轉移。MyAGSQLServer1SQLServer2AdventureWorks 2. 日志傳送日志傳送是一種災難恢復解決方案,涉及將事務日志備份從主數據庫傳送到一個或多個輔助數據庫。通過應用事務日志備份,輔助數據庫會定期聯機,從而在主數據庫發生故障時提供熱備用數據庫。 示例:設置日志傳送
存儲基礎架構、故障轉移群集實例提供高可用性。SQL Server 故障轉移群集實例通過在節點發生故障時自動切換到正常運行的節點來最大程度地減少停機時間。 示例:設置故障轉移群集實例
此示例演示如何為 SQL Server 實例創建群集資源。 為了在面對不可預見的中斷時維護數據庫的可訪問性和彈性,災難恢復和高可用性是 SQL Server 管理的基本要素。SQL Server 提供的高級 HA/DR 解決方案包括 Always On 可用性組、日志傳送和故障轉移群集實例;每個都有特定的優點和應用。在發生硬件故障、自然災害或其他緊急情況時,組織可以通過將這些解決方案付諸實踐并定期評估災難恢復計劃來減少停機時間、限制數據丟失并保證業務連續性。 利用數據壓縮技術在 SQL Server 系統中,數據壓縮是降低存儲成本和提高查詢速度的有效方法。數據庫管理員 (DBA) 可以通過在行或頁級別壓縮數據來最大程度地減少 I/O 開銷并最大限度地提高存儲使用率。我們將在本節中檢查 SQL Server 數據壓縮選項,并提供演示如何使用這些選項的代碼示例。 1. 行級壓縮行級壓縮通過消除每行中未使用的空間來減少單個行的存儲占用空間。這種壓縮技術對于具有可變長度列或稀疏數據的表特別有效。 示例:啟用行級壓縮
在此示例中,為表啟用了行級壓縮,從而減少了每行所需的存儲空間。MyTable 2. 頁面級壓縮頁面級壓縮可壓縮整個數據頁,與行級壓縮相比,可節省更多存儲空間。頁面壓縮的工作原理是識別和消除每個頁面中的冗余數據,從而減少整體存儲占用空間。 示例:啟用頁面級壓縮
在這里,為表啟用了頁面級壓縮,壓縮整個數據頁以減少存儲開銷。MyTable 3. 分區級壓縮分區級壓縮允許 DBA 有選擇地將壓縮應用于分區表中的各個分區。這樣可以對存儲優化進行更精細的控制,從而僅將壓縮應用于具有最大存儲節省潛力的分區。 示例:啟用分區級壓縮
在此示例中,頁面級壓縮應用于表中的特定分區 (),允許針對特定數據子集定制壓縮。MyPartitionMyPartitionedTable 4. 列存儲壓縮列存儲壓縮是一種專門的壓縮技術,專為分析工作負載和數據倉庫方案而設計。列存儲索引將數據組織成列而不是行,從而為分析查詢提供高效的壓縮和查詢性能。 示例:創建列存儲索引
在這里,在表上創建一個名為的列存儲索引,指定要包含在列存儲索引中的列。IX_ColumnstoreMyTable 在 SQL Server 設置中,數據壓縮技術對于提高查詢性能和存儲效率非常有益。DBA 可以有效地降低存儲成本,最大限度地減少 I/O 開銷,并通過利用行級、頁級、分區級和列存儲壓縮來增強整體數據庫性能。但是,必須仔細考慮壓縮的權衡,例如壓縮和解壓縮過程中較高的 CPU 使用率。DBA 可以選擇最佳壓縮方法,并通過評估其 SQL Server 系統的工作負載模式和存儲功能來最大限度地提高存儲利用率,同時保持最佳查詢性能。 高級監控和調優在 SQL Server 系統中,確保最佳性能和可靠性需要高級監視和優化過程。數據庫管理員 (DBA) 可以利用高級監視工具和優化策略主動檢測性能瓶頸,增強查詢執行,并保證 SQL Server 數據庫的無縫運行。本節將介紹高級優化和監視技術,并提供代碼示例來說明如何使用這些技術。 1. 動態管理視圖 (DMV)在動態管理視圖 (DMV) 的幫助下,DBA 可以監視性能指標、發現資源瓶頸并解決性能問題。DMV 提供有關 SQL Server 內部工作原理的深入信息。 示例:使用 DMV 監視查詢性能
此查詢利用 DMV 來識別 SQL Server 實例中占用 CPU 最多的查詢,從而幫助 DBA 確定優化工作的優先級,以解決性能瓶頸問題。 2. 查詢商店查詢存儲是 SQL Server 中的一項內置功能,用于捕獲查詢執行統計信息和執行計劃,使 DBA 能夠監視一段時間內的查詢性能并識別回歸。 示例:啟用查詢存儲
d 事件并解決性能問題。 示例:創建擴展事件會話
此代碼創建一個擴展事件會話,該會話用于捕獲 SQL Server 中發生的死鎖事件,并將其寫入事件文件進行分析。DeadlockMonitor 4. 查詢優化優化查詢性能是優化 SQL Server 數據庫的一個關鍵方面。DBA 可以使用各種技術(如索引優化、查詢重寫和統計信息更新)來改進查詢執行計劃并增強整體性能。 示例:索引優化
此查詢使用 DMV 來識別可能提高查詢性能的缺失索引,并生成語句以創建缺失的索引。CREATE INDEX 在 SQL Server 系統中,確保最佳性能和可靠性需要高級監視和優化過程。為了確保 SQL Server 數據庫的無縫運行,DBA 可以主動識別性能瓶頸,優化查詢執行,并通過利用查詢存儲、擴展事件、動態管理視圖 (DMV) 和查詢優化等工具和技術獲得對 SQL Server 性能的寶貴見解。DBA 可以通過將這些復雜的監視和優化策略集成到其流程中,有效地維護 SQL Server 設置并為其公司提供最佳性能。 該文章在 2024/5/29 15:25:23 編輯過 |
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