SQL SERVER 内存分配及常见内存问题（1）——简介
一、问题：
1、SQL Server 所占用内存数量从启动以后就不断地增加：
首先，作为成熟的产品，内存溢出的机会微乎其微。对此要了解SQL SERVER与windows是如何协调、共享内存。并且SQL SERVER的内部对内存的管理机制。
2、在Windows 2003以上版本运行的SQL Server，内存使用量突然急剧下降：
内存是Sqlserver的生命线。在errorlog中，出现一下情况：
这类问题往往不是sql server导致的，而是Windows感觉到急迫的内存压力，迫使sql server 释放内存。
3、用户在做操作时，遇到内存申请失败：不是用户想申请多少就有多少
4、内存压力导致的性能下降：内存压力是性能问题最常见的原因之一。
二、操作系统层面看SQL SERVER 内存分配：
操作系统不缺内存不代表sql server不缺内存
专用术语：
Virtual Address Space(虚拟地址空间)：一个应用程序能访问的最大地址空间。虚拟地址空间存放的数据信息不一定在物理内存中，可能会放在缓存文件中（Paging file）
Physical Memory（物理内存）：要频繁访问的数据对象必须能长时间地缓存在物理内存中，才能达到最优化的效率。
Reserved Memory（保留内存）：是虚拟地址空间的一段地址，不是真正物理空间，由某些API提前申请保留。
Committed Memory（提交内存）：将保留内存的页面正式提交。最终到物理内存中，
Shared Memory（共享内存）：windows提供了在进程和操作系统间共享内存的机制。可理解为在多个进程中可见的内存。
Private Bytes：某个进程提交的地址空间中，非共享部分。
Working Set：某个进程的地址空间中，存放在物理内存的那一部分。
Page Fault（页面访问错误）：分为Soft/Hard ，访问一个存在虚拟地址空间，但不存在物理内存中的页面时，就会发生PageFault，如果不是访问越界而导致的，一种目标页面存在于硬盘，会产生硬盘读写，成为Hard Fault。另一种存在物理内存中，但没有直接放在这个进程的working set下。需要windows重定向，这种不会导致硬盘操作，成为soft fault，一般soft带来的性能影响可以忽略，只要关系hard fault。
System Working Set：Windows系统也有Working set 可以通过性能监视器里的memory：cache bytes来监控，发生在系统内存上的page fault可以用过Mmeory：cache faults/sec看到。
System Cache（系统高速缓存）：提高磁盘I/O速度，可以用过性能监视器：Memory：cache resident bytes监控。
Non Paged Pool （非页交换区）：包含一定范围内的系统虚拟地址的内存交换区，可以保证在任何时候都驻留在物理内存中，可以通过Memory:pool Nonpaged Bytes来监控。这一块缓存可以被所有的经常共享，一个最常见的用途是存放所有对象的指针（Object Handles）
Paged pool（页交换区）：系统空间中可以调入或调出系统进程工作集（Working set）的虚拟内存区域。可以通过Memory：pool Paged Bytes和Memory：pool paged resident bytes监控。
Stack（栈）：每个线程有两个栈，一个给内核模式（kernel mode），一个给用户模式（user mode）。每个栈是一块内存空间，存放线程运行的过程或函数的调用地址，以及所有参数的值。
In Process:运行在同一个进程的地址空间里。
Out of Process：运行在不同的进程地址空间里。
Memory Leak（内存泄漏）：一种是sql server作为进程，不断地向windows申请内存资源知道整个windows内存耗尽。另一种是sql server 内部，某个sql server组件不断地申请内存，知道把能申请到的内存耗尽，使得其他组件不能正常运行。前一种情况非常少见。
32位下windows的地址空间及AWE：
默认情况下，windows进程有4G虚拟地址空间，2G给核心态（kernel mode），剩下的2G给用户态（user mode）。这两部分会严格区分。
任何一个用户进程的地址空间分布图：
方法1：在boot.ini文件中使用/3GB参数，可以在企业版的windows下讲核心态降到1G，讲用户态升到3G。
方法2：使用Address Windowsing Extensions(地址空间扩展，awe)，是一种允许32位应用分配64GB物理内存，并把视图或窗口映射到2G虚拟地址空间的机制。不是所有的内存申请都使用awe，只有先reserve，再commit的内存调用才使用awe。
Windows层面上的内存使用检查：
需要检查的内容有：windows系统自身内存使用数量及内存分布。是否有内存压力，压力是否比较严重。甚至每个进程的内存使用情况。最后就是是否互相影响。
可以使用性能监视器实现。
Windows系统使用情况：
1、整体使用分析：
Committed bytes：
整个windows系统的内存总数，包括物理内存的数据和文件缓存中的数据。
Commit Limit：
整个windows系统能够申请的最大内存数，等于物理内存加上文件缓存的大小。如果Commit Limit≈Committed bytes，说明系统内存接近极限。如果缓存文件不能自动增长，系统将不能提供更多的内存空间。
Available MBytes：
现在系统空闲的物理内存，直接反映windows层面有没有内存压力。
Page File:%Usage 和Page File:%Peak Usage：
反映缓存文件使用量的多少，数据在文件缓存中存得越多，说明物理内存数量和实际需求量的差距越大，性能也越差。
Pages/sec：
Hard Page Fault每秒需要从磁盘读取或写入的页面数目。是Memory:pages input/sec + Memory:pages output/sec之和。
Memory:page faults/sec 是soft page fault 和 hard page fault的总和。但由于soft page fault 对性能影响不大，所以用处没pages/sec那么有用。pages/sec不能长时间保持在一个比较高的值。
2、Windows系统自身内存使用情况：
Memory：cache bytes：
系统的working set ，也就是系统使用的物理内存数目。
Memory：System cache resident bytes (system cache)：系统告诉缓存消耗的物理内存。
Memory：Pool paged resident bytes：页交换区消耗的物理内存。
Memory：System Driver resident bytes：可调页的设备驱动程序代码消耗的物理内存。
Memory：System Code resident bytes：Ntoskrnl.exe中可调页代码消耗的内存。
3、System pool：Memory :pool Nonpaged bytes(非页交换区)和Memory：pool paged resident bytes（页交换区）
单个Process使用情况：
Process:%processor Time：目标进程消耗的CPU资源数，包括用户态和核心态的时间。
Process:Page Faults/sec 目标进程上发生的PageFaults的数目。
Process:Handle Count 目标进程handle数据，如果进程内部有对象老是创建不及时回收，就会发生Thread Leak
Process:Pool Paged Bytes目标进程所使用的Paged Pool的大小。
Process:Pool Nonpaged Bytes目标进程所使用的Non-Paged pool大小。
Process:working set 某个进程的地址空间中，存放在物理内存的那部分。
Process:Virual Bytes:某个进程所申请的虚拟地址空间大小。
Process:Private bytes：某个进程提交了地址空间中非共享的部分。
内存永远是最重要的系统资源。
SQL SERVER内存使用和Windows之间的关系：
Target Server Memory：理论上能够使用的最多内存数目。