SQL Server 环形缓冲区（Ring Buffer） -- RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR 诊断SQL Server内存压力...

SQL Server 环形缓冲区（Ring Buffer） -- RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR 诊断SQL Server 内存压力

由于SQL Server与Windows操作系统交互的方式，使得内存和内存管理相当复杂。如果你只是查看在标准SQL Server配置下操作系统分配的内存，你可能看到所有，或者大多数被SQL Server使用。在SQL Server中如果你查看资源计数器像总服务器内存，没有提供太多信息来帮助判断是否有内存的压力。你需要能快速和容易判断是否有内存问题。利用sys.dm_os_ring_buffers能让你快速而准确的决定是否有内存问题，这些问题是来自Windows操作系统还是SQL Server内部。

 

内存分配

 

在我们查询sys.dm_os_ring_buffers之前，让我们准确的知道在SQL Server和Windows之间有多少内存被管理。严格的考虑SQL Server的上下文，内存和内存问题可能是内部问题，是SQL Server和它的内存管理的一部分；或者是操作系统和它的内存管理的一部分。但你反过来看，从Windows操作系统的物理内存来看，内存被Windows管理，或着说虚拟地址空间（VAS）内存被分配给SQL Server，但它可能是或者不是实际的物理内存。在VAS中，SQL Server分配需要的内存不会返还给操作系统。然而，操作系统仍然管理内存，将它移动到物理内存或者通过分页文件写入磁盘。

 

当开始设置SQL Server时，你可能设置了最大内存限制。当SQL Server工作时，它将从操作系统请求内存直到最大值。将很少返还内存给操作系统，这就是为什么当SQL Server运行时，如此频繁的看到内存使用过量。看起来有问题，其实不是。然而，的确在操作系统的内存管理中增加了负载，因为越来越少的内存能被操作系统使用。尤其是当你不仅仅是在系统上运行了SQL Server而已，会更严重。

 

由于内存分裂，有两个地方将会在不同进程间耗尽内存。在操作系统内你需要更多的内存用于进程，例如，你会看到物理内存或外部内存压力。在VAS中你也需要更多的内存用于SQL Server，当你看到虚拟内存或内部内存压力。

 

是否有内存压力？

 

问题来了，你如何判断是否有内存压力，内存压力来自哪里。让我们看看sys.dm_os_ring_buffers去了解有哪些有价值的信息来回答这个问题。

 

这个动态管理视图在BOL中是未公开的。它可以被微软修改无需提醒。

 

环形缓冲区（Ring Buffer）是简单的系统告警记录用户内部诊断。从这个动态管理视图可以看到大量不同的告警。在系统中运行如下查询：

 

SELECT * FROM sys.dm_os_ring_buffers AS dorb;

 

结果如下：

 

只有四列，但最后一列是XML类型，可以得到丰富的信息。虽然有大量不同的环形缓冲信息，我们只对名为RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR类型感兴趣。这些记录记录着内存分配的改变，这是一个看到什么时候内存耗尽的好方法，因为一条内存很少的消息相当好的说明了你看到了内存压力。

 

如果我们看一个类型为RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR消息的XML列示例，如下：

 

RESOURCE_MEMPHYSICAL_LOW
2
0
0
0
128991020
0


153576
9022400
201728
0
0
152320


100
4193848
2175836
8385844
6064244
8589934464
8580567180
0

 

在MemoryNode和MemoryRecord节点的信息对于查明问题非常有用，但是关键数据是在上面的ResourceMonitor节点的Notification、IndicatorsProcess和IndicatorSystem元素的值。首先，这个一个从环形缓冲区捕获到的RESOURCE_MEMPHYSICAL_LOW的消息。意味着物理内存很少。接着的两个值说明了什么少。如果IndicatorsProcess返回0，且IndicatorsSystem返回一个值，那么这个问题是系统级的。但是，在我们的示例中，IndicatorsProcess有值而IndicatorsSystem返回0。意味着某个单一进程正在运行在低内存下，而不是整个系统。相应的值表示的含义如下：

 

取值	含义
1	高物理内存
2	低物理内存
4	低虚拟内存

 

当你看到这些，你可以知道在系统中内存压力的程度。判断是否是进程级别还是系统级别的问题是有帮助的。即使是进程级别的，你仍然看到在系统中低内存被进程占用。那可能意味着内存太小，也可能意味着进程需要重写。

 

注意：可以得到进程有内存压力的线索，但是并不知道是哪个进程。可以用扩展事件（Extended Events）捕获该事件，然后通过查询获取信息，但不能直接从这些信息得到特定的系统进程。

 

如何查询？

 

从环形缓冲捕获的告警分析内存压力是非常好的，但是你想通过脚本捕获这些信息。你不想去从大量的数据中查找特定的事件。我们可以用Xquery从该视图获取信息：

 

WITH RingBuffer
AS (SELECT CAST(dorb.record AS XML) AS xRecord,
dorb.timestamp
FROM sys.dm_os_ring_buffers AS dorb
WHERE dorb.ring_buffer_type = 'RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR'
)
SELECT xr.value('(ResourceMonitor/Notification)[1]', 'varchar(75)') AS RmNotification,
xr.value('(ResourceMonitor/IndicatorsProcess)[1]','tinyint') AS IndicatorsProcess,
xr.value('(ResourceMonitor/IndicatorsSystem)[1]','tinyint') AS IndicatorsSystem,
DATEADD(ms, -1 * dosi.ms_ticks - rb.timestamp, GETDATE()) AS RmDateTime
FROM RingBuffer AS rb
CROSS APPLY rb.xRecord.nodes('Record') record (xr)
CROSS JOIN sys.dm_os_sys_info AS dosi
ORDER BY RmDateTime DESC;

 

上面的查询显示了基本的可用信息，从timestamp可以获得实际日期和时间。如果你只是对内存压力感兴趣，先停下来。如果你对上面问题的诊断有兴趣，你将获取剩下的内存信息，像这样：

 

WITH RingBuffer
AS (SELECT CAST(dorb.record AS XML) AS xRecord,
dorb.timestamp
FROM sys.dm_os_ring_buffers AS dorb
WHERE dorb.ring_buffer_type = 'RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR'
)
SELECT xr.value('(ResourceMonitor/Notification)[1]', 'varchar(75)') AS RmNotification,
xr.value('(ResourceMonitor/IndicatorsProcess)[1]','tinyint') AS IndicatorsProcess,
xr.value('(ResourceMonitor/IndicatorsSystem)[1]','tinyint') AS IndicatorsSystem,
DATEADD(ms, -1 * (dosi.ms_ticks - rb.timestamp), GETDATE()) AS RmDateTime,
xr.value('(MemoryNode/TargetMemory)[1]','bigint') AS TargetMemory,
xr.value('(MemoryNode/ReserveMemory)[1]','bigint') AS ReserveMemory,
xr.value('(MemoryNode/CommittedMemory)[1]','bigint') AS CommitedMemory,
xr.value('(MemoryNode/SharedMemory)[1]','bigint') AS SharedMemory,
xr.value('(MemoryNode/PagesMemory)[1]','bigint') AS PagesMemory,
xr.value('(MemoryRecord/MemoryUtilization)[1]','bigint') AS MemoryUtilization,
xr.value('(MemoryRecord/TotalPhysicalMemory)[1]','bigint') AS TotalPhysicalMemory,
xr.value('(MemoryRecord/AvailablePhysicalMemory)[1]','bigint') AS AvailablePhysicalMemory,
xr.value('(MemoryRecord/TotalPageFile)[1]','bigint') AS TotalPageFile,
xr.value('(MemoryRecord/AvailablePageFile)[1]','bigint') AS AvailablePageFile,
xr.value('(MemoryRecord/TotalVirtualAddressSpace)[1]','bigint') AS TotalVirtualAddressSpace,
xr.value('(MemoryRecord/AvailableVirtualAddressSpace)[1]','bigint') AS AvailableVirtualAddressSpace,
xr.value('(MemoryRecord/AvailableExtendedVirtualAddressSpace)[1]','bigint') AS AvailableExtendedVirtualAddressSpace
FROM RingBuffer AS rb
CROSS APPLY rb.xRecord.nodes('Record') record (xr)
CROSS JOIN sys.dm_os_sys_info AS dosi
ORDER BY RmDateTime DESC;

 

现在这个查询包含了所有来自于XML的可用信息。有一个例外，我没有考虑AWE内存，因为现在大多数人都运行在64位系统下，该值总为0。现在你可以看到内存压力在哪里产生的。

 

总结

 

如本文所述，将不会告诉你内存压力来自哪里，但是用sys.dm_os_ring_buffers动态管理视图查询RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR事件类型，将完全让你知道你是否经历着内存压力。你可以查询该视图作为监控方案的一部分，或者用resource_monitor_ring_buffer_recorded事件来捕获该事件。无论哪种，你都要处理XML输出。幸运的是这些查询能帮助你跟踪SQL Server中的内存问题。

 

深入阅读

 

关于SQL Server如何进行内存管理：

http://blogs.msdn.com/b/slavao/archive/2005/02/19/376714.aspx

关于RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR的更多细节：

http://blogs.msdn.com/b/psssql/archive/2009/09/17/how-it-works-what-are-the-ring-buffer-resource-monitor-telling-me.aspx

关于关闭环形缓冲数据收集以提高性能：

http://support.microsoft.com/kb/920093

以下为常用脚本：

--常用SQL语句：
/*
 RING BUFFER...using RESOURCE MONITOR
   View RESOURCE_MONITOR --itmonitors Internal/external pressure
     will broadcast to Clerks-- to change mem
    want menutilization ==100..majority of commited mem is resident..is part of the workingSet
      if < 70---means some pages were swappedout...so degraded performance was experienced
     
      do... consider LOCKING PAGES IN MEMORY
*/
 
ifobject_id('tempdb..#tbl_ringBuffer')  is not null
 drop table #tbl_ringBuffer
go
 
select
    x.value('(//Notification)[1]', 'varchar(max)')                          as MsgType,
    x.value('(//Record/@time)[1]','bigint')                                     as TheTimeStamp,
    x.value('(//AvailablePhysicalMemory)[1]','bigint')             as AvailPhysMemKb,
    x.value('(//AvailableVirtualAddressSpace)[1]','bigint')     as AvailVAsKB,
    x.value('(//MemoryUtilization)[1]','bigint')                            as MemUtil,
   x.value('(//MemoryNode/@id)[1]','bigint')                             as NodeId,
    x.value('(//TotalPageFile)[1]','bigint')                                        as totalPageFile
 
into #tbl_ringBuffer
from
    (
      select cast(record as xml)
     from sys.dm_os_ring_buffers
     where ring_buffer_type ='RING_BUFFER_RESOURCE_MONITOR'
    )
      as R(x)
order by
    TheTimeStamp desc
----vieW LL RECORD
select * from #tbl_ringBuffer
go
---VIEW RECORDS WITH mEN <90... MEANS WEre starting to page out
select * from #tbl_ringBuffer where MemUtil < 90
go
drop table #tbl_ringBuffer