SQL Server 2008数据库快照技术(八)

数据库快照是数据库（源数据库）的只读、静态视图, 是 自SQL  Server 2005 中新增的功能。数据库快照提供了快速、简洁的一种数据库另类备份操作。多个快照可以位于一个源数据库中，并且可以作为数据库始终驻留在同一服务器实例上。创建快照时，每个数据库快照在事务上与源数据库一致。在被数据库所有者显式删除之前，快照始终存在。

快照可用于报表。另外，如果源数据库出现用户错误，还可将源数据库恢复到创建快照时的状态。丢失的数据仅限于创建快照后数据库更新的数据。

本节内容：

l  数据库快照原理

l  快照读操作原理

l  创建数据库快照

l  使用数据库快照

l  数据库快照的限制

一，数据库快照原理

数据库快照在数据页级运行。在第一次修改源数据库页之前，先将原始页从源数据库复制到快照。此过程称为“写入时复制操作”（即copy-on-write）。快照将存储原始页，保留它们在创建快照时的数据记录。对已修改页中的记录进行后续更新不会影响快照的内容。对要进行第一次修改的每一页重复此过程。这样，快照将保留自创建快照后经修改的所有数据记录的原始页。

SQL Server 2005/2008 中使用了一种叫做“稀疏文件”的文件来存储复制的原始页。最初，稀疏文件实质上是空文件，不包含用户数据并且未被分配存储用户数据的磁盘空间。对于每一个快照文件，SQL Server 2005/2008创建了一个保存在高速缓存中的比特图，数据库文件的每一个页面对应一个比特位，表示该页是否已经被复制到快照中。当源数据库发生改变时，SQL Server 2005/2008会查看比特图来检查该页是否已经被复制，如果没有被复制，那么马上将其复制到快照中，然后再更新源数据库，这种操作叫写入时复制（copy-on-write）操作。当然，如果该页已经复制到快照文件中了就不需要再重复复制。

随着源数据库中更新的页越来越多，文件的大小也不断增长。创建快照时，稀疏文件占用的磁盘空间很少。然而，由于数据库随着时间的推移不断更新，稀疏文件会增长为一个很大的文件。下图展示了修改源数据库数据时，将复制源数据库中修改对应的数据页到数据库快照中，即写入时复制操作：

翻译后：

二，数据库快照读操作原理

对于用户而言，数据库快照似乎始终保持不变，因为对数据库快照的读操作始终访问原始数据页，而与页驻留的位置无关。当一个查询从快照中读取数据时，首先通过比特图来判断需要的页面是否已经在快照文件中或者仍然在源数据库中。如果未更新源数据库中的页，则对快照的读操作将从源数据库读取原始页。下图显示了对新创建的快照（其稀疏文件不包含页）的读操作。此读操作仅从源数据库读取：

翻译后：

更新某页之后，对快照的读操作仍访问原始页，该原始页现在存储在稀疏文件中。下图说明了对访问源数据库中更新页的快照的读操作。此读操作有1个页面是从快照中读取的，因为该页已经被更新过，而另外9个页面是从源数据库中读取的：

翻译后：

三，创建数据库快照

创建数据库快照之前，考虑如何命名它们是非常重要的。每个数据库快照都需要一个唯一的数据库名称。为了便于管理，数据库快照的名称可以包含标识数据库的信息，例如：

l  源数据库的名称。

l  该新名称用于快照的指示信息。

l  快照的创建日期和时间、序列号或一些其他的信息（例如一天中的某个时间）以区分给定的数据库上的连续快照。

 

本节实验使用的数据库如下：

create database DemoDB2008
go
use DemoDB2008
go
create table Departments
(
  departmentID int identity(1,1) primary key,
  departmentName varchar(50) unique not null,
  departmentRemark varchar(200) null
)

insert into Departments(departmentName,departmentRemark)
values( '人事部', '负责人事等')
insert into Departments(departmentName,departmentRemark)
values( '市场部', '负责销售等')
insert into Departments(departmentName,departmentRemark)
values( '研发部', '负责产品研发等')
insert into Departments(departmentName,departmentRemark)
values( '开发部', '负责软件开发，外包，培训等')

--select * from Departments

create table Employees
(
  EmployeeID int identity(1,1) primary key,
  DepartmentID int foreign key references Departments(departmentID),
  EmployeeName varchar(50) not null,
  Gender varchar(4) null,
  BirthDate datetime null,
  HireDate datetime null,
  Extension varchar(30) null,
  Mobile varchar(30) null,
  EMail varchar(50) null,
  Address varchar(200) null
)
--select * from Employees

insert into Employees(DepartmentID,EmployeeName,Gender,BirthDate,HireDate,Extension,Mobile)
values(1, 'Tom', '男', '1983-1-5', '2005-3-5', '865', '13918182356')
insert into Employees(DepartmentID,EmployeeName,Gender,BirthDate,HireDate,Extension,Mobile)
values(1, 'Jack', '男', '1982-11-12', '2005-3-5', '866', '13855663278')
insert into Employees(DepartmentID,EmployeeName,Gender,BirthDate,HireDate,Extension,Mobile)
values(2, 'Ailce', '女', '1985-6-9', '2006-10-5', '851', '13667231659')
insert into Employees(DepartmentID,EmployeeName,Gender,BirthDate,HireDate,Extension,Mobile)
values(2, 'Jerry', '男', '1982-10-25', '2003-10-5', '868', '13866882535')
insert into Employees(DepartmentID,EmployeeName,Gender,BirthDate,HireDate,Extension,Mobile)
values(2, 'Lucy', '女', '1984-8-26', '2004-9-1', '867', '13561866125')

 

针对DemoDB2008数据库创建2个数据库快照，代码如下：

--创建数据库快照
use master
go
create database DemoDB2008_Snapshot_201011091430 --数据库快照名
on
(
   name= 'DemoDB2008', --数据库文件逻辑名称
   filename= 'c:\sql2008trainning\BackupDB\DemoDB2008.snapshot_201011091430' --快照稀疏文件的物理路径
)    
as snapshot of DemoDB2008
go

use master
go
create database DemoDB2008_Snapshot_201011092030 --数据库快照名
on
(
   name= 'DemoDB2008', --数据库文件逻辑名称
   filename= 'c:\sql2008trainning\BackupDB\DemoDB2008.snapshot_201011092030' --快照稀疏文件的物理路径
)    
as snapshot of DemoDB2008
go

创建之后可以从SSMS查看刚刚创建的快照，如下图：

四，使用数据库快照

当不小执行了一个操作，可以通过快照来还原数据库，当一个数据库存在多个数据库快照时，是不能还原其中的任何一个数据库快照的，必须要把除了要恢复的快照保留外其他快照全部删除，然后才能从快照中恢复数据库。

--删除数据
use DemoDB2008
go
delete from dbo.Employees
go
select COUNT(*) from dbo.Employees
go

--从快照中还原数据库
use master
go
restore database DemoDB2008     --从快照中还原数据库
from database_snapshot    = 'DemoDB2008_Snapshot_201011091430'
go

--必须要删除其他的数据库快照才能恢复你想要恢复的数据库快照
drop database DemoDB2008_Snapshot_201011092030

 

 

五，数据库快照的限制：

只要存在数据库快照，快照的源数据库就存在以下限制：

l  不能对数据库进行删除、分离或还原。有关如何删除快照的信息，

l  源数据库的性能受到影响。由于每次更新页时都会对快照执行“写入时复制”操作，导致源数据库上的 I/O 增加。

l  不能从源数据库或任何快照中删除文件。

l  源数据库必须处于联机状态，除非该数据库在数据库镜像会话中是镜像数据库。

l  不能将源数据库配置为可缩放共享数据库。

l  若要在镜像数据库中创建数据库快照，数据库必须处于同步镜像状态。

 

数据库快照存在以下限制：

l  数据库快照必须与源数据库在相同的服务器实例上创建和保留。

l  快照为只读。

l  禁止对 model 数据库、master 数据库和 tempdb 数据库创建快照。

l  不能从数据库快照中删除文件。

l  不能备份或还原数据库快照。

l  不能附加或分离数据库快照。

l  不能在 FAT32 文件系统上创建数据库快照。数据库快照所用的稀疏文件由 NTFS 文件系统提供。

l  数据库快照不支持全文索引，全文目录不会从源数据库传播到快照中。