1.2 区的分配方式

1.2  区的分配方式

1.2.1 数据页

　　SQL Server 有以下 4 种类型的数据页，用于保存数据。

（1）行内数据页

　　此类数据页用于保存 IN_ROW_DATA 页。

（2）索引页

　　索引页用于保存索引数据。

（3）文本/图像页

　　这种类型的页用于保存文本数据类型（text 或 ntext）和图像数据类型（image）的 LOB_DATA 和 ROW_OVERFLOW 页。

（4）索引分配映射（Index Allocation Map，缩写为 IAM）页

　　IAM 页用于保存一个表或索引使用的区的信息。IAM 页类似于 Windows 的文件分配表，它按照数据页的顺序存放数据页的指针。每一个 IAM 页大约可以记录 512,000 个数据页（约 4GB），SQL Server还可以增加更多的 IAM 页，从而记录更多的数据页。

　　如果表和索引使用分区功能，则每个分区的每个物理文件都会有自己的 IAM 页。而且 IAM 页只能记录一种类型的数据页。例如，某个数据库拥有4个分区，每个分区都有2个小于4GB的物理文件，每个分区都同时存储了3种类型的数据页（行内数据、行溢出数据和LOB），则该数据库将有24个 IAM 页面。

　　当向一个空表插入一条新记录时，至少会产生两个页，第一页是数据页，第二页是 IAM 页。sys.Sytem_internals_allocation_units 表存放第一个数据页和第一个 IAM 页的指针。

1.2.2  空间页

　　SQL Server 有以下 4 种类型的空间页，用于记录区的空间分配信息。

（1）PFS页

　　PFS（Page Free Space，即页可用空间）页用于记录每页的分配状态。将区分配给对象后，数据库引擎使用PFS页来记录区中的哪些页已分配或哪些页可用。PFS 对每页都有一个字节，记录该页的空间分配情况，连续8个字节则对应一个区。

位	使用说明
0	保留，始终为0
1	该页是否已分配
2	该页是否属于一个混合区
3	该页是否是一个 IAM 页
4	该页是否包含幻影或已删除记录
5～7	取值为0～4分别代表空间使用率为：空、已满 1% 到 50%、已满 51% 到 80%、已满 81% 到 95% 还是已满 96% 到 100%

　　对于每个 PFS 页，除去头文件等，有8088字节可用，因此每个 PFS 页可以管理和跟踪8088个页，约 64MB。PFS 页总是出现任何数据库文件的第2个页面（Page ID=1），这个页面之后，每隔8088个页面就会再出现一次。

（2）GAM 页和 SGAM 页

　　GAM（Global Allocation Map，即全局分配映射） 页记录了可以分配给任何用途的区。GAM对它所涵盖的每个区都有一个位（bit），以0表示正在使用中，以1表示可用。

　　SGAM（Shared GAM，即共享全局分配映射）页记录了用作混合区的区，并且这些区中至少有一个未使用的页。结构与GAM类似，每个区都有一个位，以1表示是混合区并且可用，以0表示没有用作混合区或页面都已被使用。

　　如果SQL Server需要找到新的、完全未使用的区，它可以从GAM页中找到值为1的位。

　　如果SQL Server需要找到包含可用空间的混合区（有一个或多个可用的页面），则它在SGAM中寻找值为1 的位。如果没有找到具有可用的页的混合区，SQL Server会使用GAM页找到一个全新的区，将它分配为混合区，然后使用其中一个页。如果根本没有可用的区，说明文件已经满了。

GAM数据位	SGAM数据位	区的使用情况
1	0	未被使用，可以用于任何用途的区
0	0	统一区，或已全部使用的混合区
0	1	至少含有一个未使用页的混合区

　　对于每个GAM页或SGAM页，除去头文件等，有8000字节（64000位）可用，因此每个GAM页或SGAM页可以涵盖约64000个区，即4GB。GAM页总是出现任何数据库文件的第3个页面（Page ID=2），这个页面之后，每隔511230个页面就会有一个GAM页。SGAM页总是紧跟在GAM页后面的那个页面（Page ID=3）。

　　当对表进行Drop或Truncate时，将释放该表所占用的所有区（将GAM位设置为1，将SGAM位设置为0），这样会使事务日志记录最小。

（3）DCM 页

　　DCM（Differential Changed Map，即差异变更映射）页用于记录哪些区在上一次执行数据库完整备份以后又被修改过。这样在下一次差异备份时就只需对发生变更的区进行备份即可。

　　DCM页总是出现任何数据库文件的第7个页面（Page ID=6），这个页面之后，每隔511230个页面就会有一个DCM页。

（4）BCM 页

　　BCM（Bulk Changed Map，即批量变更映射）页用于记录哪些区在上一次执行事务日志备份以后又被bulk 操作修改过。

　　BCM页总是出现任何数据库文件的第8个页面（Page ID=7），这个页面之后，每隔511230个页面就会有一个BCM页。

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