在今天的文章里我想談下SQL Server 2014里引入的緩存池擴展（Buffer Pool Extensions）。我們都知道，在SQL Server里，緩存池是主要的內存消耗者。當你從你存儲里讀取數據時，數據會在緩存池里緩存。SQL Server在計劃緩存里緩存執行計劃，也是緩存池的一部分。你擁有的物理內存越多，你的緩存池就會越大（通過【最大服務器內存】設置配置）。

很多SQL Server用戶會碰到數據庫服務器里物理內存受限的問題：所有內存槽都被占用了，因此你如何想給物理服務器增加額外的內存？當然，你可以遷移到更大的服務器，但那是另外一回事……這個特定問題的解決方案是SQL Server 2014里引入的緩存池擴展。在緩存池擴展的幫助下，SQL Server在內存層級里引入了另外一層。我們來看下面的圖片：

如你所見，在頂部是緩存池本身，它是非?？斓模ǜ鶕憫獣r間（latency times）），在底部你會看到我們的傳統存儲，它是比較慢的。緩存池擴展剛好落戶在2者之間——傳統緩存池和我們存儲之間。緩存池苦熬占本身是包含一個簡單文件（所謂的擴展文件（Extension File）），它應該存儲在非?？斓拇鎯ι?mdash;—例如SSD硬盤。擴展文件大體上和Windows系統的頁文件一樣。不用在你的數據庫服務器增加額外的物理內存，你只要配置在SSD硬盤上配置擴展——就可以了！

在我討論配置并啟用緩存池擴展前，我想簡單談下緩存池擴展的架構和背后的設計。SQL Server傳統的緩存池總是在干凈頁和臟頁間區分的。干凈頁就是內存里的內容和存儲里的內容一樣的頁。臟頁是在內存里改變的頁，但還沒有寫回到存儲。大約每分鐘所謂的檢查點（CHECKPOINT）過程會把臟頁寫回到存儲，意味著臟頁變成了干凈頁。

如果SQL Server的緩存池陷入內存壓力，緩存池擴展本身就會被使用。內存壓力指的是SQL Server需要比當前可用更多的內存。在那個情況下，緩存會從緩存池驅逐頁，那些頁是最近剛使用過的。SQL Server這里使用的是近期最少使用算法（Least Recently Used Policy (LRU)）。如果現在你配置了擴展文件，SQL Server會把這些頁寫到擴展文件，而不是把它們直接寫入我們緩慢的存儲。如果頁是臟的，這些頁也會并發寫入物理存儲（通過異步I/O操作）。因此當你使用緩存池擴展時，你不會丟失任何數據。到一定時間點你的擴展文件也會完全存滿。在那個情況下SQL Server又會從擴展文件驅逐老頁（也是通過LRU算法），最后把它們寫入傳統存儲。擴展文件充當緩存池和存儲本身之間的額外一層。

現在我們來看下在SQL Server 2014里如何配置緩存池擴展。SQL Server這里提供你ALTER SERVER CONFIGURATION SET BUFFER POOL EXTENSION命令。我們來詳細看下如何使用它：

1 USE master2 GO 3 4 EXEC sp_configure 'show advanced options', 15 RECONFIGURE WITH OVERRIDE6 GO

1 ALTER SERVER CONFIGURATION2 SET BUFFER POOL EXTENSION ON3 (4    FILENAME = 'd:/ExtensionFile.BPE',5    SIZE = 1 GB6 )7 GO

這里你會碰到的第1個限制是擴展文件必須和緩存池本身一樣的大小，如果你指定了比它小的文件大小，你會從SQL Server收到如下的錯誤信息：

Msg 868, Level 16, State 1, Line 1Buffer pool extension size must be larger than the current memory allocation threshold 1596 MB. Buffer pool extension is not enabled.

下一個你肯定會碰到的限制是，在SQL Server運行期間，你不能修改擴展文件的大小。例如，當你想修改擴展文件到更大的大小，你需要停用緩存池擴展，然后再次啟用。在此操作期間，你的性能會下降，因為你剛剛停用了SQL Server一個重要的緩存層！

另外你不能縮小擴展文件的大小，文件必須要比先前的大。不然你還會收到如下的錯誤信息：

Msg 868, Level 16, State 1, Line 3Buffer pool extension size must be larger than the current memory allocation threshold 4096 MB. Buffer pool extension is not enabled.

緩存池擴展的整個配置也可以通過DMVsys.dm_os_buffer_pool_extension_configuration來查詢到。

什么時候你應該使用緩存池擴展？微軟建議在你的服務器工作負荷是少讀多寫（write-heavy）時，例如OLTP工作負荷。當你處理DWH/BI相關的工作復核時，你不應該考慮緩存池擴展——這里啟用擴展文件沒任何意義。并且當我們討論擴展文件時，你應該為它配置好非?？斓腟SD！傳統旋轉硬盤（機械硬盤）就算了吧！