在今天的文章裡，我想談下使用記憶體中OLTP的記憶體優化檔案組來獲得持久性，還有如何配置它來獲得高性能。在進入正題前，我想簡單介紹下使用你資料庫裡這個特定檔案組，記憶體OLTP是如何獲得持久性的。
記憶體中OLTP的持久性
早些天對記憶體中OLTP（代号Hekaton）的一個大誤解是，人們認為記憶體中OLTP是不具有ACID屬性的——隻有ACI屬性，沒有D屬性（Durability）。但這不是真的，因為在記憶體中OLTP裡，每個在記憶體中的操作都是完全日志的。如果你的資料庫崩潰，記憶體中OLTP可以将你的資料庫和記憶體優化表在崩潰發生前恢複常态。記憶體中OLTP記錄每個操作到傳統SQL Server的事務日志。因為在非持久性記憶體裡發生的一切都是基于MVCC原則，記憶體中OLTP隻記錄重做（redo）日志記錄，任何時間都沒有撤銷（undo）日志，因為用記憶體中OLTP在故障恢複期間從不會有撤銷操作發生。對進行中的事務進行復原操作，隻有前版本才是可以的。
當事務的送出時，重做（redo）日志才會寫入。另外所謂的離線檢查點工作者（Offline Checkpoint Worker）将成功送出的事務從事務填入一對所謂的資料和Delta檔案（Data and Delta Files），來自記憶體中OLTP的資料和Delta檔案會加速故障恢複。故障恢複重建你的記憶體優化表初始于資料和Delta檔案對，然後自上個檢查發生的所有改變從事務日志裡應用。我們來看下這個概念。
因為在記憶體OLTP裡一切都是和高性能有關，資料和Delta檔案SQL Server隻用順序讀寫（sequential I/O）。不會涉及到随機讀寫（random I/O），因為這會殺死性能。現在的問題是，什麼資訊會寫入資料和Delta檔案對？記憶體中OLTP資料檔案包含插入到記憶體優化表的記錄。因為插入隻發生在檔案末尾，順序讀寫很容易實作。當你在記憶體優化表删除指定記錄時，記錄隻在對應的Delta檔案邏輯上标記為删除。這個資訊也是加在Delta檔案末尾，這樣又是真正的在存儲裡順序讀寫。UPDATE語句隻是新記錄和老記錄副本INSERT語句和DELETE語句的組合。很簡單，是不是？下圖展示了這個重要概念。
如果你想進一步了解記憶體中OLTP如何實作持久性的，我強烈推薦Tony Rogerson寫的文章How Hekaton (XTP) achieves Durability for “Memory Optimised” Tables。
配置記憶體中OLTP檔案組
記憶體優化表的故障恢複以你資料和Delta檔案對存儲的速度進行。是以當你建立資料庫，當考慮并決定配置存儲檔案對的記憶體中OLTL檔案組，仔細對待就非常重要。首先你要包含記憶體優化資料的存儲增加檔案組，如下代碼所示：
-- Add a new memory optimized file group
ALTER DATABASE InMemoryOLTP
ADD FILEGROUP InMemoryOLTPFileGroup CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA
GO 在記憶體優化檔案組建立後（在傳統FILESTREAM檔案組覆寫下），你可以添加存儲容器（storage container）到檔案組。這裡你可以使用ADD FILE指令，如下代碼所示：
1 -- Add a new storage container
2 ALTER DATABASE InMemoryOLTP ADD FILE
3 (
4 NAME = N'InMemoryOLTPContainer',
5 FILENAME = N'C:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL12.SQL2014\MSSQL\DATA\InMemoryOLTPContainer'
6 )
7 TO FILEGROUP [InMemoryOLTPFileGroup]
8 GO 估計你現在網上看到的所有文章裡都隻介紹增加1個存儲容器——這會大大傷及你的性能！原因很簡單：
- 資料和Delta檔案對存儲在同個實體硬碟
- 寫資料和Delta檔案對在同個實體硬碟導緻随機讀寫（random I/O）
- 故障恢複隻能和一個實體硬碟那麼塊，那裡存儲這資料和Delta檔案
為了克服這些限制，你可以添加多個屬于記憶體優化檔案的存儲容器在不同的“實體”硬碟上。這樣的話，資料和Delta檔案在多個存儲容器間會以循環（round-robin）樣式配置設定。假設配置2個存儲容器會發生什麼：
- 第1個資料檔案存入第1個存儲容器
- 第1個Delta檔案存入第2個存儲容器
- 第2個資料檔案存入第1個存儲容器
- 第2個Delta檔案存入第2個存儲容器
下圖給你具體示範了這個概念。
但是隻使用2個存儲容器并不解決你的磁盤瓶頸問題，因為隻有2個容器，所有的資料檔案存儲在第1個容器，所有的Delta檔案存儲在第2個容器。一般來說，你的資料檔案比你的Delta檔案會多很多，這就是說在不同實體硬碟上的2個存儲容器之間的讀寫很不平衡。存儲你所有資料檔案的第1個存儲容器比存儲你所有Delta檔案的第2個容器需要更多的IOPS。
為了多個實體硬碟之間IOPS平均分布與平衡。對于你的記憶體優化檔案組，微軟推薦至少4個存儲容器。當你有4個存儲容器時，想象下會發生什麼，如下圖所示：
如果你使用這個配置，在第1個實體硬碟上你有第1個檔案對（資料和Delta檔案），在第2個實體存儲上你有第2個檔案對（資料和Delta檔案），在第1個實體硬碟上你有第3個檔案對（資料和Delta檔案），以此類推。最後你在多個實體硬碟鍵平均散布了你的讀寫請求，這會加速你的故障恢複程序，因為故障恢複可以在存儲容器裡并行，這會加速你資料庫聯機。
小結
在這個檔案裡你看到對于記憶體中OLTP，存儲速度和吞吐量還是非常重要的。在存儲裡，你的資料必須是實體永駐的，不然當你的SQL Server崩潰或重新開機時，你的資料就會丢失。你記憶體優化檔案組配置會大大影響檔案組給你的吞吐量。如果你在生産環境運作記憶體中OLTP，你應該至少配置4個存儲容器分布在2個實體硬碟。在性能要求更高的場景，你甚至可以增加超過2個實體硬碟的更多存儲容器。正如微軟說的：“記憶體中OLTP的故障恢複是以你存儲速度進行的”。
感謝關注！
參考文章：
https://www.sqlpassion.at/archive/2014/06/16/configuring-the-in-memory-oltp-file-group-for-high-performance/
注：此文章為
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