【工控技术】SQL server2014将成为实时数据库最大的劲敌

剑指工控星期一, 07/27/2015 - 10:38 发表

实时数据库一直是OSI，Rockwell，ASPEN，EDNA，wonderware，GE，honeywell角逐的战场，他们主要以大数据量采集和存储（6万点以上）并伴随大数据量的查询为主要需求，排斥了传统组态软件厂商竞争资格，这么多年大家都已经很默契了，也都知道谁家的产品主要应用在哪个领域，相互之间的残杀还是比较冷静的。但就在2014年中旬，微软在实时数据库领域放下一颗深水炸弹。SQL Server 2014提供内存数据库了。微软就宣布了SQL Server2014版本中附带代号为Hekaton的内存数据库引擎。大家也都知道SQL server很早就被信息化系统集成商使用在工业自动化信息化项目中，因为价格便宜，remark版本随处可见。但主要因为实时数据库处理能力太差，所以系统集成商不得不在一些小项目中点数不是很多的情况下使用SQL server，随着SQL server 2014的出现，恐怕实时数据库厂商的日子将越来越难。我们先来看看微软的内存数据库。
内存数据库
在传统的数据库表中，由于磁盘的物理结构限制，表和索引的结构为B-Tree，这就使得该类索引在大并发的OLTP环境中显得非常乏力，虽然有很多办法来解决这类问题，比如说乐观并发控制，应用程序缓存，分布式等。但成本依然会略高。而随着这些年硬件的发展，现在服务器拥有几百G内存并不罕见，此外由于NUMA架构的成熟，也消除了多CPU访问内存的瓶颈问题，因此内存数据库得以出现。
内存的学名叫做Random Access Memory（RAM），因此如其特性一样，是随机访问的，因此对于内存，对应的数据结构也会是Hash-Index，而并发的隔离方式也对应的变成了MVCC，因此内存数据库可以在同样的硬件资源下，Handle更多的并发和请求，并且不会被锁阻塞，而SQL Server 2014集成了这个强大的功能。
在SQL Server的Hekaton引擎由两部分组成：内存优化表和本地编译存储过程。虽然Hekaton集成进了关系数据库引擎，但访问他们的方法对于客户端是透明的，这也意味着从客户端应用程序的角度来看，并不会知道Hekaton引擎的存在。如图1所示。

图1.客户端APP不会感知Hekaton引擎的存在
首先内存优化表完全不会再存在锁的概念（虽然之前的版本有快照隔离这个乐观并发控制的概念，但快照隔离仍然需要在修改数据的时候加锁），此外内存优化表Hash-Index结构使得随机读写的速度大大提高，另外内存优化表可以设置为非持久内存优化表，从而也就没有了日志（适合于ETL中间结果操作，但存在数据丢失的危险）
下面我们来看创建一个内存优化表：
首先，内存优化表需要数据库中存在一个特殊的文件组，以供存储内存优化表的CheckPoint文件，与传统的mdf或ldf文件不同的是，该文件组是一个目录而不是一个文件，因为CheckPoint文件只会附加，而不会修改，如图2所示。