2.2 规划内存子系统

2.2  规划内存子系统

2.2.1  内存寻址空间

　　X86 架构的处理器使用32位地址总线，内存寻址空间达到4GB（即2的32次方）。在32位操作系统中，2GB的内存保留给操作系统使用；另外2GB的内存被专用于进程，由应用程序使用。

　　Windows Server 2003 可以在 Boot.ini 文件中使用“/3GB”选项，使保留给操作系统的内存缩减到1GB，从而将接近3GB的内存用于应用程序的进程。

　　X64 处理器理论上可以使用64位地址总线，从而使理论上的内存寻址空间达到16EB（即2的64次方）。目前的硬件支持44位寻址（即16TB），但 Windows Server 2008 仅支持 64GB 内存，Windows Server 2012最大支持 4TB 内存。

提示：

字节的计量单位是2的次方，而不是10的整数倍数。

1 EB = 1024 PB （2的60次方）             1GB = 1024 MB （2的30次方）

1 PB = 1024 TB （2的50次方）             1MB = 1024 KB （2的20次方）

1 TB =1024 GB （2的40次方）             1KB = 1024 字节 （2的10次方）

2.2.2  虚拟内存

　　虚拟内存实际上是使用一部分磁盘空间来充当内存使用。当物理内存耗尽时，Windows 就会自动调用虚拟内存，以缓解内存紧张。位于磁盘上的虚拟内存文件被称为“分页文件”，将物理内存中的数据页移入分页文件可释放物理内存空间。一般而言，若物理内存匮乏，则可尝试通过增加虚拟内存进行补偿。但是，物理内存的存取速度远远超过磁盘存取速度，因而增加物理内存是最佳选择。

　　虚拟内存在硬盘上其实就是一个硕大无比的文件，文件名是PageFile.sys，通常状态下是隐藏的。

2.2.3  PAE

　　X86 架构的处理器为了能够使用4GB以上内存，在32位的处理器上增加了4根额外的地址线，从而使内存寻址空间达到64GB（即2的36次方）。一般的应用软件可以继续使用地址为32位的指令，通过地址空间映射从而访问到64GB的物理内存。

　　32位的 Windows 需要在启动选项中启用 PAE（Physical Address Extension，物理地址扩展），才可以使用4GB以上内存。

　　对于32位的 Windows Server 2003，在 Boot.ini 文件中添加“/PAE”选项，重启生效后即可访问高达64GB的物理内存。

　　对于32位的 Windows Server 2008，由于 boot.ini 文件已经被 BCD（Boot Configuration Data，启动配置数据）文件所代替，可以使用命令行工具 bcdedit.exe 来编辑 BCD 文件。运行此命令需要本机管理员的权限。

提示：

　　“/3GB”参数必须放在“/PAE”之后。

　　通过“/3GB”参数压缩了核心内存的空间，同进也压缩了其中 Windows 用于管理物理内存的表，因此，“/3GB”方式下最大只能管理16GB的物理内存。如果可用的物理内存超过16GB，要确保 boot.ini 文件中没有“/3GB”参数。

2.2.4  AWE

　　操作系统启用了 PAE，实现了最多64GB内存空间。为了使32位操作系统上的应用程序访问 4GB 以上的物理内存，还需要为这些应用程序启用 AWE（Address Windowing Extensions，地址窗口化扩展）插件。

　　在32位操作系统中，由于应用程序的可用内存太少，Windows 策略“锁定内存页”选项默认关闭。此策略将确定哪些帐户可以使用进程将数据保留在物理内存中，从而阻止系统将数据分页到磁盘的虚拟内存中。

　　如果 SQL Server 已经启用了 AWE，为了提升 SQL Server 的性能，需要阻止进程将数据分页转存到磁盘的虚拟内存中。

　　为了启用“锁定内存页”选项，需要使用 Windows 组策略编辑工具，为 SQL Server 使用的启动帐户启用此策略。必须是系统管理员才能编辑此策略。

◆在组策略编辑工具中，依次展开“计算机配置”、“Windows 设置”、“安全设置”、“本地策略”、“用户权限分配”节点。在右侧的细节窗格中找到“将页锁定在内存”。这个策略的名称在不同版本的 Windows 中可能略有差异。

◆为此策略添加有权运行 sqlservr.exe 的帐户。

2.2.5  规划可用的内存

　　在 X86 平台中，4GB 以上的内存空间并不是直接寻址，因此使用这部分内存会受到一些限制，性能也会比 X64 架构有较大的差距。如果生产环境的 SQL Server 对内存需求很大，应当尽量在64位的Windows 操作系统上安装64位的 SQL Server。

　　SQL Server 2012 及后续版本使用了新的内存管理机制，所以不支持 AWE。

　　当一台计算机上安装了多个 SQL Server 实例时，建议为每个实例设置最大内存和最小内存选项。

　　在安装 SQL Server 时，安装程序会检查当前的内存配置是否满足最低的要求。如果不满足最低要求，安装程序将向用户发出警告但不会阻止安装程序运行。下表列出了 X86 和 X64 平台上 SQL Server 的最低内存要求。