Datenbankprüfpunkte (SQL Server)

Gilt für: SQL Server Azure SQL-Datenbank

Ein Prüfpunkt erstellt einen bekannten fehlerfreien Punkt, von dem aus die SQL Server-Datenbank-Engine Änderungen übernehmen kann, die während der Wiederherstellung nach einem unerwarteten Herunterfahren oder einem Absturz im Protokoll enthalten sind.

Übersicht

Aus Leistungsgründen führt die Datenbank-Engine Änderungen an Datenbankseiten im Arbeitsspeicher aus (im Puffercache) und schreibt diese Seiten nicht nach jeder Änderung auf den Datenträger. Vielmehr gibt die Datenbank-Engine in regelmäßigen Abständen einen Prüfpunkt für jede Datenbank aus. Ein Prüfpunkt schreibt die aktuellen geänderten Seiten im Speicher (auch als modifizierte Seiten bezeichnet) sowie Transaktionsprotokollinformationen vom Arbeitsspeicher auf den Datenträger und erfasst diese Informationen im Transaktionsprotokoll.

Die Datenbank-Engine unterstützt mehrere Typen von Prüfpunkten. Dazu gehören automatische, indirekte, manuelle und interne Prüfpunkte. In der folgenden Tabelle werden die Prüfpunkttypen zusammengefasst.

Die erweiterte Setupoption -k von SQL Server ermöglicht Datenbankadministrator*innen, das Prüfpunkt-E/A-Verhalten auf Basis des Durchsatzes des E/A-Subsystems für einige Prüfpunkttypen zu drosseln. Die Setupoption -k gilt für automatische Prüfpunkte sowie für andere nicht gedrosselte manuelle und interne Prüfpunkte.

Für automatische, manuelle und interne Prüfpunkte muss nur für Änderungen, die nach dem letzten Prüfpunkt erfolgt sind, während der Datenbankwiederherstellung ein Rollforward ausgeführt werden. Dadurch verringert sich die Zeit, die zur Wiederherstellung einer Datenbank erforderlich ist.

Interaktion der Optionen TARGET_RECOVERY_TIME und „Wiederherstellungsintervall“

In der folgenden Tabelle wird die Interaktion zwischen der serverweiten Einstellung sp_configure 'recovery interval' und der datenbankspezifischen ALTER DATABASE ... TARGET_RECOVERY_TIME-Einstellung zusammengefasst.

Automatische Prüfpunkte

Ein automatischer Prüfpunkt wird erstellt, sobald die Anzahl von Protokolldatensätzen die Anzahl von Schätzungen der Datenbank-Engine erreicht, die während der Zeit verarbeitet werden können, die in der Serverkonfigurationsoption Wiederherstellungsintervall angegeben ist. Weitere Informationen finden Sie unter Configure the recovery interval Server Configuration Option.

In jeder Datenbank ohne benutzerdefinierte Zielwiederherstellungszeit generiert die Datenbank-Engine automatische Prüfpunkte. Die Frequenz richtet sich nach der erweiterten Serverkonfigurationsoption Wiederherstellungsintervall , mit der die maximale Zeit angegeben wird, die von einer bestimmten Serverinstanz zur Datenbankwiederherstellung während eines Systemneustarts benötigt werden sollte. Die Datenbank-Engine schätzt die maximale Anzahl von Protokolldatensätzen, die innerhalb des Wiederherstellungsintervalls verarbeitet werden können. Erreicht eine Datenbank, die automatische Prüfpunkte verwendet, diese maximale Anzahl von Protokolldatensätzen, gibt die Datenbank-Engine einen Prüfpunkt in der Datenbank aus.

Das Zeitintervall zwischen automatischen Prüfpunkten kann in hohem Maß variieren. Bei einer Datenbank mit einer beträchtlichen Transaktionsarbeitsauslastung treten häufiger Prüfpunkte auf als bei einer Datenbank für hauptsächlich schreibgeschützte Vorgänge. Im einfachen Wiederherstellungsmodell wird ein automatischer Prüfpunkt auch in die Warteschlange aufgenommen, wenn das Protokoll zu 70 Prozent gefüllt ist.

Unter dem einfachen Wiederherstellungsmodell wird der ungenutzte Abschnitt des Transaktionsprotokolls durch einen automatischen Prüfpunkt abgeschnitten, sofern nicht gewisse Faktoren die Protokollkürzung verzögern. Im Gegensatz dazu lösen automatische Prüfpunkte im vollständigen und im massenprotokollierten Wiederherstellungsmodell keine Protokollkürzung aus, sobald eine Protokollsicherungskette eingerichtet wurde. Weitere Informationen finden Sie unter Das Transaktionsprotokoll (SQL Server).

Nach einem Systemabsturz richtet sich die Zeitdauer, die für die Wiederherstellung einer bestimmten Datenbank erforderlich ist, in hohem Maß nach der Menge zufälliger E/A-Vorgänge, die zur Wiederherstellung der zum Zeitpunkt des Absturzes modifizierten Seiten erforderlich sind. Dies bedeutet, dass die Einstellung Wiederherstellungsintervall nicht zuverlässig ist. Sie ermöglicht keine genaue Bestimmung der Wiederherstellungsdauer. Zudem erhöht sich die allgemeine E/A-Aktivität für Daten erheblich und unvorhersehbar, wenn ein automatischer Prüfpunkt aktiv ist.

Auswirkungen des Wiederherstellungsintervalls auf die Wiederherstellungsleistung

Bei einem System zur Onlinetransaktionsverarbeitung (Online Transaction Processing, OLTP), das Transaktionen mit kurzer Ausführungszeit verwendet, ist das Wiederherstellungsintervall der wichtigste Faktor für die Bestimmung der Wiederherstellungszeit. Die Option Wiederherstellungsintervall wirkt sich jedoch nicht auf die Zeit aus, die für das Rückgängigmachen einer Transaktion mit langer Ausführungszeit erforderlich ist. Die Wiederherstellung einer Datenbank mit einer Transaktion mit langer Ausführungszeit kann deutlich länger dauern als mit der Einstellung Wiederherstellungsintervall angegeben.

Wenn beispielsweise eine Transaktion mit langer Ausführungszeit zwei Stunden für Updates benötigt hat, bevor die Serverinstanz deaktiviert wurde, dauert die tatsächliche Wiederherstellung erheblich länger als im Wert für das Wiederherstellungsintervall zur Wiederherstellung der Transaktion mit langer Ausführungszeit angegeben. Weitere Informationen zu den Auswirkungen einer Transaktion mit langer Ausführungszeit auf die Wiederherstellungsdauer finden Sie unter Das Transaktionsprotokoll (SQL Server). Informationen zum Wiederherstellungsprozess finden Sie unter (SQL Server).

In der Regel gewährleisten die Standardwerte eine optimale Wiederherstellungsleistung. Durch Ändern des Wiederherstellungsintervalls kann sich jedoch die Leistung in folgenden Fällen verbessern:

• Die Wiederherstellung dauert routinemäßig bedeutend länger als 1 Minute, wenn kein Rollback für Transaktionen mit langer Laufzeit ausgeführt wird.

• Sie stellen fest, dass häufige Prüfpunkte die Datenbankleistung beeinträchtigen.

Wenn Sie die Einstellung recovery interval erhöhen möchten, empfehlen wir eine schrittweise Erhöhung des entsprechenden Werts. Werten Sie zudem die Auswirkungen der jeweiligen stufenweisen Erhöhung auf die Wiederherstellungsleistung aus. Diese Vorgehensweise ist wichtig, da mit der Erhöhung des Werts für die Einstellung Wiederherstellungsintervall die Ausführung der Datenbankwiederherstellung entsprechend länger dauert. Ändern Sie beispielsweise den Wert für das Wiederherstellungsintervall in 10 Minuten, dauert die Wiederherstellung ungefähr 10-mal länger als bei einem Wiederherstellungsintervall-Wert von 1 Minute.

Indirekte Prüfpunkte

Indirekte Prüfpunkte, die in SQL Server 2012 (11.x) eingeführt wurden, stellen auf Datenbankebene eine konfigurierbare Alternative zu automatischen Prüfpunkten dar. Dies kann durch Festlegen der Datenbankkonfigurationsoption Wiederherstellungszeit für das Ziel konfiguriert werden. Weitere Informationen finden Sie unter Ändern der Zielwiederherstellungszeit einer Datenbank (SQL Server)konfiguriert wird. Im Fall eines Systemabsturzes ermöglichen indirekte Prüfpunkte eine potenziell schnellere und besser vorhersehbare Wiederherstellungszeit als automatische Prüfpunkte.

Indirekte Prüfpunkte bieten folgende Vorteile:

• Indirekte Prüfpunkte stellen sicher, dass die Anzahl der modifizierten Seiten unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, sodass die Datenbankwiederherstellung innerhalb der Zielwiederherstellungszeit abgeschlossen wird.

  Die Konfigurationsoption Wiederherstellungsintervall ermittelt die Wiederherstellungszeit über die Anzahl der Transaktionen. Im Gegensatz dazu greifen indirekte Prüfpunkte auf die Anzahl der modifizierten Seiten zurück. Wenn für eine Datenbank, die eine große Anzahl von DML-Vorgängen empfängt, indirekte Prüfpunkte aktiviert sind, können beim Schreiben im Hintergrund leere modifizierte Puffer aggressiv auf den Datenträger geleert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass der Zeitaufwand für die Wiederherstellung innerhalb der Zielwiederherstellungszeit der Datenbank liegt. Dies kann auf bestimmten Systemen zusätzliche E/A-Aktivitäten verursachen, die zu einem Leistungsengpass beitragen können, wenn das Datenträgersubsystem über oder nahe dem E/A-Schwellenwert arbeitet.

• Indirekte Prüfpunkte ermöglichen Ihnen eine zuverlässige Kontrolle der Datenbankwiederherstellungszeit, indem die Kosten für das zufällige E/A-Volumen während des REDO-Vorgangs berücksichtigt werden. Dadurch überschreitet eine Serverinstanz nicht den oberen Grenzwert der Wiederherstellungszeiten für eine bestimmte Datenbank, sofern eine Transaktion mit langer Laufzeit keine übermäßig langen UNDO-Vorgänge verursacht.

• Indirekte Prüfpunkte reduzieren prüfpunktbezogene E/A-Spitzen, indem modifizierte Seiten im Hintergrund kontinuierlich auf den Datenträger geschrieben werden.

Im Fall einer Arbeitsauslastung für Onlinetransaktionen bei einer Datenbank, die für indirekte Prüfpunkte konfiguriert ist, kann jedoch eine Verringerung der Leistung auftreten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Hintergrundschreiber, der von indirekten Prüfpunkten verwendet wird, manchmal die Gesamtarbeitsauslastung zum Schreiben für eine Serverinstanz erhöht.

Verbesserte Skalierbarkeit indirekter Prüfpunkte

Vor SQL Server 2019 (15.x) konnten Scheduler-Fehler ohne Ergebnis auftreten, wenn eine Datenbank viele modifizierte Seiten generiert hat (z. B. tempdb). Mit SQL Server 2019 (15.x) wird die Skalierbarkeit für indirekte Prüfpunkte verbessert, um diese Fehler in Datenbanken zu vermeiden, die Workloads mit vielen UPDATE/INSERT-Vorgängen enthalten.

Interne Prüfpunkte

Interne Prüfpunkte werden von verschiedenen Serverkomponenten generiert, um so gewährleisten zu können, dass Datenträgerabbilder dem aktuellen Protokollstatus entsprechen. Interne Prüfpunkte werden als Reaktion auf die folgenden Ereignisse erstellt:

• Datenbankdateien wurden mit ALTER DATABASE hinzugefügt oder entfernt.

• Eine vollständige Datenbanksicherung wird ausgeführt.

• Eine Datenbank-Momentaufnahme wird erstellt, entweder explizit oder intern für DBCC CHECKDB.

• Eine Aktivität wird ausgeführt, für die das Herunterfahren einer Datenbank erforderlich ist. Beispielsweise besitzt AUTO_CLOSE den Status ON, und die letzte Benutzerverbindung mit der Datenbank wird geschlossen, oder eine Änderung einer Datenbankoption wird vorgenommen, für die ein Neustart der Datenbank erforderlich ist.

• Eine SQL Server-Instanz wird angehalten, indem der SQL Server-Dienst (MSSQLSERVER) angehalten wird. Durch diese Aktionen wird ein Prüfpunkt in jeder Datenbank der SQL Server-Instanz erstellt.

• Eine SQL Server-Failoverclusterinstanz (FCI) wird in den Offlinemodus versetzt.

Nächste Schritte

• Konfigurieren des Wiederherstellungsintervalls (Serverkonfigurationsoption)
• Ändern der Zielwiederherstellungszeit einer Datenbank (SQL Server)
• CHECKPOINT (Transact-SQL)

Weitere Informationen

• Das Transaktionsprotokoll [SQL Server]
• Handbuch zur Architektur und Verwaltung von Transaktionsprotokollen in SQL Server