[SQL Server No Limite] – Arquivos por banco de dados

“É um limite, não uma meta”

Assim como no artigo anterior ([SQL Server No Limite] – Bancos de dados por instância), quero demonstrar a importância de se conhecer os limites daquilo que trabalhamos (e até mesmo outros aspectos) para que se possa fazer um sizing mais próximo daquilo que se busca com relação à performance e estabilidade de uma (ou mais) instância(s) do SQL Server.

Neste artigo, a intenção é validar e mostrar os prós e contras da criação de muitos arquivos no SQL Server, até atingirmos o LIMITE, que de acordo com o documento oficial “Maximum Capacity Specifications for SQL Server” é de 32.767 por banco de dados.

O erro.

Conforme previamente mencionado, o limite de arquivos por banco de dados em uma instância do SQL Server é de 32.767. Caso seja submetido um comando ou mesmo uma alteração gráfica para adicionar um novo arquivo a este banco, a mensagem de erro abaixo é exibida:

Simulando o erro.

Para simular o erro, foram criados alguns scripts e executado em um ambiente controlado, de teste.

NÃO FAÇA NENHUM TESTE EM SEU AMBIENTE DE PRODUÇÃO!

Clique aqui, para baixar o script completo

Criação do banco de dados NOLIMITE

Para a reprodução do erro, foi criado um banco de dados normalmente, com o menor tamanho de arquivo de dados possível, conforme imagem acima.

Geração de script, e inclusão de 32766 arquivos

Após a criação do banco de dados, foi gerado um script que faz a inclusão de 32766 arquivos ao banco, depois será acrescentado um único arquivo com a finalidade de validar o momento em que o erro acontece.

O momento do erro.

Ao se tentar incluir mais um arquivo no banco, o erro acima é exibido, informando que o limite (que já é bem generoso) foi atingido, impossibilitando a conclusão da operação.

Prós e Contras.

Assim como no artigo anterior, [SQL Server No Limite] – Bancos de dados por instância, vou tentar fazer uma análise de prós e contras da utilização de uma quantidade elevada de arquivos, com resultados baseados em testes. É preciso lembrar, que isto é apenas a expressão de minha opinião e em nenhum momento, uma verdade absoluta.

Prós

Sincera e particularmente, não consigo encontrar nenhum benefício na criação de uma grande quantidade de arquivos para um único banco de dados. Não é prudente afirmar que nunca deve ser feito desta maneira, mas em minha opinião, os contras são muito maiores do que os prós e não compensam o Overhead administrativo que possivelmente sera enfrentando com tal arquitetura.

Contras

Maior tempo para operações de online e offline

SET OFFLINE em um banco vazio (sem tabelas de usuário) com 2 arquivos.
SET OFFLINE em um banco vazio (sem tabelas de usuário) com 32767 arquivos.

É possível observar que uma simples operação de colocar o banco em OFFLINE demorou 110ms em um banco “normal” com 2 arquivos contra 243472ms em um banco com 32767 arquivos.

SET ONLINE em um banco vazio (sem tabelas de usuário) com 2 arquivos.

SET ONLINE em um banco vazio (sem tabelas de usuário) com 32767 arquivos.

Uma operação de colocar o banco em ONLINE demorou 48ms em um banco “normal” com 2 arquivos contra 210351ms em um banco com 32767 arquivos.

Uso de memória (Buffer descriptors)

A utilização de memória é consideravelmente maior em uma base de dados com muitos arquivos, isto porque para cada arquivo, o SQL Server cria algumas páginas de controle que necessariamente são carregadas para a memória, como por exemplo:

• • BOOT_PAGE – 1 página

– Página usada para startup do banco (1 por banco de dados).

• • DATA_PAGE 5052 páginas

– Páginas de dados usadas para efetivamente armazenar os dados.

• • DIFF_MAP_PAGE – 32668 páginas

– Página de controle usada para mapear as alterações desde o último backup full.

• • ML_MAP_PAGE – 32668 páginas

– Página de controle para mapear as alterações minimamente logadas.

• • PFS_PAGE – 32766 páginas

– Página de controle usada para mapear o espaço livre nas demais páginas.

• • SGAM_PAGE – 32670 páginas

– Página de controle para alocação de extents mistos.

No caso acima, um banco de dados vazio ocupou cerca de 2GB de espaço em memória apenas para carregar páginas de controle do SQL Server. Em um cenário hipotético com 30 bases com estas características (quantidade de arquivos), o SQL Server precisaria de aproximadamente 60GB de memória apenas para trabalhar com as páginas de controle.

Conclusão

Conforme já mencionei antes neste artigo, trata-se apenas de minha opinião e pode haver algum ambiente específico que necessite de bancos de dados com dezenas e até centenas de arquivos, mas acredito que quanto maior a quantidade de arquivos em um único banco de dados, maior vai ser o esforço administrativo necessário para administração deste ambiente, além disso, existem outras variáveis como criação de backup, restores (movimentação lógica de centenas de arquivos no restore), dentre outras.

Muito obrigado pela leitura.

Referências

• • Maximum Capacity Specifications for SQL Server

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms143432.aspx

• • SQL Server: Understanding GAM and SGAM Pages

http://www.practicalsqldba.com/2012/09/sql-server-understanding-gam-and-sgam.html