内存中OLTP与内存不足

我已经写了好几次内存中OLTP的文章和”为什么我还不推荐内存中OLTP给用户”。今天我想进一步谈下内存中OLTP背后的内存需求，还有如果你内存不够的话会发生什么。

一切都与内存有关！

我们都知道很久之前有个名人说过对于任何人，640K的内存应该足够了。他错了！对于内存中OLTP，内存需求非常高：

哈希索引的每个哈希桶由64位长的指针组成
每次你修改/删除一条记录，新版本的写入在内存中存储。

微软建议内存至少是你内存优化表的2倍。当你修改或删除记录时，这个两倍数量的空间是用做可能的行版本存储。

几个星期前，有人问我一个非常有趣的问题：当你没有足够的内存，在数据库启动期间内存中OLTP不能重建哈希索引会发生什么？这哥听起来像非常简单的问题，但在这个特定场景里知道内存中OLTP如何反应非常重要。

假设你在虚拟机里运行内存中OLTP，在某个时候你的虚拟机管理员给你的虚拟机比之前更少的内存。在虚拟化结合中，我经常看到这个。

让我们玩坏内存中OLTP！

我们来模拟这样的情景。在第一步，我想向你展示下，当你创建了内存优化表，你没有足够的可用物理内存，会发生什么。下列代码创建有4个哈希索引的新的内存优化表，每个哈希索引包含250百万的哈希桶。因此对这个整个表需要近7.4GB的内存，但我运行的虚拟机只有8G的内存。

-- 250 000 000 x 4 =  1 000 000 000 Hash Buckets of 8 bytes: 8 000 000 000 = 7.4 GB of memory overhead.
-- The following query will fail, because there is too less memory available.
CREATE TABLE Foo
(
    Col1 INT NOT NULL PRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 250000000),
    Col2 INT NOT NULL INDEX idx_Col2 NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 250000000),
    Col3 INT NOT NULL INDEX idx_Col3 NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 250000000),
    Col4 INT NOT NULL INDEX idx_Col4 NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 250000000)
)
WITH
(
    MEMORY_OPTIMIZED = ON, 
    DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA
)
GO

几秒后，CREATE TABLE语句失败，内存中OLTP给你一个漂亮的错误信息：你有太少的可用内存。

Msg 701, Level 17, State 137, Line 43 There is insufficient system memory in resource pool ‘default’ to run this query.

到目前还好。让我们重新设计表，只需要3.7G内存：

 1 -- 250 000 000 x 2 = 500 000 000 Hash Buckets of 8 bytes: 4 000 000 000 = 3.7 GB of memory overhead.
 2 -- The following query will fail, because there is too less memory available.
 3 CREATE TABLE Foo
 4 (
 5     Col1 INT NOT NULL PRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 250000000),
 6     Col2 INT NOT NULL INDEX idx_Col2 NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 250000000)
 7 )
 8 WITH
 9 (
10     MEMORY_OPTIMIZED = ON, 
11     DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA
12 )
13 GO