SQL Server TempDB 和 Model 数据库之间的关系和比较

Posted 2023-02-22 薛定谔的DBA

默认情况下，每个 SQL Server 实例都带有四个系统数据库——Master、MSDB、Model 和 TempDB。TempDB 数据库是一个全局数据库，几乎所有用户和进程都使用它来实现各种功能，例如存储临时对象、内部对象、某些操作的中间排序结果（Group BY、Order BY、重建索引）。

那么，SQL Server TempDB 和 Model 数据库之间有什么关系呢？下面，我们将验证两者之间的关系。

• TempDB 是 Model 数据库的副本吗？

SQL Server 中的 Model 数据库充当 SQL Server 中所有新创建的数据库的模板。如果对此数据库进行任何更改，所有新数据库都会获得这些更改。现在，大多数 DBA 都知道 SQL Server 会在服务重新启动时重新创建 TempDB。因此，不要使用 TempDB 将对象存储在 TempDB 数据库中。

因此，SQL Server 也使用 Model 数据库来创建 TempDB 数据库。然而，它不是一个精确的副本。

• 恢复模式差异

查看两者的回复模式

Select [name] as Databasename, recovery_model_desc as DBReocoveryModel from sys.databaseswhere name in('TempDB','Model')

让我们尝试重新启动 SQL Server 并重新运行上述查询。你得到相同的结果。TempDB 始终保留在简单恢复模式，因为它是一个日志记录最少的数据库。你不能将恢复模式修改为完整或大容量日志。否则，它会给出以下错误消息。

USE [master] ;  ALTER DATABASE [TempDB] SET RECOVERY FULL ;

结论：TempDB 数据库始终保持在简单的恢复模式。Model 数据库恢复模型不会影响它。

• TempDB 数据文件和日志文件

默认情况下，每个新数据库都会获得一个主数据文件 (*.mdf) 和事务日志文件 (*.ldf)。根据最佳实践，DBA 根据逻辑处理器的数量配置多个 TempDB 数据库文件以减少争用。

• 逻辑处理器数小于等于8，按逻辑处理器创建数据文件

• 逻辑处理器数量大于八个，创建八个数据文件

• 监控 TempDB 争用，并在需要时将数据文件增加四的倍数

假设你为 SQL 实例创建了四个 TempDB 数据文件。我们知道，默认情况下，Model 数据库只有一个数据文件。所以想几个问题：

每次重新启动 SQL Server 时都需要重新创建 TempDB 文件吗？

TempDB 文件数是否等于 Model 数据库数据文件？

在我的演示环境中，我有一个 TempDB 数据文件。因此，我使用以下查询添加了另外三个文件：
 

USE [master]
GO
ALTER DATABASE [tempdb] ADD FILE ( NAME = N'tempdev2', FILENAME = N'D:\\Program Files\\Microsoft SQL Server\\MSSQL14.MSSQL2017\\MSSQL\\DATA\\tempdev2.ndf' , SIZE = 8192KB , FILEGROWTH = 65536KB )
GO
ALTER DATABASE [tempdb] ADD FILE ( NAME = N'tempdev3', FILENAME = N'D:\\Program Files\\Microsoft SQL Server\\MSSQL14.MSSQL2017\\MSSQL\\DATA\\tempdev3.ndf' , SIZE = 8192KB , FILEGROWTH = 65536KB )
GO
ALTER DATABASE [tempdb] ADD FILE ( NAME = N'tempdev4', FILENAME = N'D:\\Program Files\\Microsoft SQL Server\\MSSQL14.MSSQL2017\\MSSQL\\DATA\\tempdev4.ndf' , SIZE = 8192KB , FILEGROWTH = 65536KB )
GO

如下图，TempDB数据库有四个数据文件，而Model数据库有一个数据文件。​​​​​​​

select name,state_desc from tempdb.sys.database_files where type=0select name,state_desc from model.sys.database_files where type=0

现在，使用 SQL Server 配置管理器重新启动 SQL 服务并验证 TempDB 数据文件的数量。你将获得在 SQL 服务重新启动之前配置的四个 TempDB 数据文件。

SQL Server 将数据文件和日志文件的数量存储在其内部表中。例如，以下查询从 [sys].[master_files] 中检索 TempDB 配置的数据。

select db_name(database_id) as [DatabaseName], type_desc, name,physical_name, size, growth from [Master].[sys].[master_files]where db_name(database_id)='TempDB'

结论：SQL Server 会在 SQL 服务重新启动后保留 TempDB 数据文件的数量。

• TempDB 文件的自动增长配置

我们将文件增长设置为 16 MB.​​​​​​​

USE [master]ALTER DATABASE [tempdb] MODIFY FILE ( NAME = N'tempdev', SIZE = 16384KB )ALTER DATABASE [tempdb] MODIFY FILE ( NAME = N'tempdev2', SIZE = 16384KB )ALTER DATABASE [tempdb] MODIFY FILE ( NAME = N'tempdev3', SIZE = 16384KB )ALTER DATABASE [tempdb] MODIFY FILE ( NAME = N'tempdev4', SIZE = 16384KB )

重启 SQL Server 服务，当 tempdb 重建后，文件数及增长大小并没有改变。

结论：TempDB 没有从模型数据库中获取自动增长配置。

• Model 和 TempDB 数据库中的数据库对象

众所周知，Model 数据库是新创建的数据库的模板。因此，在你希望所有新数据库都拥有这些对象的副本之前，不应在其中创建任何对象。假设你在 Model 数据库中创建了一个审计表。

TempDB 是否从 Model 数据库中获取对象？

为了回答上述问题，让我们使用以下脚本在 Model 数据库中创建一个对象。

Use ModelgoCreate Table AuditLogs(        ID int,        Auditdata varchar(50))

现在，重新启动 SQL Server 服务并验证 [AuditLogs] 表是否存在于 TempDB 数据库中。该表存在如下所示。

select * from tempdb.sys.tables

结论：如果你在 Model 数据库中创建任何对象，它会在 TempDB 数据库中创建，服务重启的行为类似于新的常规用户数据库

• 哪个数据库先启动——Model 还是 TempDB？

SQL 服务启动后，它会按照特定顺序将所有数据库置于联机状态。它将一个条目记录到启动数据库及其恢复过程的错误日志中。

要获取数据库启动顺序，请执行以下查询：​​​​​​​

DECLARE @DBS TABLE (  LogDate DATETIME,   ProcessInfo VARCHAR(10),   LogText VARCHAR(50))INSERT INTO @DBS (LogDate, ProcessInfo, LogText)EXEC sys.sp_readerrorlog 0, 1, 'Starting up database'SELECT dbs.LogDate LogDateTime, dbs.ProcessInfo, dbs.LogTextFROM @DBS AS dbsORDER BY dbs.LogDate ASC

如上图所示，SQL Server首先启动Master数据库，然后是资源数据库（mssqlsystemresource）。TempDB 仅在 Model 数据库之后启动。因此， Model 数据库对于 SQL 服务启动是必不可少的。如果它不可访问，SQL 服务将不会启动。

如果你专门为 TempDB 过滤错误日志，你将获得以下条目。在 TempDB 启动期间，它还会在错误日志中记录 TempDB 文件的数量。

结论：Model 数据库对于服务启动期间的 TempDB 是必不可少的。你还可以从错误日志中找出 TempDB 文件的数量

• TempDB 数据库备份的工作方式是否类似于 Model 数据库

Model 数据库备份取决于恢复模型。如果 DB 处于默认（完整）恢复模式，你可以进行类似于常规事务数据库的完整、差异、日志备份。

TempDB 数据库始终保持在简单恢复模式中。但是，你不能对 TempDB 进行任何类型的备份。在 SSMS GUI 中，你看不到 TempDB 备份选项。

如果你尝试使用 T-SQL 进行数据库备份，则会收到以下错误消息。它终止备份，因为它在 TempDB 数据库上是不允许的。

• Model 和 TempDB 数据库中的事务日志记录

SQL Server 对 TempDB 数据库使用最少的事务日志记录。因此，如果你在常规用户数据库或 TempDB 上运行工作负载，则性能会有所不同。如果我们重新启动 SQL 服务，我们会得到一个干净的 TempDB 副本。因此，TempDB 仅记录事务的某些日志记录。

另一方面，Model 数据库是模板数据库；因此，即使在执行回滚的简单恢复模式中，SQL Server 也能确保记录事务。

为了检查事务性能，我们将在 Model 和 TempDB 数据库上启动相同的事务。

注意：不要使用 Model 数据库来执行查询。在本文中，我们使用它来执行 Model 和 TempDB 关系的演示

以下查询在 TempDB 数据库中创建 [DemoTable] 并向其中插入几条记录。​​​​​​​

Use TempDBGoCREATE TABLE DemoTable(  ID INT IDENTITY,  [Date] DATETIME DEFAULT GETDATE(),  [Text] varchar(500) default 'ABC');
SET NOCOUNT ON;declare @i int = 0while @i<100000beginINSERT INTO dbo.DemoTable DEFAULT VALUES;set @i=@i+1endGO

如下图，TempDB 使用了7秒。同样在Model数据库上执行同样的操作，耗时45秒。这是由于 TempDB 中的事务日志记录最少。

本文探讨了 SQL Server  Model 和 TempDB 数据库之间的关系。通常，DBA 不会考虑 Model 数据库的重要性，因为它只是新数据库的模板。它在 SQL Server 数据库创建中起着至关重要的作用。TempDB 数据库也是它的一个副本，它继承了一些属性，例如文件数量、自动增长、来自主数据库表的恢复模式。

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