在談到SQL Server的高可用性之前，我們首先要談一談單例項的高可用性。在單例項的高可用性中，不可忽略的就是檔案和檔案組的高可用性。SQL Server允許在某些檔案損壞或離線的情況下，允許資料庫依然保持部分線上，從而保證了高可用性。

檔案和檔案組

    有關檔案和檔案組的基本概念，有很多文章已經闡述過了。這裡我只是提一下，檔案組作為SQL Server訪問檔案的一個抽象層而存在。因此SQL Server上所做的操作不是直接針對檔案，而是針對檔案組。

    資料庫中使用多個檔案或檔案組在高可用性方面的好處包括：

• 某檔案的IO損壞，資料庫還可以保證部分線上。
• 將索引和表分開存放，假如索引檔案不線上，資料依然可以被訪問。
• 歷史資料和熱資料分開，歷史歸檔資料損壞，不影響熱資料。
• 分開資料檔案使得在災難恢復時僅僅恢復部分資料從而縮短了宕機時間
• 資料庫分為多個檔案使得可以通過增加檔案或移動檔案的方式解決空間不足的問題

檔案

    在SQL Server中，檔案分為三類，分別為：

• 主資料檔案
• 輔助資料檔案
• 日誌檔案

    其中，主資料檔案預設以副檔名mdf結尾，輔助資料庫檔案預設以ndf結尾，日誌檔案以ldf結尾。雖然副檔名是可以修改的，但強烈建議不要去改副檔名。

    上面提到檔名值得是物理檔名，但是實際上在SQL Server中進行操作，操作的是邏輯檔名。

    任何時間，檔案都會處於某一種狀態，這些狀態包括：

• 線上
• 離線
• 恢復中
• 還原掛起
• 質疑

    可以通過sys.database_files這個DMV來檢視資料庫檔案中包含狀態在內的相關資訊，如圖1所示。

圖1.檢視資料庫中檔案的狀態等相關資訊

檔案組

在SQL Server中，檔案組中某個檔案的狀態決定了整個檔案組的狀態。但檔案的狀態獨立於資料庫的狀態，比如說檔案的狀態是離線，但資料庫依然能保證線上，這也就是所謂的資料庫部分線上，舉個例子，某個檔案包含了名為selldata的表，如果該檔案離線，但資料庫線上，所有針對該selldata的表上的操作都會失敗。

   如果需要資料庫中的某個檔案組線上，該檔案組中的所有檔案都應該處於線上狀態。

表分割槽

    表分割槽是自SQL Server 2005之後出現的一個概念，我之前已經寫過一篇關於表分割槽的文章。表分割槽的概念雖然很老了，但是很多地方對於表分割槽的使用依然處於非常初級的階段。

    我見過大部分想到使用表分割槽的例子是出現效能問題，從而考慮分散大表的IO。但實際上，表分割槽還會提高可用性。使用表分割槽的好處還包括：

• 輕鬆管理大表或分割槽
• 提高併發性（產生分割槽鎖，而不是表鎖）
• 以檔案組級別就行備份和還原，從而僅僅只備份和還原表的一部分（比如說只備份表中的熱資料），從而減少了還原時間
• 可以僅僅線上重建某個分割槽

    值得注意的是，對錶分割槽後，也要對錶上的非聚集索引進行索引分割槽。否則有可能造成效能方面的例子。

DEMO

DEMO1 :僅重建某個分割槽

    下面例子是一個簡單的分割槽表，並對索引進行分割槽後，僅僅重建某個分割槽，而不是整個索引。比如說表中按照資料冷熱進行分割槽，可以僅僅對熱資料進行重建，從而大大減少了重建索引所需的時間，如程式碼清單1所示。

--建立分割槽函式
CREATE PARTITION FUNCTION [t](int) AS RANGE LEFT FOR VALUES (100, 500)
--分割槽架構
CREATE PARTITION SCHEME [x] AS PARTITION [t] TO ([PRIMARY], [FileGroup1], [FileGroup1])

--建立表
CREATE TABLE [Sales].[SalesOrderDetailPartition](
	[SalesOrderID] [int] NOT NULL,
	[SalesOrderDetailID] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
	[CarrierTrackingNumber] [nvarchar](25) NULL,
	[OrderQty] [smallint] NOT NULL,
	[ProductID] [int] NOT NULL,
	[SpecialOfferID] [int] NOT NULL,
	[UnitPrice] [money] NOT NULL,
	[UnitPriceDiscount] [money] NOT NULL,
	[LineTotal]  AS (isnull(([UnitPrice]*((1.0)-[UnitPriceDiscount]))*[OrderQty],(0.0))),
	[rowguid] [uniqueidentifier] ROWGUIDCOL  NOT NULL,
	[ModifiedDate] [datetime] NOT NULL,
) ON x(SalesOrderID)

INSERT 	INTO [Sales].[SalesOrderDetailPartition]([SalesOrderID],
	[CarrierTrackingNumber],
	[OrderQty] ,
	[ProductID] ,
	[SpecialOfferID],
	[UnitPrice],
	[UnitPriceDiscount],ModifiedDate,rowguid)
SELECT 	[SalesOrderID],
	[CarrierTrackingNumber],
	[OrderQty] ,
	[ProductID] ,
	[SpecialOfferID],
	[UnitPrice],
	[UnitPriceDiscount],ModifiedDate,rowguid FROM [Sales].[SalesOrderDetail]


go
--建立索引分割槽
CREATE NONCLUSTERED INDEX test_partition_idx ON [Sales].[SalesOrderDetailPartition](ProductID) on x(SalesOrderID)

--僅僅重建某個分割槽
ALTER INDEX test_partition_idx
ON [Sales].[SalesOrderDetailPartition]
REBUILD Partition = 1

   程式碼清單1.僅僅重建某個分割槽，而不是整個索引

DEMO2:資料庫部分線上和檔案還原

--建立測試資料庫
CREATE DATABASE test
 GO
--改成完整恢復模式
ALTER DATABASE test SET  RECOVERY FULL
--新增一個檔案組
ALTER DATABASE test
ADD FILEGROUP WW_GROUP
 GO
 --向檔案組中新增檔案
ALTER DATABASE test
ADD FILE 
( NAME = ww,
FILENAME = 'D:\wwdat1.ndf',
SIZE = 5MB,
MAXSIZE = 100MB,
FILEGROWTH = 5MB)
TO FILEGROUP ww_Group
 
 --在不同檔案組上分別建立兩個表
CREATE TABLE test..test ( id INT IDENTITY )
ON  [primary]
CREATE TABLE test..test_GR ( id INT IDENTITY )
ON  ww_Group
 

--做完整備份
BACKUP DATABASE test
 TO DISK='D:\Test_backup.bak'WITH INIT

--做檔案備份
BACKUP DATABASE test
    FILE = 'ww',
    FILEGROUP = 'ww_Group'
    TO DISK='D:\CROUPFILES.bak'WITH INIT
--備份日誌
BACKUP LOG test
    TO DISK='D:\Test__log.ldf'WITH INIT

 
--刪除檔案組中的表內的資料
TRUNCATE TABLE test..test_GR

--還原備份，日誌僅僅被應用於那個還原狀態的檔案
RESTORE DATABASE test
    FILE = 'ww',
    FILEGROUP = 'ww_Group'
    FROM DISK ='D:\CROUPFILES.bak'
    WITH FILE = 1,NORECOVERY
RESTORE LOG test
    FROM DISK='D:\Test__log.ldf'
    WITH FILE = 1, NORECOVERY

--備份尾端日誌
BACKUP LOG test
    TO DISK='D:\Test__log.ldf' WITH NOINIT,NO_TRUNCATE
--還原尾端日誌
RESTORE LOG test
    FROM DISK='D:\Test__log.ldf'
    WITH FILE = 2, RECOVERY
 GO

 --檢視資料，刪除資料的操作被成功恢復
 SELECT  *
FROM    test..test_GR

--清除資料庫
DROP DATABASE test

   程式碼清單2.備份還原單個檔案

    程式碼清單2很好的闡述了整個檔案備份還原的過程，其中，在檔案還原的過程中我們可以看到資料庫本身是線上的，但資料庫中有一個檔案處於還原狀態，如圖2所示。

圖2.ww檔案處於還原中狀態

   此時對於表test_GR做操作的話，會提示因檔案組沒有聯機而失敗，如圖3所示。

圖3.因為檔案組沒有聯機而導致操作失敗

    再對尾端日誌進行備份還原之後，該檔案組成功上線。

小結

    本篇文章闡述了檔案和檔案組在高可用性中的作用。瞭解這些特性對於降低還原時間非常有必要。在資料庫開始上線之前，儘量合理的把一個數據庫分為多個檔案組和檔案，不僅僅提升效能和併發性，還可以使得DR更加容易。