SQL Server架构演变（至SQL Server 2017） - 服务器托管|北京服务器租用|机房托管租用|IDC托管租用|机房机柜带宽租用-价格及费用咨询

一、概述

到SQL Server 2017为止，sqlserver架构经历了以下阶段：

直接用Windows对SQL Server进行资源管理：这个阶段没有一个特定的名称叫法，SQL Server服务无法突破Windows内核对资源的限制
UMS阶段：增加了一层User Mode Scheduler，自行管理scheduler
SQL OS阶段：SQL Server自行进行任务调度及内存管理
Drawbridge的出现：研究性项目，用于实现应用的沙盒，最开始不是为SQL Server专门设计的，但在SQL Server 2017中扮演中非常重要的角色
SQL PAL的出现：SQL Server 2017整合了SQL OS和Drawbridge，进行底层封装，形成了SQL PAL层

二、 SQL Server架构演进

1. sqlserver 6.5前

直接调用windows 32位 API
依赖操作系统scheduler
可扩展性差

2. sqlserver 7.0~sqlserver 2000

增加了一层UMS
自行管理scheduler
CPU使用更高效

SQL Server 2005前，sqlserver服务是以一个用户态进程运行在Windows操作系统中，这个服务进程与其他普通的进程没有任何差异，它依赖于操作系统内核对底层硬件资源进行管理和交互，SQL Server服务本身没有对系统资源的管理能力。

这个架构最大的缺点是SQL Server服务本身无法突破Windows内核对系统资源使用的限制，阻碍了SQL Server系统性能的进一步提升。

3. sqlserver 2005~sqlserver 2016

将UMS改为了SQLOS
UMS+各种资源管理

为了解决上面的问题和获取更好的性能，微软花大力气抽象了一个中间层对系统硬件资源进行调度和管理，并发布在SQL Server 2005版本中，也因此2005版本经历了长达5年的时间才得以面世。这个中间层叫做SQL OS（也叫SOS）。

SQL OS的主要职责包括：Processor Scheduling，Memory Management，Network，Disk I/O使得SQL Server性能最大化（可以使得SQL Server用户进程最大限度的充分利用操作系统硬件资源）。

SQL Server 2005赋予了SQL OS非常全面的资源管理功能，具体包括：

Deadlock Monitor：死锁监控
Resource Monitor：资源监控
Lazy Writer：延迟写，将随机I/O写，转化为顺序I/O写
Scheduler Monitor：调度器监控
Buffer Pool：缓存池
Memory Manager：内存管理
Scheduling：调度
Synchronization Service：同步服务
Lock Manager：锁管理器
I/O：I/O资源管理

详细SQLOS API架构如下图所示：

有了SQL OS层次的抽象，得以在数据库内部实现对系统资源的集中管理，摆脱系统内核对SQL Server资源使用的限制，使得SQL Server服务对系统资源有了很强的控制能力。SQL Server 2005性能因此有了大幅提升，成了sqlserver历史上划时代的版本，也为SQL Server 2017能够提供跨平台能力提供了可能性，可以毫不夸张的说，没有SQL OS的出现，微软不可能在如此短的时间内实现Linux版的SQL Server。

4. 过渡篇——Drawbridge

微软研究院在2011年9月建立了一个全新的研究性项目Drawbridge，目的是提供应用程序新的虚拟化资源隔离解决方案，减少虚拟资源的使用，使得在同一个硬件主机上，可以运行更多的虚拟机（类似Docker）。

Drawbridge其中一个非常重要的组件Library OS仅依靠约50个底层内核应用二进制接口（ABI：Application Binary Interface）实现了一千多个常用的Windows API，同时还具备了为其他组件提供宿主的能力，比如：MSXML和CLR等组件。在Windows 10版本中存在着Drawbridge的大量应用。

5. sqlserver 2017

将SQLOS改为了SQLPAL，使得可以跨平台

三、 SQL PAL（Platform Abstract Layer）

1. 概要与架构

SQL Server数据库团队基于Drawbridge项目与SQL OS进行了重写和充分的融合，形成了新一代数据库底层抽象和封装SQL PAL，同时将上层逻辑代码移植到SQL PAL之上。如此，微软只需要确保SQL PAL层可以在Windows平台和Linux平台运行良好，SQL Server即使运行在Linux平台，也无需修改SQL Server本身的代码，使其与平台无关。

能做到这一点完全是由Drawbridge中的ABI来实现的，这些ABI我们叫着Host Extension，所以为了支持SQL Server 2017的跨平台特性，微软只需要实现基于Windows平台的Host Extension和Linux平台的Host Extension，这样做最大的好处是：

大大缩短开发周期：微软无需对SQL Server本身做任何的代码修改就可以将SQL Server移植到Linux平台。
产品功能一贯性：对SQL Server新功能、新特性的支持，无需对两个平台进行重复开发，Windows平台支持了，Linux平台也就支持了，保持了产品功能的一致性。
良好的后期维护性：假如SQL Server存在某个Bug，只需要修复SQL Server本身，那么Windows平台，Linux平台上相应的Bug也同样被修复掉了，具备良好的可维护性。