SQL Server内存泄漏
SQL Server内存泄漏翻译自：https://mssqlwiki.com/2012/12/04/sql-server-memory-leak/
什么是内存泄漏？
当一个进程分配了内存，它应该回收并释放给操作系统。如果由于代码里的缺陷没有回收内存，被称为泄漏，它会导致操作系统和应用程序的内存压力。
有关SQL Server内存泄漏的神话
SQL Server内存管理设计为基于系统可用内存数量和SQL Server里Max server memory设置来动态增加和收缩内存。
很多次，系统管理员查看SQL Server内存使用，如果他们发现SQL Server内存使用很高会认为SQL Server内存泄漏了。
这是不对的，SQL Server是基于服务的应用程序，它的内存管理器设计为按需（除了大页）增加内存使用，除非Windows发出低内存提醒，否则不会收缩它的内存使用。我们可以在SQL Server里通过配置Max server memory来控制SQL Server内存使用。这个配置限制了SQL Server Bpool的使用，而不会控制整个SQL Server内存使用。分配在BPOOL以外（也叫MTL或MTR）的SQL Server内存部分，我们没有办法控制在bpool外SQL Server可以使用多少内存，但是non-bpool内存使用通常很低，可以很容易通过研究运行在SQL Server里的组件来预估。
例如：如果你想SQL Server在服务器上只使用10GB内存。考虑在Bpool以外SQL Server可能需要多少内存，并相应的设置“Max server memory”。在这里，如果你预估在Bpool以外SQL Server使用1.5GB，那设置Max server memory为8.5GB。
什么可以导致SQL Server内存泄漏？
SQL Server代码有一个逻辑去分配内存，但是不会回收它。如果在SQL Server里有任何组件导致了内存泄漏，它可以很容易使用像sys.dm_os_memory_allocation、sys.dm_os_memory_clerks和sys.dm_os_memory_objects等识别出来。但是，SQL Server里大多数的内存泄漏时由加载到SQL Server进程里的第三方DLL导致的。
注意：加载到SQL Server里的非SQL Server DLL的所有内存分配将会产生“Mem to Leave”（在Bpool之外），并且他们被称为直接Windows分配（DWA）。
当在SQL Server里有内存溢出条件，如果你猜测有内存泄漏。首先确定谁在消耗内存。如果SQL Server没有使用在MemToLeave里的大多数内存，并且你仍然获得Mem to Leave，有可能存在内存泄漏，它由加载到SQL Server里某个DLL导致。参考第1部分（MTL错误）https://mssqlwiki.com/sqlwiki/sql-performance/troubleshooting-sql-server-memory/
以下查询可以用于确定SQL Server在MTL里的实际内存消耗。
select sum(multi_pages_kb)from sys.dm_os_memory_clerks 如果SQL Server的内存消耗非常低，并且你仍然看到像下面的SQL Server内存错误，请重点注意泄漏问题。
例如：
SQL Server 2000
WARNING: Failed to reserve contiguous memory of Size= 65536.
WARNING: Clearing procedure cache to free contiguous memory.
Error: 17802 “Could not create server event thread.”
SQL Server could not spawn process_loginread thread.
SQL Server 2005/2008
Failed Virtual Allocate Bytes: FAIL_VIRTUAL_RESERVE 122880
如何识别内存泄漏和故障排除？
在Windows里有多种方法识别谁在进程里泄漏内存。在这边博文里，我们将讨论如何使用1.Windows debugger、2.Debug diagnostics tools for windows和3.UMDH识别内存泄漏。
让我们创建一个示例DLL加载到SQL Server进程里泄漏内存，看看如何使用以上提到的工具排除泄漏故障。
从这个链接（http://sdrv.ms/TH1qfR）下载HeapLeak.dll，并安装32位（http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=5555）或64位（http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=14632）的Microsoft Wisual C++ 2010 Redistributable Package来让这个DLL运行。
-- Create an extended stored procedure in SQL Server
exec sp_addextendedproc'HeapLeak','C:\HeapLeakdll\HeapLeak.dll'
-- Let us execute this Extended SP 30 times and leak memory.
exec HeapLeak
go 30
我们也将在SQL Server里启用以下跟踪标志，当有内存溢出错误时自动产生过滤dump并查看如何识别谁在泄漏内存。
-- 2551 is used to enable filter dump.
dbcc traceon (2551,-1)
go
-- 8004 is used to take memory dump on first occurrence of OOM condition
dbcc traceon (8004,-1)
go
-- Note: Both the trace flags listed above are un-documented, So use it at your own risk and there is no guarantee that this trace flags will work in future versions of SQL Server
当我们启用跟踪标志，我们在SQL Server里触发内存溢出错误而产生OOM内存dump。通过执行以上的扩展存储过程30次，我们从MTL泄漏了大约300MB内存。
让我们执行以下创建XML句柄的脚本。XML句柄从MTL的内存分配将不久获得内存溢出错误，因为我们执行的扩展存储过程已经泄漏了内存。
（不要在没有执行HeapLeak就直接运行以下XML脚本。以下导致OOM错误的脚本由于对每个执行创建的句柄，但是它占用SQL Server分配，所以不会帮助我们来理解如何排除由第三方DLL泄漏导致的故障）
注意：
1. SQL Server内存dump将会在SQL Server错误日志目录下生成。
2. MTL的大小在32位SQL Server是256MB+Max worker threads *0.5，所以大约是384MB除非你使用-g开关修改。
DECLARE @idoc int
DECLARE @doc varchar(1000)
SET @doc ='
'
EXEC sp_xml_preparedocument @idoc OUTPUT, @doc
go 10000
在执行几次之后，我们会收到以下错误。
Msg 6624, Level 16, State 12, Procedure sp_xml_preparedocument, Line 1
XML document could not be created because server memory is low.
从http://msdl.microsoft.com/download/symbols/debuggers/dbg_x86_6.11.1.404.msi下载和安装Windows Debugger来分析这个dump。
步骤1：（加载这个内存dump文件来排除故障）
打开Windbg。选择“File”菜单，选择“Open crash dump”，选择这个dump文件（SQLDump000#.mdmp）
注意：当你得到异常或断言，在你的SQL Server错误日志里将会发现SQLDump000#.mdmp。
步骤2：（设置符号目录为Microsoft symbols server）
在命令窗口输入
.sympath srv*c:\\Websymbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols;
步骤3：（从Microsoft symbols server加载符号）
输入.reload /f并点击回车。这将强制debugger立即加载所有符号。
步骤4：（检查是否符号已加载）
使用debugger命令lmvm验证是否符号加载到SQL Server。
:028> lmvm sqlservr
start end module name
01000000 02ba8000 sqlservr (pdb symbols) c:\websymbols\sqlservr.pdb\93AACB610C614E1EBAB0FFB42031691D2\sqlservr.pdb
Loaded symbol image file: sqlservr.exe
Mapped memory image file: C:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL.1\MSSQL\Binn\sqlservr.exe
Image path: C:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL.1\MSSQL\Binn\sqlservr.exe
Image name: sqlservr.exe
Timestamp: Fri Oct 14 15:35:29 2005 (434F82E9)
CheckSum: 01B73B9B
ImageSize: 01BA8000
File version: 2005.90.1399.0
Product version:9.0.1399.0
File flags: 0 (Mask 3F)
File OS: 40000 NT Base
File type: 1.0 App
File date: 00000000.00000000
Translations: 0409.04e4
CompanyName: Microsoft Corporation
ProductName: Microsoft SQL Server
InternalName: SQLSERVR
OriginalFilename: SQLSERVR.EXE
ProductVersion: 9.00.1399.06
FileVersion: 2005.090.1399.00
FileDescription:SQL Server Windows NT
LegalCopyright: Microsoft Corp. All rights reserved.
LegalTrademarks:Microsoft is a registered trademark of Microsoft Corporation. Windows(TM) is a trademark of Microsoft Corporation
Comments: NT INTEL X86
步骤5：（!address来限制内存信息）
使用!address命令来限制dump进程的内存信息。
0:028> !address -summary
——————– Usage SUMMARY ————————–
TotSize ( KB) Pct(Tots) Pct(Busy) Usage
686a7000 ( 1710748) : 81.58% 81.80% : RegionUsageIsVAD
579000 ( 5604) : 00.27% 00.00% : RegionUsageFree
4239000 ( 67812) : 03.23% 03.24% : RegionUsageImage
ea6000 ( 15000) : 00.72% 00.72% : RegionUsageStack
1e000 ( 120) : 00.01% 00.01% : RegionUsageTeb
122d0000 (297792) : 14.20% 14.24% : RegionUsageHeap
0 ( 0) : 00.00% 00.00% : RegionUsagePageHeap
1000 ( 4) : 00.00% 00.00% : RegionUsagePeb
1000 ( 4) : 00.00% 00.00% : RegionUsageProcessParametrs
1000 ( 4) : 00.00% 00.00% : RegionUsageEnvironmentBlock
Tot: 7fff0000 (2097088 KB) Busy: 7fa77000 (2091484 KB)
——————– Type SUMMARY ————————–
TotSize ( KB) Pct(Tots)Usage
579000 ( 5604) : 00.27% :
4239000 ( 67812) : 03.23% : MEM_IMAGE
5fc000 ( 6128) : 00.29% : MEM_MAPPED
7b242000 ( 2017544) : 96.21% : MEM_PRIVATE
——————– State SUMMARY ————————–
TotSize ( KB) Pct(Tots)Usage
1b7bd000 (450292) : 21.47% : MEM_COMMIT
579000 ( 5604) : 00.27% : MEM_FREE
642ba000 ( 1641192) : 78.26% : MEM_RESERVE
Largest free region: Base 00000000 –> 查看RegionUsageHeap，它大约是297792KB，最大的空闲区域只有64KB。我们知道SQL Server不广泛使用堆内存，因此通常SQL Server堆内存分配将不会超过几MB。在这里消耗大约290MB，因此使用MTL的其他组件很容易失败。。
让我们尝试理解为什么堆内存大约297792KB，尝试识别是否有一个模型。
步骤6：（让我们使用!heap -s来显示堆内存摘要信息）
0:028> !heap -s
LFH Key : 0x672ddb11
Heap Flags ReservCommitVirt FreeList UCRVirtLockFast
(k) (k) (k) (k) length blocks cont. heap
—————————————————————————–
000d0000 00000002 1024 896 896 6 1 1 0 0 L
001d0000 00008000 64 12 12 10 1 1 0 0
002c0000 00001002 1088 96 96 2 1 1 0 0 L
002e0000 00001002 64 52 52 3 2 1 0 0 L
007c0000 00001002 64 64 64 56 1 0 0 0 L
00d10000 00001002 256 24 24 8 1 1 0 0 L
340b0000 00001002 64 28 28 1 0 1 0 0 L
340c0000 00041002 256 12 12 4 1 1 0 0 L
342a0000 00000002 1024 24 24 3 1 1 0 0 L
34440000 00001002 64 48 48 40 2 1 0 0 L
61cd0000 00011002 256 12 12 4 1 1 0 0 L
61d10000 00001002 64 16 16 7 1 1 0 0 L
61d20000 00001002 64 12 12 4 1 1 0 0 L
62a90000 00001002 1024 1024 1024 1016 2 0 0 0 L
62b90000 00001002 1024 1024 1024 1016 2 0 0 0 L
62c90000 00001002 256 40 40 7 1 1 0 0 LFH
00770000 00001002 64 16 16 2 2 1 0 0 L
63820000 00001002 64 24 24 3 1 1 0 0 L
63830000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
64230000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
64c30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
65630000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
66030000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
66a30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
67430000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
68130000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
68b30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
69530000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
69f30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6a930000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6b330000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6bd30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6c730000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6d130000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6db30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6e530000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6ef30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
6f930000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
70330000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
70d30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
7a160000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
7ab60000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
7b560000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
7d0d0000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
7e030000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
7ea30000 00001001 102401024010240 160 21 0 0 bad
67f90000 00001003 256 16 16 14 1 1 0 bad
71850000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
71890000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
67fd0000 00001002 64 16 16 4 1 1 0 0 L
718d0000 00001003 256 40 40 3 1 1 0 bad
71910000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
71950000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
71990000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
67ff0000 00001002 64 16 16 4 1 1 0 0 L
719d0000 00001003 1792 1352 1352 5 2 1 0 bad
71a10000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
71a50000 00001003 256 4 4 2 1 1 0 bad
71a90000 00001002 64 16 16 1 0 1 0 0 L
—————————————————————————–
如果你看以上输出，你可以清晰识别一个模型。创建了多个，每个是10MB。但是如何识别实际上是谁创建了它们？
步骤7：
让我们取出其中一个10MB的堆内存，并使用带-h参数的!heap显示在这个10MB堆内存里所有的内存分配条目。
我获取的堆内存是63830000。
0:028> !heap -h 63830000
Index AddressName Debugging options enabled
19: 63830000
Segment at 63830000 to 64230000 (00a00000 bytes committed)
Flags: 00001001
ForceFlags: 00000001
Granularity: 8 bytes
Segment Reserve: 00100000
Segment Commit: 00002000
DeCommit Block Thres: 00000200
DeCommit Total Thres: 00002000
Total Free>
Max. Allocation> Lock Variable at: 00000000
Next TagIndex: 0000
Maximum TagIndex: 0000
Tag Entries: 00000000
PsuedoTag Entries: 00000000
Virtual Alloc List: 63830050
UCR FreeList: 63830588
FreeList Usage: 00000000 00000000 00000000 00000000
FreeList[ 00 ] at 63830178: 6422de88 . 638ad7e0 Unable to read nt!_HEAP_FREE_ENTRY structure at 638ad7e0
(1 block )
Heap entries for Segment00 in Heap 63830000
63830608: 00608 . 00040 – busy (40)
63830648: 00040 . 02808 – busy (2800)
641b6698: 02808 . 02808 – busy (2800)
……………………………………
……………………………………
……………………………………
……………………………………
步骤8：（让我们截取分配的堆内存条目之一，并尝试识别在它里面是什么）
0:028> db 641b6698
641b669801 05 01 05 93 01 08 00-49 61 6d 20 66 69 6c 69 ……..Iam fili
641b66a86e 67 20 74 68 65 20 68-65 61 70 20 66 6f 72 20ng the heap for
641b66b864 65 6d 6f 20 61 74 20-4d 53 53 51 4c 57 49 4bdemo at MSSQLWIK
641b66c849 2e 43 4f 4d 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00I.COM………..
641b66d800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00…………….
641b66e800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00…………….
641b66f800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00…………….
641b670800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00…………….
0:028> db 63830648
6383064801 05 08 00 89 01 08 00-49 61 6d 20 66 69 6c 69 ……..Iam fili
638306586e 67 20 74 68 65 20 68-65 61 70 20 66 6f 72 20ng the heap for
6383066864 65 6d 6f 20 61 74 20-4d 53 53 51 4c 57 49 4bdemo at MSSQLWIK
6383067849 2e 43 4f 4d 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00I.COM………..
6383068800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 …………….
6383069800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 …………….
638306a800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 …………….
638306b800 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 …………….
类似的，你可以dump多个堆分配来识别一个模型。
现在如果你查看dump的内存，你会看到一个字符串可能对你识别创建堆内存的DLL有帮助。在以上堆里有一个模型。所有的堆分配都有以下字符串“I am filing the heap for demo at MSSQLWIKI.COM”
注意：你可以使用L大小dump更多内存，使用db或dc命令的示例：db 63830648 L1500
步骤9：
让我们使用notepad打开加载到SQL Server里用于测试的DLL，查看是否有一个字符串匹配这个模型。
是的，证明这个DLL导致了泄漏。在实践中你可能得去验证不同的堆分配来识别这个模型。
这是一个在泄漏实际发生之后从内存dump找到泄漏。找到一个模型并识别分配该内存的模块并不总是容易的，在这里你可以使用像debug diagnostic tool、UMDH等工具来跟踪泄漏。在我的下一篇博文中，我将发表如何使用Debug diagnostics tools跟踪内存泄漏。https://mssqlwiki.com/2012/12/06/debugging-memory-leaks-using-debug-diagnostic-tool/
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