Exchange Server邮件存储系统-原理篇

   
    Log文件的作用

　　我们讨论Exchange Server的邮件存储，就不得不谈谈它的日志文件。我不止一次的听到Exchange Server的管理员抱怨：日至文件每天都在疯长，太消耗硬盘空间了。

　　我们来看看这些日志文件到底有些什么作用。对于每一个Storage Group，Exchange Server会产生一系列与之对应的日志文件。这些日志文件的大小为5M，扩展名为log，他们的前缀为E0x,其中x是日志文件所对应的Storage Group的编号[脚注:虽然在Storage Group的属性中有“Log File Prefix”这一个文本框，但实际上这是不能更改的。]。因此第一个Storage Group的日志文件前缀为E00，第二个的为E01，依次类推。这样做的目的是当存在多个Storage Group时，可以避免管理员在维护的时候把日志文件”张冠李戴”。另外，除了连续的Log文件，我们还能看到E0x.chk、Res1.log、 Res2.log等文件。

　　很多管理员都对日志文件非常的头疼，那么，微软在Exchange Server的数据库系统中引入Log文件的目的是什么呢?我们从以下几个方面来看：

　　1.作为一个企业级的邮件数据库系统，必须做到数据安全和完整性的万无一失。必须能够面对随时可能发生的崩溃和宕机，What happens if we crash? 要能够把数据的损失减少到最新程度。

　　2.必须提供高性能的邮件吞吐能力，对数据库中的邮件的事务操做在完成后必须马上被记录到存储介质上(事务的持久性)。

　　3.当灾难发生时，使用数据库的备份恢复必须要返回到灾难发生前一刻的数据库状态。

　　现在我们更进一步的来看一下，当我要修改邮箱中的内容时，被修改的内容首先被读取出来放到内存中。实际的修改发生在内存中，当修改完成后，这些内容必须被写回存储介质，才能表示一个修改成功地完成了。

　　对于这样的修改过程，在数据库级别上，我们叫做一个“事务”。我们知道，为了确保数据库的完整性和一致性，事务的操作是“原子级别”的。如果一个事务成功，那么标志着他所作的改变被永久的保存下来了;如果一个事务失败，系统必须回到事务开始之前的状态。

　　当系统在内存中完成修改时，事务并没有完成。如果这个时候宕机，数据库中保存的仍然是没有更改的内容。那么，怎么样确保在内存中完成的修改能够在第一时间写入到数据库呢(以达到数据库事务持久性的要求)?注意，这里的要是第一时间，也就是越快越好。如果我们直接向edb文件写入，无法做到最快，因为，edb 文件通常都很大，I/O系统在对大的文件进行随机写入操作时，会花费大量的时间在等待磁盘查找到合适的磁道和扇区，当系统繁忙时，这将会是一个瓶颈。因此，数据库系统使用日志文件，当内存中的更改完成后，首先写入到日志文件中。日志文件的尺寸很小，写入性能要远远优于庞大的edb文件。在写入完成后，事务也随之成功的保存在存储介质上了。Exchange Server 的数据库引擎会在后台把Log文件中的内容写入到数据库中，因为此时事务操作已经完成，即使此时掉电或者宕机，也不会使完成的事务遗失。这是日志文件的第一个作用：确保事务能够在第一时间保存到非易失存储介质上。(提供持久性Durable支持)

　　根据上面的描述，我们知道在运行中的Exchange Server数据库，是由三部分组成的

　　--内存中已经完成修改但是还没有写入日志文件的内容(Dirt Page)。

　　--还没有写入到数据库文件的日志文件内容。

　　--Edb和stm文件。

　　对于内存中的数据(Dirt Page)，这些数据会在系统掉电或者崩溃时遗失。

　　Exchange Server使用了一个名为E0x.chk(Check Point)的文件记录了那些Log文件已经写入到了数据库文件。这是一个类似指针的记录。

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【责编:Zenghui】