SQLSERVER 事务日志的 LSN 到底是什么？

一：背景

1. 讲故事

大家都知道数据库应用程序它天生需要围绕着数据文件打转，诸如包含数据的 .mdf，事务日志的 .ldf，很多时候深入了解这两类文件的合成原理，差不多对数据库就能理解一半了，关于 .mdf 的合成前面的文章已经有所介绍，这篇我们来聊一下 .ldf 的一些内部知识，比如 LSN。

二：对 LSN 的理解

1. 什么是 LSN

如果大家玩过 SQLSERVER 的发布订阅或者 AlwaysOn 或多或少都见过 LSN，比如下面的格式: 00000030:00018090:0002 ，这一串编号到底是什么意思呢？本质上指示的是 .ldf 文件的某一个物理位置上的偏移，画个图大概如下：

从图中可以看到其实是由虚拟文件号:日志段起始扇区编号:槽号编号三部分组成，要了解这三部分就需要明白 .ldf 文件是如何进行逻辑划分的，画个简图如下：

通过上面的图很容易就能明白其中的逻辑关系，事务日志文件被划分成了多个虚拟文件，虚拟文件又划分成了多个日志段，日志段又划分成了多个扇区，日志段中日志记录位置存储在槽号中，有了这些理论基础，接下来用一个案例来加深大家的理解吧。

2. 一个案例演示

新建一个 MyLSN 数据库，再创建一个 test 表，插入 3w 条记录，sql如下：

CREATE DATABASE MyLSN
GO
USE MyLSN
GO
CREATETABLE test(a INTIDENTITY, b CHAR(10) DEFAULT'aaaaaaaaaa')SET NOCOUNT ONINSERTINTO test (b) DEFAULTVALUES
GO 30000SET NOCOUNT OFF

接下来通过 fn_dblog 来查询和 dbo.test 表相关的事务日志记录。

SELECT [Current LSN],Operation,Context,AllocUnitName,[RowLog Contents 0],[Log Record],[Log Record Length]
FROM fn_dblog(NULL, NULL)
WHERE AllocUnitName LIKE'%test%';

从图中可以看到这是一个 INSERT 的事务日志记录，这里就拿编号 00000030:00000db0:0002 去定位 .ldf 中的物理偏移位置吧，要想获取物理偏移就要知道下面偏移值才可以。

0x30 虚拟文件号的偏移值是多少 ?

要想知道这个信息，可以用 DBCC loginfo 命令，查看 FSeqNo下的 StartOffset 偏移值即可，即 0n48 对应的 4071424 ，截图如下：

0xdb0 扇区号的偏移是多少？

大家都知道磁盘的扇区是 512byte，sqlserver 为了更好的写入磁盘，也用了 512byte 这个粒度，所以偏移值就是 512 * 0xdb0。

综合上面就能定位到日志段的物理偏移值为:


lkd> ?0n4071424 + (0n3504*0n512)
Evaluate expression: 5865472 = 00000000`00598000

接下来用 WinHex 来定位 MyLSN_log.ldf 文件偏移 00598000 的位置，定位之前先将数据库离线。

ALTER DATABASE MyLSN SET OFFLINE

前面的 0x0003 表示该日志段只有 3 条记录，后面的 0x019E 表示该日志段的大小为 414byte，接下来就是槽号了，槽号位置的物理偏移计算规则如下：


lkd> ? 00598000 + 019E - 1
Evaluate expression: 5865885 = 00000000`0059819d

从图中可以看到，slot2 的偏移值为 00C8，即物理偏移值为 005980c8 。


lkd> ? 00598000 + 00C8
Evaluate expression: 5865672 = 00000000`005980c8

从上面框出的内容可以轻松的看到，事务日志中记录了 Insert 的 aaaaaaaaaa 值，太棒了，起始就是 fn_dblog 查出来的 Log Record 值。

三：总结

对 LSN 有一个深度的理解，对各种数据库事务日志暴涨的故障分析都会有一个很好的理论基础，后面我们再聊这些话题。