Roberto Carrancio

Mi nombre es Roberto Carrancio y soy un DBA de SQL server con más de 10 años de experiencia en el sector. Soy el creador del blog soydba.es donde intento publicar varios artículos a la semana (de lunes a viernes que los fines de semana me gusta estar con mi gente y disfrutar de mi moto) Espero que disfrutes leyendo este blog tanto como yo disfruto escribiendo y que te sea de utilidad. Si tienes alguna sugerencia, pregunta o comentario, puedes dejarlo al final de cada entrada o enviarme un correo electrónico. Estaré encantado de leerte y responderte. ¡Gracias por tu visita! Mi principal interés es compartir mi conocimiento sobre bases de datos con todo el que quiera aprenderlo. Me parece un mundo tan apasionante como desconocido. Fuera de lo profesional me encanta la cocina, la moto y disfrutar de tomar una cervecita con amigos.
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03
Mar
2025

Fin del soporte de SQL Server 2019: ¿Qué Significa?¿Qué Cambia?

El pasado viernes 28 de febrero de 2025 marcó un hito en la historia de SQL Server 2019: finalizó su soporte estándar. Aunque todavía queda el soporte extendido hasta el 8 de enero de 2030, este cambio tiene implicaciones significativas para las empresas que aún dependen de esta versión. Además, el jueves 27 de febrero se lanzó la última Cumulative Update (CU32) para SQL Server 2019, lo que significa que ya no habrá más actualizaciones regulares para esta versión.

En este artículo, quiero aprovechar esta noticia para explicar las diferencias entre el soporte estándar y extendido, y además veremos qué implica la última CU, y analizaremos las características que han desaparecido oficialmente con SQL Server 2019.

Diferencias entre el soporte estándar y el soporte extendido

Como norma general, Microsoft ofrece dos niveles de soporte para sus productos empresariales, el soporte estándar y el soporte extendido. Cada uno tiene un propósito diferente y afecta la forma en que las empresas deben gestionar sus sistemas.

Soporte estándar: Actualizaciones y asistencia completa

El soporte estándar, que terminó el 28 de febrero de 2025 para SQL Server 2019, es el más completo y proporciona actualizaciones completas, soporte y mejoras. 

Durante este período, Microsoft lanza regularmente actualizaciones de seguridad y funcionalidad que corrigen vulnerabilidades y mejoran el rendimiento del software.

En lo relativo al soporte técnico, se ofrece asistencia gratuita por parte de Microsoft a través de distintos canales, incluyendo documentación.

Además, se publican Service Packs y Cumulative Updates con mejoras significativas en compatibilidad y rendimiento.

En resumen, durante este tiempo de soporte estándar, cualquier incidencia puede ser reportada y Microsoft trabaja activamente en resolver errores críticos y mejorar el rendimiento.

Soporte extendido: Solo parches de seguridad

A partir de ahora, SQL Server 2019 entra en la fase de soporte extendido, que dura hasta el 8 de enero de 2030. Este periodo implica cambios importantes en las actualizaciones y soporte, aunque no desaparezcan del todo.

Por ejemplo, no habrá más mejoras de funcionalidad. Las únicas actualizaciones serán parches de seguridad críticos.

En relación con el soporte técnico, la asistencia por parte de Microsoft ya no es gratuita y requiere un contrato especial.

Además, a partir de este punto ya no se garantizarán ajustes para nuevas versiones de Windows Server o entornos en la nube, es decir, la compatibilidad pasa a ser limitada.

Para las empresas que aún dependen de SQL Server 2019, esto significa que deben considerar seriamente una migración a una versión más reciente, como SQL Server 2022 o Azure SQL, para garantizar la seguridad y estabilidad de sus bases de datos.

Última Cumulative Update para SQL Server 2019

Un dia antes del fin de soporte estándar, el jueves 27 de febrero de 2025, Microsoft lanzó la última Cumulative Update (CU32) para SQL Server 2019. Es un paquete de actualización que incluye correcciones de errores, optimizaciones de rendimiento y mejoras de seguridad. Sin embargo, ahora que el soporte estándar ha terminado, no habrá más CUs regulares para SQL Server 2019.

Las empresas deben asegurarse de aplicar esta última actualización lo antes posible para garantizar que su entorno SQL Server 2019 esté en la mejor condición posible antes de entrar en la fase de soporte extendido.

Características eliminadas en SQL Server 2022

Con la llegada de SQL Server 2022, Microsoft ha eliminado algunas funcionalidades que habían sido introducidas en versiones anteriores pero que no lograron una adopción significativa. La más notable es Big Data Cluster (BDC), una solución que permitía la integración de SQL Server con entornos de big data basados en Kubernetes.

Adiós a Big Data Cluster

5 años ha durado esta característica que introdujo SQL Server 2019. La idea era buena, una solución para ejecutar cargas de trabajo analíticas en clústeres de datos distribuidos con tecnologías como Spark y HDFS. Sin embargo, con SQL Server 2022, Microsoft ha descontinuado esta característica, lo que significa que ya no hay soporte oficial para BDC. No hace falta hacer muchas conjeturas, el enemigo estaba en casa con las soluciones en la nube que Microsoft comercializa con las mismas funciones que BCD.

Por tanto, las empresas que aún dependen de Big Data Cluster deben considerar alternativas como Azure Synapse Analytics que ofrece capacidades similares para análisis de grandes volúmenes de datos, Apache Spark en Azure Databricks para entornos que necesitan procesamiento distribuido y Data Lake en Azure como repositorio de datos escalable. O, la solución más sencilla, Microsoft Fabric, con todas esas funcionalidades integradas en un mismo sistema.

¿Qué deben hacer las empresas ahora?

Con el fin del soporte estándar de SQL Server 2019 y la eliminación de características clave en SQL Server 2022, las organizaciones deben tomar decisiones estratégicas para sus entornos de base de datos. 

En primer lugar hay que aplicar la última CU de SQL Server 2019. Mientras se plantean otras opciones es clave asegurarse de que el sistema esté en la versión más reciente antes de la fase de soporte extendido.

Una vez con SQL Server con la CU 32 es el momento de evaluar una actualización a SQL Server 2022 o migrar a Azure para continuar recibiendo soporte completo y acceder a nuevas funcionalidades. Si la infraestructura lo permite, mover cargas de trabajo a la nube puede ser una opción atractiva pero, si deseamos (o necesitamos) continuar en entornos locales SQL Server 2022 es la única opción posible.

Por último, si estás utilizando Big Data Cluster es momento de comparar las alternativas en las opciones que nos da Microsoft en Azure o Fabric.

Conclusión

El fin del soporte estándar de SQL Server 2019 marca un punto de inflexión para muchas empresas. Aunque todavía quedan casi cinco años de soporte extendido, la falta de actualizaciones de funcionalidad y el coste del soporte técnico pueden hacer que la actualización a SQL Server 2022 o la migración a Azure SQL sea la mejor opción. Además, la desaparición de Big Data Cluster confirma la tendencia de Microsoft de enfocarse en soluciones más modernas en la nube para el análisis de grandes volúmenes de datos.

Es el momento ideal para planificar una estrategia de actualización y asegurarse de que la infraestructura de bases de datos esté preparada para el futuro.

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28
Feb
2025

Tipos de datos de texto en SQL Server

El manejo de datos de texto en SQL Server es una tarea fundamental que influye en la eficiencia del almacenamiento y en el rendimiento de las consultas. Los textos son prácticamente el tipo de datos más común pero no por ello menos importante. Elegir el tipo de dato correcto no solo optimiza el uso del espacio y mejora la velocidad de acceso, sino que también evita problemas de conversión y compatibilidad. Para ponérselo difícil, SQL Server proporciona varios tipos de datos para almacenar texto, cada uno con características específicas que los hacen adecuados para distintos escenarios.

Tipos de datos de texto en SQL Server

SQL Server ofrece distintos tipos de datos para almacenar texto. Clasificándolos en grupos podríamos hablar de los tipos de longitud fija y los de longitud variable. Además según sus características podríamos también hablar de los tipos grandes y unos que no se deberían usar porque ya están deprecados y solo se mantienen por compatibilidad. 

Tipos de longitud fija y variable

Estos tipos de datos son los más comunes en bases de datos relacionales, ya que permiten definir el tamaño del almacenamiento y optimizar el uso del espacio.

CHAR y VARCHAR

Los tipos CHAR y VARCHAR almacenan texto en formato de un solo byte por carácter, utilizando una codificación específica como Latin1_General.

El tipo CHAR siempre ocupa el número de bytes definidos en su declaración, sin importar la cantidad real de caracteres almacenados. Si se define una columna como CHAR(50), cada fila ocupará exactamente 50 bytes, rellenando con espacios si el contenido es menor. Este comportamiento es eficiente en datos de longitud fija, como códigos de país o identificadores.

Por otro lado, VARCHAR permite almacenar texto de longitud variable, reservando sólo los bytes necesarios para cada valor más un pequeño encabezado que indica la longitud. Si una columna está definida como VARCHAR(50) pero el valor almacenado solo tiene 10 caracteres, SQL Server solo reservará esos 10 bytes más los metadatos, reduciendo el desperdicio de espacio.

NCHAR y NVARCHAR

A diferencia de CHAR y VARCHAR, los tipos NCHAR y NVARCHAR utilizan Unicode, lo que les permite almacenar caracteres de múltiples alfabetos en el mismo sistema. Para poder hacer esto, cada carácter en estos tipos ocupa dos bytes en lugar de uno.

NCHAR es un tipo de longitud fija, similar a CHAR, pero con soporte Unicode. NVARCHAR, en cambio, almacena sólo los caracteres necesarios y se recomienda para datos de texto multilingües de longitud variable. Si la base de datos necesita almacenar nombres internacionales, direcciones o cualquier otro dato que pueda incluir caracteres especiales, NVARCHAR es la opción más adecuada.

Tipos de datos de texto de gran tamaño

Para almacenar grandes volúmenes de texto, SQL Server proporciona variantes especializadas de VARCHAR y NVARCHAR, así como los tipos TEXT y NTEXT, que están en desuso.

VARCHAR(MAX) y NVARCHAR(MAX)

SQL Server introdujo VARCHAR(MAX) y NVARCHAR(MAX) para permitir el almacenamiento de texto de longitud variable sin las restricciones de VARCHAR(n). Estos tipos pueden contener hasta 2 GB de datos, lo que los hace ideales para almacenar grandes documentos, descripciones extensas o datos textuales sin una longitud definida.

El motor de SQL Server optimiza el almacenamiento de estos tipos dependiendo de su tamaño. Si el contenido es menor a 8 KB, se almacena directamente en la página de datos de la tabla, al igual que VARCHAR(n). Sin embargo, si el valor excede ese límite, SQL Server lo almacena en páginas separadas (páginas LOB) y guarda una referencia en la tabla principal, lo que puede afectar el rendimiento de ciertas consultas.

TEXT y NTEXT (deprecados)

En versiones anteriores de SQL Server (pero muy antiguas), los tipos TEXT y NTEXT se utilizaban para almacenar grandes volúmenes de texto. Sin embargo, estos tipos fueron declarados obsoletos a partir de SQL Server 2005 y ya no se recomiendan para nuevas implementaciones.

El problema principal con TEXT y NTEXT es que SQL Server los trata como objetos separados de la tabla principal, lo que hace que las consultas sobre estos datos sean menos eficientes. Además, su manipulación es más compleja, ya que muchas funciones de texto estándar como LEN() o SUBSTRING() no funcionan directamente sobre estos tipos sin una conversión previa. 

Dado que VARCHAR(MAX) y NVARCHAR(MAX) ofrecen una alternativa más flexible y optimizada, se recomienda migrar cualquier columna TEXT o NTEXT a estos nuevos tipos.

Impacto del almacenamiento y rendimiento según el tipo de datos

El almacenamiento eficiente de los datos de texto es clave para el rendimiento de SQL Server. Todos los datos en SQL Server se almacenan en páginas de 8 KB, lo que significa que la elección del tipo de dato afecta la cantidad de información que cabe en cada página y, por lo tanto, la velocidad de acceso y manipulación de los datos.

Los tipos de longitud fija, como CHAR y NCHAR, pueden desperdiciar espacio si los valores almacenados son más cortos de lo esperado. Sin embargo, su acceso es más rápido en ciertos escenarios, ya que SQL Server sabe exactamente dónde empieza cada registro sin necesidad de calcular su tamaño. Esto es útil en columnas con valores homogéneos en longitud.

Los tipos de longitud variable, como VARCHAR y NVARCHAR, optimizan el uso del espacio, pero pueden introducir fragmentación en el almacenamiento, especialmente si los valores cambian de tamaño con frecuencia. En bases de datos de alto rendimiento, esto puede afectar la eficiencia de las consultas.

Por último, el uso de VARCHAR(MAX) y NVARCHAR(MAX) debe ser solo para casos puntuales e imprescindibles, ya que, cuando los valores almacenados superan los 8 KB, SQL Server los mueve a páginas de datos separadas, lo que puede ralentizar las consultas. Si es posible, es preferible definir una longitud específica en VARCHAR(n) o NVARCHAR(n) para mantener el rendimiento. Además, estos tipos de datos de gran tamaño no se pueden indexar con índices “normales” y si necesitamos filtrar por ellos tendremos que recurrir a los Full-Text Index

Conversiones de tipos de datos

Una de las mejores y a la vez peores cosas que ponen a nuestra disposición las bases de datos es la conversión implícita entre tipos de datos de texto. Mejores porque nos simplifica mucho la vida pero cuidado porque es un arma de doble filo. Todo lo que ganas en simplicidad lo pierdes en rendimiento. Cuando SQL Server compara valores con diferentes tipos, realiza conversiones automáticas que pueden afectar el rendimiento.

Si una columna está definida como VARCHAR y se compara con un valor NVARCHAR, SQL Server convierte automáticamente la columna completa a Unicode antes de ejecutar la consulta. Este proceso puede forzar un escaneo completo de la tabla en lugar de permitir el uso de índices optimizados, ralentizando significativamente las búsquedas.

Para evitar este problema, es fundamental asegurarse de que las comparaciones se realicen con tipos de datos compatibles. Si una columna es VARCHAR, los valores en las consultas deben ser también VARCHAR, y si es NVARCHAR, deben llevar el prefijo N para indicar que son Unicode.

También es importante evitar concatenaciones que provoquen conversiones innecesarias. Si una operación de concatenación involucra un valor NVARCHAR, todo el resultado se convierte a Unicode, lo que puede aumentar el uso de memoria y afectar el rendimiento.

Conclusión

SQL Server ofrece varias opciones para almacenar datos de texto, cada una con ventajas y desventajas según el escenario de uso. CHAR y NCHAR son adecuados para datos de longitud fija, mientras que VARCHAR y NVARCHAR son más eficientes para texto variable. Para grandes volúmenes de datos, VARCHAR(MAX) y NVARCHAR(MAX) proporcionan flexibilidad sin las limitaciones de los tipos TEXT y NTEXT, que ya están obsoletos.

La correcta elección del tipo de dato de texto tiene un impacto directo en el almacenamiento, la velocidad de consulta y la eficiencia del sistema. Comprender las diferencias entre estos tipos y sus implicaciones en el rendimiento es clave para diseñar bases de datos eficientes y escalables.

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26
Feb
2025

Permisos en SQL con grupos de AD y roles de SQL Server

La gestión de permisos en SQL Server es un aspecto fundamental para garantizar la seguridad y el acceso controlado a los datos. En entornos empresariales, lo más eficiente es utilizar grupos de Active Directory (AD) junto con roles en SQL Server para simplificar la administración y reducir la carga de trabajo asociada a la asignación individual de permisos.

Además, con la evolución de la gestión de identidades en la nube, Microsoft Entra ID (antes Azure AD) nos da la posibilidad de utilizar grupos de seguridad automáticos, lo que facilita aún más la administración de accesos en SQL Server y Azure SQL Database. En este artículo, vamos a ver como cómo combinar estas tecnologías para una gestión eficiente y segura de los permisos en SQL Server.

Uso de grupos de Active Directory en SQL Server

Cuando gestionamos el acceso a una base de datos SQL en un entorno corporativo, es una mala práctica asignar permisos directamente a usuarios individuales. En su lugar, la mejor estrategia es utilizar grupos de seguridad de Active Directory.

¿Por qué? Porque la asignación de permisos a nivel usuario no solo es más costosa sino que también más propensa a errores. Una vez que has asignado y validado los permisos a un grupo ya solo deberás añadir o quitar usuarios a ese grupo. Esto facilita enormemente tanto el alta como la baja de usuarios y permite reutilizar los grupos por los distintos servidores SQL Server de la empresa.

Creación de grupos de AD

Para una gestión correcta se pueden crear diferentes grupos en Active Directory, como por ejemplo:

  • DB_Admins: Administradores de la base de datos.
  • DB_ReadOnly: Usuarios con solo lectura.
  • DB_Editors: Usuarios con permisos de modificación.
  • DB_Backups: Grupo con permisos para realizar copias de seguridad.

Estos grupos están muy simplificados y seguramente en tu entorno empresarial debas crear bastantes más. Aquí no hay una solución correcta para todas las empresas y dependerá de tus necesidades, hay quien crea los grupos por departamento, servicio, servidor o una combinación de estos factores. Sin embargo, una de las buenas prácticas que he aplicado en estos ejemplos es seguir una nomenclatura estandarizada. Si te fijas, querido lector, todos mis grupos empiezan por DB_ lo que hace más sencillo localizarlos en el directorio activo y, de un simple vistazo, saber su finalidad. Te recomiendo combinar una nomenclatura estándar con el uso de unidades organizativas de Active Directory.

Asignación de permisos a los grupos de AD en SQL Server

Una vez creados los grupos en AD, podemos agregarlos a SQL Server y asignarles roles adecuados.

USE [master]
CREATE LOGIN [DOMAIN\DB_ReadOnly] FROM WINDOWS;
USE [MiBaseDeDatos]
CREATE USER [DB_ReadOnly] FOR LOGIN [DOMAIN\DB_ReadOnly];
ALTER ROLE db_datareader ADD MEMBER [DB_ReadOnly];

De este modo, cualquier usuario añadido al grupo de AD DB_ReadOnly tendrá acceso de solo lectura a la base de datos sin necesidad de configurar permisos individualmente en SQL Server.

Mantenimiento de accesos

La ventaja de este enfoque es que los administradores pueden gestionar accesos desde Active Directory sin necesidad de tocar SQL Server. Por ejemplo, si un empleado cambia de departamento y ya no debe acceder a la base de datos, basta con eliminarlo del grupo de AD correspondiente y no hay que tocar nada en los servidores SQL Server. Además, estos grupos también pueden llevar asociados otros permisos a nivel recursos de red como directorios compartidos o acceso a equipos.

Gestión de permisos con roles de SQL Server

SQL Server proporciona roles que permiten agrupar permisos y facilitar la administración. Podríamos decir que es el equivalente a los grupos de AD pero dentro de SQL Server. La particularidad de estos roles es que pueden ser de dos tipos, a nivel de servidor o a nivel de base de datos. 

Los roles de servidor permiten asignar permisos globales dentro de SQL Server que afecten a tareas relacionadas con la instancia como sysadmin que da acceso total, securityadmin que permite gestionar accesos y permisos, dbcreator que permite crear y modificar bases de datos o public que es el rol básico asignado a todos los logins y permite la conexión a la instancia. Un ejemplo de asignación de un grupo de AD a un rol de servidor:

ALTER SERVER ROLE sysadmin ADD MEMBER [DOMAIN\DB_Admins];

Los roles a nivel de base de datos, como su propio nombre indica, se crean dentro de cada base de datos. Podemos crear nuestros propios roles o usar los roles predefinidos. Estos roles predefinidos son los que trae ya la base de datos y gestionan los permisos básicos. Tenemos db_owner para otorgar control total sobre la base de datos, db_datareader que permite leer los datos, db_datawriter que permite insertar, actualizar y eliminar datos y db_ddladmin que otorga la capacidad de modificar esquemas y objetos. 

Ejemplo de asignación de un grupo de AD a un rol de base de datos:

ALTER ROLE db_datareader ADD MEMBER [DB_ReadOnly];

Además de los roles predefinidos, podemos crear roles personalizados para necesidades específicas. Es muy común, por ejemplo, necesitar los accesos solo para determinados esquemas y no toda la base de datos y, en ese caso ya no podremos usar roles predefinidos. Para crear un rol personalizado, asignar permisos y añadir miembros usaremos:

CREATE ROLE db_reporter; /*crear rol*/
GRANT SELECT ON SCHEMA::Sales TO db_reporter; /*asignar permisos*/
ALTER ROLE db_reporter ADD MEMBER [DB_Reports];-/*añadir miembros*/

Grupos de seguridad automáticos en Entra ID

No quería cerrar este artículo sin hablar de los grupos de Entra ID (Azure Active Directory)

que básicamente es el equivalente a Active Directory en la nube de Azure. Igual que en Active directory en Entra ID vamos a poder crear grupos para asignar a nuestros usuarios y que puedan iniciar sesión en Azure SQL y Azure SQL Database además de en los SQL Server locales gracias a la integración con Azure ARC. 

Una de las ventajas que ha introducido Entra ID son los grupos de seguridad dinámicos y automáticos, lo que permite gestionar accesos sin intervención manual. Estos grupos pueden usarse para SQL Server y Azure SQL Database como hemos vistos antes y, especialmente, en entornos híbridos donde se combinan identidades locales y en la nube.

Creación de grupos dinámicos en Entra ID

Desde el portal de Entra ID, se puede configurar un grupo dinámico basado en reglas. Realmente es como un grupo normal solo que los miembros se van a añadir en base a unas reglas que definamos sobre sus propiedades. Por ejemplo, para asignar automáticamente usuarios al grupo SQL_ReadOnly si pertenecen al departamento de Finanzas:

  1. Iremos a Entra ID > Grupos y seleccionaremos Nuevo grupo.
  2. En “Tipo de grupo” elegiremos “Seguridad”
  3. En “Asignación de miembros” marcaremos la opción “Asignación dinámica de usuarios”.
  4. Aquí ya podremos definir nuestra regla, en este caso “user.department -eq «Finance»”
  5. Por último podremos hacer ya la asignación del grupo de Entra ID a SQL Server.

En Azure SQL Managed Instance o bases de datos en Azure, podemos usar Entra ID para autenticación y gestión de permisos:

CREATE USER [SQL_ReadOnly] FROM EXTERNAL PROVIDER;
ALTER ROLE db_datareader ADD MEMBER [SQL_ReadOnly];

Esto permite que los usuarios asignados automáticamente al grupo SQL_ReadOnly en Entra ID obtengan acceso sin intervención manual.

Ventajas de este enfoque

Como hemos visto antes, administrar permisos desde Active Directory reduce la complejidad de SQL Server y evita errores humanos al configurar accesos manualmente. Si ya lo sincronizamos con Entra ID nos permite una centralización total de la seguridad. Si hay cambios en la organización, basta con modificar los grupos en AD o Entra ID sin necesidad de tocar SQL Server. A mayores, el acceso se gestiona de manera consistente y auditable desde un único punto de control lo que minimiza riesgos de accesos indebidos.

Además con Entra ID, los permisos pueden gestionarse tanto para SQL Server on-premises como para Azure SQL, facilitando la migración a la nube y otorgando al usuario un inicio de sesión único (single sign-on) que le hará las cosas mucho más sencillas.

Conclusión

El uso de grupos de Active Directory y roles de SQL Server proporciona una forma eficiente de gestionar permisos en bases de datos. La integración con Entra ID y sus grupos de seguridad dinámicos añade una capa adicional de automatización y control, ideal para entornos híbridos o en la nube. Si implementamos estas estrategias, podemos lograr una administración más segura, flexible y escalable, reduciendo la carga administrativa y mejorando el control de accesos a nuestros datos en SQL Server.

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24
Feb
2025

Niveles de compatibilidad de las bases de datos

Hoy me he encontrado con un caso que es más habitual del que me gustaría y quería compartirlo con vosotros y ver qué podemos aprender de él. Estaba revisando el servidor de un cliente que nunca ha tenido un DBA, era un SQL Server 2022 Standard que había montado su equipo de IT. El caso es que, aun siendo un SQL Server 2022, todas las bases de datos estaban en nivel de compatibilidad 100, es decir en el modo de funcionamiento propio de SQL Server 2008. Al preguntar, me han contado que desde su primer SQL Server 2008 su informático siempre había ido aplicando las actualizaciones y subidas de versiones cuando era necesario pero claro, no sabían que había que cambiar nada en las bases de datos. 

Este caso que os cuento no es excepcional, y muchos administradores de bases de datos han pasado por situaciones similares. Tener bases de datos en un SQL Server moderno pero con un nivel de compatibilidad antiguo es más común de lo que parece. Pero, ¿qué implica esto realmente? ¿Por qué es importante gestionar correctamente los niveles de compatibilidad? Vamos a profundizar en este tema y en las consideraciones clave antes de realizar cualquier cambio.

¿Qué es el Nivel de Compatibilidad en SQL Server?

El nivel de compatibilidad de una base de datos en SQL Server define qué conjunto de características y comportamientos del motor de base de datos están habilitados para esa base de datos en particular. Microsoft SQL Server introduce constantemente nuevas funcionalidades y mejoras en el motor de consulta con cada versión. Sin embargo, para evitar problemas de compatibilidad con aplicaciones antiguas, permite mantener una base de datos funcionando con un conjunto de reglas de versiones anteriores.

Por ejemplo, una base de datos con nivel de compatibilidad 100 (SQL Server 2008) ejecutada en un SQL Server 2022 seguirá comportándose en muchos aspectos como si estuviera en SQL Server 2008. Esto puede parecer una buena idea para garantizar que las consultas y procedimientos almacenados antiguos sigan funcionando sin problemas, pero también significa renunciar a muchas mejoras de rendimiento y nuevas funcionalidades del motor de base de datos.

¿Por qué es importante el Nivel de Compatibilidad?

El nivel de compatibilidad afecta aspectos fundamentales del comportamiento de SQL Server, incluyendo el optimizador de consultas, nuevas funciones y sintaxis de T-SQL y mejoras en la seguridad y el rendimiento general.

Como sabéis, SQL Server introduce mejoras constantes en el optimizador de consultas en cada nueva versión del producto. Mantener un nivel de compatibilidad antiguo significa que las consultas podrían no beneficiarse de los nuevos algoritmos y estrategias de ejecución de consultas. Además, algunas funciones y tipos de datos más modernos pueden no estar disponibles en niveles de compatibilidad antiguos.

En cuanto a seguridad, Microsoft mejora continuamente la seguridad en SQL Server, y algunas de estas mejoras solo están disponibles en niveles de compatibilidad más recientes. Lo mismo pasa con el rendimiento, características como Batch Mode on Rowstore, Adaptive Query Processing, Memory Grant Feedback, entre muchas otras, solo están habilitadas en niveles de compatibilidad más recientes.

El cambio clave con el Nivel de Compatibilidad 120 (SQL Server 2014)

Uno de los cambios más significativos en la historia de los niveles de compatibilidad de SQL Server ocurrió con SQL Server 2014 (Nivel 120). Microsoft rediseñó por completo el comportamiento del optimizador de consultas con la introducción del nuevo estimador de cardinalidad.

¿Qué es el estimador de cardinalidad y por qué es importante?

El estimador de cardinalidad es el componente del optimizador de consultas que predice cuántas filas se van a procesar en cada paso de una consulta. Estas predicciones, basadas entre otras cosas en las estadísticas, influyen directamente en la selección de planes de ejecución eficientes.

Con SQL Server 2014, Microsoft cambió la forma en que se estiman las filas, lo que en muchos casos mejoró el rendimiento, pero en otros, los menos, generó degradaciones inesperadas. Por eso, al cambiar el nivel de compatibilidad de 110 (SQL Server 2012) a 120 (SQL Server 2014), algunos planes de ejecución cambiaron drásticamente. Si tu base de datos aún se encuentra en un nivel de compatibilidad antiguo (110 o inferior), al actualizar a 120 o superior, es crucial revisar los planes de ejecución antes de aplicar el cambio en producción.

Impacto del Nivel de Compatibilidad 120 en los planes de mantenimiento

Otro cambio relevante con SQL Server 2014 y su nivel de compatibilidad 120 fue cómo se comportaban los planes de mantenimiento. Antes de SQL Server 2014, muchas bases de datos dependían de planes de mantenimiento que ejecutaban reconstrucción y reorganización de índices, estadísticas de actualización y otras tareas rutinarias de mantenimiento. Sin embargo, al actualizar a SQL Server 2014 con nivel de compatibilidad 120, muchos de estos procesos cambiaron significativamente debido a un nuevo comportamiento en la actualización de estadísticas

En versiones anteriores, las estadísticas se actualizaban con una heurística más básica basada en el número de cambios en los índices. A partir de SQL Server 2014, Microsoft introdujo un algoritmo mejorado que ajusta automáticamente la frecuencia de actualización de estadísticas en función de la variabilidad de los datos. Esto significa que algunos planes de mantenimiento antiguos pueden volverse ineficientes, ya que las estadísticas pueden actualizarse con menor frecuencia de lo esperado.

Cambios en la fragmentación de índices

También, antes de SQL Server 2014, los DBA solíamos programar reconstrucción y reorganización de índices en intervalos fijos. Sin embargo, con el nuevo estimador de cardinalidad, algunas consultas que antes se beneficiaban de la reconstrucción de índices ya no requieren mantenimiento tan frecuente, mientras que otras pueden necesitar ajustes más específicos.

Nuevo comportamiento en las esperas de consultas y la concesión de memoria

SQL Server 2014 introdujo Memory Grant Feedback, que ajusta dinámicamente la memoria asignada a las consultas. Este cambio afectó la manera en que los planes de mantenimiento deben ejecutarse en bases de datos de gran tamaño, ya que ahora SQL Server aprende con el tiempo y puede mejorar la asignación de memoria en ejecuciones repetitivas. Sin embargo, si por una actualización de estadísticas o mantenimiento de índices el plan se recompila todos esos cálculos ya no valen.

¿Cómo adaptar los planes de mantenimiento?

Si decides actualizar el nivel de compatibilidad a 120 o superior, es recomendable revisar y adaptar los planes de mantenimiento de la base de datos para evitar ineficiencias. Lo primero que tienes que hacer es revisar la estrategia de actualización de estadísticas.

En lugar de una actualización forzada en cada ciclo, es mejor (generalmente) dejar que SQL Server maneje esto dinámicamente. Por supuesto, siempre evalúa el impacto real en las consultas antes de aplicar actualizaciones manuales con UPDATE STATISTICS.

En cuanto a la reconstrucción de índices podemos utilizar la DMV sys.dm_db_index_physical_stats para analizar si realmente es necesario reconstruir índices. Y, como hemos dicho siempre que hablamos de mantenimiento de índices, ciertas tablas pueden beneficiarse más de una reorganización en lugar de una reconstrucción completa. Tendremos que valorar el nivel de mantenimiento en función de la fragmentación del índice.

En cualquier caso, Query Store puede ayudarnos a detectar cambios drásticos en planes de ejecución antes y después de cambiar el nivel de compatibilidad. Podemos incluso usar la opción de force plan si una consulta se ve afectada negativamente tras el cambio.

Consideraciones antes de cambiar el Nivel de Compatibilidad

A modo resumen de lo que llevamos hasta aquí, antes de modificar el nivel de compatibilidad de una base de datos, debemos hacer una serie de verificaciones y pruebas para asegurarnos de que el cambio no afectará negativamente a la operativa.

  • Analizar dependencias y compatibilidad con las aplicaciones
  • Revisar consultas y procedimientos almacenados
  • Ejecutar pruebas de rendimiento en un entorno de pruebas
  • Usar Query Store para comparar planes de ejecución
  • Ajustar planes de mantenimiento según el nuevo comportamiento de SQL Server

Cómo cambiar el Nivel de Compatibilidad

Para cambiar el nivel de compatibilidad de una base de datos en SQL Server, podemos  hacerlo desde las propiedades de la base de datos en SSMS en la pestaña “Opciones”. También lo puedes hacer utilizando la siguiente instrucción T-SQL:

ALTER DATABASE NombreBaseDatos SET COMPATIBILITY_LEVEL = 150; 

En este ejemplo 150 es para SQL Server 2019, los niveles de compatibilidad son los siguientes:

nivel de compatibilidad

También podemos verificar el nivel de compatibilidad actual para todas las bases de datos con esta consulta:

SELECT name, compatibility_level FROM sys.databases 

Conclusión

El nivel de compatibilidad en SQL Server no es solo una configuración más; afecta directamente al rendimiento, comportamiento del optimizador de consultas y eficiencia de los planes de mantenimiento. Con el cambio introducido en SQL Server 2014, muchas bases de datos experimentaron transformaciones en sus planes de ejecución y rutinas de mantenimiento. Antes de hacer cualquier modificación, es clave realizar pruebas exhaustivas y ajustar estrategias de optimización. Si vamos a actualizar, hagámoslo bien y con un plan claro para minimizar riesgos y aprovechar al máximo las mejoras de SQL Server.

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21
Feb
2025

Primeros pasos con un servidor SQL Server

Tomar el control de un servidor SQL Server que ya está en producción puede ser una experiencia emocionante y, a la vez, aterradora. No sabemos qué nos vamos a encontrar: puede ser un entorno bien gestionado con documentación clara, o un caos absoluto sin backups, sin índices adecuados y con consultas bloqueando todo. No importa si llegamos porque somos los nuevos en el equipo o porque heredamos la administración por un cambio organizativo, lo primero que necesitamos es hacernos una idea clara de la salud del sistema y las prácticas que se han seguido hasta ahora.

A lo largo de los años, he aprendido que hay ciertos aspectos clave que siempre reviso en los primeros días. No es solo cuestión de scripts, sino de hacer las preguntas adecuadas y entender la historia del servidor. Vamos a ello.

¿Qué hace este servidor realmente?

Antes de empezar a revisar configuraciones, lo primero es entender qué rol cumple este servidor en la empresa. He visto casos donde me decían que un servidor era “de pruebas” y resultó que alojaba un ERP en producción. Para evitar sorpresas desagradables, hago estas preguntas:

  • ¿Qué aplicaciones dependen de esta base de datos?
  • ¿Cuáles son las bases de datos críticas?
  • ¿Hay procesos ETL corriendo aquí? ¿Data warehouses?
  • ¿Cuántos usuarios concurrentes hay en las horas pico?
  • ¿Es un servidor en alta disponibilidad (AlwaysOn, mirroring, log shipping)?

Esta información la consigo hablando con desarrolladores, analistas y el equipo de infraestructura. A veces la gente no es consciente de cómo están interconectadas las bases de datos y aplicaciones, así que es mejor corroborar antes de hacer cualquier cambio. Si vemos que no obtenemos las respuestas es el momento de ponernos en guardia y extremar la vigilancia en el resto de puntos.

¿Hay backups funcionando en el servidor? ¿y son recuperables?

Uno de los mayores sustos que he tenido en mi carrera fue encontrar un servidor con backups configurados… pero con el disco de destino lleno desde hacía meses. Nadie administraba ese servidor, alguien configuró los backups pero no se habían vuelto a revisar. Nadie se dio cuenta hasta que hizo falta restaurar algo y me llamaron a mi pero por desgracia no había nada usable. Desde entonces, cuando miro un servidor, aunque sea para otra cosa que no tiene nada que ver siempre reviso tres cosas fundamentales: ¿Se están haciendo backups regularmente? ¿Dónde están almacenados? ¿Hay espacio suficiente? ¿Se han probado las restauraciones recientemente?

Es increíble la cantidad de veces que la gente asume que los backups están bien solo porque el job del SQL Agent está habilitado. Pero una cosa es que el job se ejecute y otra que el backup sea recuperable. Si estoy ante un servidor nuevo siempre intento hacer una prueba de restauración en un entorno de pruebas lo antes posible.

¿Cómo está la seguridad del servidor?

Aquí me han tocado verdaderos horrores. En una ocasión, encontré un servidor donde el usuario sa tenía la contraseña “123456” y se usaba en aplicaciones en texto plano. Otra vez, vi un entorno con todos los usuarios como sysadmin, incluyendo cuentas de servicio. Al llegar a un servidor, una vez revisadas las copias de seguridad lo siguiente que reviso es esto, ¿Quién tiene acceso y qué permisos tiene? ¿Existen cuentas antiguas que ya no deberían estar? ¿Se usa sa en aplicaciones? (¡Grave error!) ¿Se están usando cuentas de servicio con permisos innecesarios? ¿Se están usando cuentas compartidas?

Una auditoría rápida puede salvarnos de una posible brecha de seguridad.

Rendimiento del servidor: ¿estamos en crisis o en calma?

Aquí es donde empiezo a ponerme técnico. No quiero pasarme horas buscando problemas uno a uno, así que uso herramientas que me den un diagnóstico rápido. Mi favorita es sp_BlitzFirst de Brent Ozar, que en pocos segundos me dice si hay bloqueos, CPU saturada, problemas de memoria, o cualquier anomalía de rendimiento. Esto me da una visión inmediata de qué está pasando en ese momento en el servidor. Si veo la CPU al 100% o demasiadas esperas (wait stats), ya sé que tengo que profundizar.

También uso sp_Blitz, otro script de Brent Ozar que me ayuda a detectar problemas más generales como configuraciones erróneas, falta de backups, bases de datos sin CHECKDB reciente, etc. Estos scripts son una joya porque, además de darme información, si tengo dudas tienen un enlace en cada registro donde se explica cada problema con recomendaciones claras.

¿Cómo están usando el almacenamiento?

Uno de los mayores cuellos de botella en SQL Server suele ser el almacenamiento. He visto servidores con discos SSD rapidísimos donde la gente se preocupaba por la CPU, y otros con discos mecánicos compartidos donde cada consulta grande era una pesadilla. Para hacerme una idea rápida miro cuánto espacio queda disponible en los discos, qué archivos de datos y logs están creciendo sin control y si hay problemas de IO (latencia alta en lectura/escritura). Si veo esperas en PAGEIOLATCH_XX, sé que la E/S está sufriendo y tal vez haya que distribuir archivos de otra manera o mejorar el almacenamiento.

Índices y planes de ejecución: ¿está todo optimizado?

Cuando un servidor tiene problemas de rendimiento, muchas veces la causa está en índices mal diseñados o estadísticas desactualizadas. SQL Server nos da una pista con la DMV sys.dm_db_missing_index_details, pero antes de tomar decisiones reviso no solo si hay índices faltantes recomendados por el motor sino también si hay índices que nunca se usan y están ocupando espacio innecesario o si las estadísticas se actualizan con frecuencia. 

A veces encuentro servidores donde los índices parecen diseñados por un algoritmo aleatorio, con redundancias absurdas y claves ineficientes.

SQL Agent y tareas programadas: ¿hay procesos críticos fallando en el servidor?

En una ocasión, llegué a un servidor donde un job de ETL crítico fallaba todos los días… desde hacía 3 meses. Nadie se había dado cuenta porque no tenían alertas configuradas. Así que siempre reviso qué jobs están programados y cuáles fallan con frecuencia esto se ve claramente mirando cuales muestran errores recurrentes. También me gusta preguntar a los usuarios si hay jobs que tardan más de lo esperado en ejecutarse. Si veo problemas aquí, investigo con los desarrolladores para entender qué impacto tienen y si necesitan ajustes.

Logs de errores: ¿hay señales de alerta en el servidor?

Por último pero no menos importante está el log de errores. SQL Server guarda mucha información en los logs de errores, pero la gente rara vez los revisa. Me gusta echar un vistazo para ver si hay mensajes de corrupción de bases de datos (CHECKDB fallando), intentos de inicio de sesión fallidos, problemas de memoria o CPU o fallos en el mirroring, replicación o AlwaysOn. Esto me da pistas sobre problemas pasados que aún podrían estar afectando el sistema.

Conclusión

Cada vez que tomo control de un servidor SQL Server, mi objetivo es entender su estado lo más rápido posible. Hacer preguntas, revisar configuraciones clave y usar herramientas como sp_Blitz y sp_BlitzFirst me ayudan a identificar problemas críticos sin perder tiempo. A partir de ahí, ya puedo priorizar qué arreglar primero y comenzar a mejorar el rendimiento y la estabilidad. Al final, la experiencia me ha enseñado que no importa qué tan bueno o malo sea el estado inicial del servidor, siempre hay algo que podemos hacer para mejorarlo. Y cuanto antes empecemos, mejor.

Si tenéis alguna duda o sugerencia, podéis dejarla en Twitter, por mail o dejarnos un mensaje en los comentarios. Y recuerda que también tenemos un grupo de Telegram y un canal de YouTube a los que te puede unir. ¡Hasta la próxima! 

Publicado por Roberto Carrancio en SQL Server, 0 comentarios
19
Feb
2025

Asignación AVANZADA de páginas en SQL Server

En nuestro pasado artículo vimos como SQL Server organizaba el almacenamiento de los datos en páginas de datos y como lo administraba gracias a páginas de metadatos. En ese artículo, os prometí que hablaríamos más de estas páginas de asignación. Es muy importante entender estos conceptos pues son imprescindibles para poder hacer una optimización avanzada y enfrentar con solvencia problemas complejos de almacenamiento. 

Como ya vimos en el pasado artículo, SQL Server administra el almacenamiento mediante estructuras internas diseñadas para optimizar la asignación y reutilización del espacio. Dentro de estas estructuras, las páginas de asignación juegan un papel clave en la gestión de las páginas y extensiones dentro de los archivos de datos (.mdf o .ndf). Estas páginas permiten un acceso eficiente a los datos y minimizan la fragmentación, asegurando el mejor uso posible del espacio disponible.

En este artículo, profundizaremos en la función y el comportamiento de las páginas de asignación en SQL Server, complementando la información que vimos y ajustando los detalles donde sea necesario para proporcionarnos una visión más completa.

Estructuras de asignación de espacio en SQL Server

Resumamos un poco lo que vimos en el pasado artículo. SQL Server organiza el almacenamiento en páginas de 8 KB, que se agrupan en extents de 64 KB (8 páginas). Para administrar la asignación de estas páginas y extensiones, SQL Server utiliza las siguientes estructuras especializadas:

  • PFS (Page Free Space) → Rastreo del uso del espacio en páginas individuales.
  • GAM (Global Allocation Map) → Rastreo de extensiones asignadas y libres.
  • SGAM (Shared Global Allocation Map) → Rastreo de extensiones mixtas con espacio libre.
  • IAM (Index Allocation Map) → Mapeo de asignaciones de páginas y extensiones a objetos específicos.

Ahora que ya hemos refrescado ideas vamos a  ver en detalle cada una de estas estructuras. Pero antes una pequeña aclaración. Todos los archivos de datos (mdf y ndf) empiezan siempre con la misma estructura, una primera página (página 0) con cabeceras, y a continuación una página PFS, una GAM y una SGAM (página 1, 2 y 3 respectivamente)

Asignación Páginas

Páginas PFS (Page Free Space)

Para gestionar correctamente la asignación de almacenamiento es imprescindible tener controlado en todo momento cuánto espacio tienes libre. Las PFS controlan cuánto espacio libre hay dentro de cada página individual en un archivo de base de datos. Son fundamentales para la inserción eficiente de datos, ya que SQL Server puede identificar rápidamente qué página tiene espacio disponible para nuevas filas sin necesidad de asignar nuevas páginas.

Características de las páginas PFS

Cada página PFS rastrea el estado de 8,088 de datos (~64 MB de datos). Es decir, si la página PFS es la página 1 del archivo de datos nos vamos a encontrar con una de estas cada 8088 páginas de datos, 

Estas PFS se actualizan cada vez que una página de datos cambia de estado, por ejemplo, cuando se insertan o eliminan filas.

La información se almacena en bits dentro de la página PFS, con los siguientes valores:

0x00 → Página vacía.
0x40 → Página 1-50% ocupada.
0x80 → Página 51-100% ocupada.
0xC0 → Página completamente llena.
0xE0 → Página reservada para IAM u otros propósitos.

Ubicación de las páginas PFS en el archivo de datos

SQL Server es capaz de registrar con un Byte de información la página y su estado por lo que en una página PFS que es de 8KB podremos almacenar información de 8 * 1024 páginas de datos. Esto significa que las PFS aparecen cada 8,088 páginas en un archivo de datos. Por ejemplo, si la primera página PFS sabemos que está en la página 1, la siguiente estará en la página 8,089, la siguiente en la página 16,177, y así sucesivamente.

Consulta para inspeccionar páginas PFS

Podemos analizar las PFS con DBCC PAGE pero para ello vamos a tener que activar primero la traza 3604 para ver el resultado en SSMS y que no vaya al log de errores de SQL Server. Al comando DBCC PAGE le vamos a pasar como parámetros primero el ID de la base de datos, seguido del ID del fichero de datos, el número de página que queremos ver y un 3.

DBCC TRACEON(3604);
DBCC PAGE(6, 1, 1, 3);
Asignación Páginas PFS

Páginas GAM (Global Allocation Map)

Las GAM rastrean la asignación de extensiones dentro del archivo de base de datos. Permiten a SQL Server identificar rápidamente qué extensiones están libres y cuáles han sido asignadas a objetos.

Características de las páginas GAM

Cada página GAM cubre 511,232 de datos (unos 3 GB de datos).

Utiliza 1 bit por extensión:
1 → Extensión libre.
0 → Extensión asignada.

Como sabéis, SQL Server no libera el espacio cuando los datos se borran sino que se lo queda y lo marca como disponible. Pues bien, GAM se usa cuando SQL Server necesita encontrar espacio disponible y no asignado para nuevos objetos. 

Almacenamiento GAM

Cada página GAM es una página de 8 KB (como todas) que contiene información de 63,904 extents (ya que cada bit representa un extent). Como cada extent tiene 8 páginas, esto significa que una página GAM puede rastrear 511,232 páginas, lo que equivale a aproximadamente 3 GB de almacenamiento. Pero no tienes por qué creer ciegamente en lo que yo te diga, vamos a hacer los números.

1 GAM = 8 KB = 8 * 1024 bytes = 8192  bytes
De estos 8192 bytes, 204 bytes están reservados por lo que quedan 7988 en una página  GAM. ¿Cuántas páginas de datos pueden cubrir 7988 bytes?
1 GAM = 7988 bytes = 7988 * 8 bits = 63904 bits
Entonces si una página GAM tiene 63904 bits y necesita 1 bit para registrar 1 extent eso significa que puede almacenar información de 63904 extents. Convirtamos eso en tamaño.
1 GAM = 63904 extents = 63904 * 8 páginas = 511232 páginas
11232 páginas * 8 KB = 4,089,856 KB
4,089,856 KB / 1024 = 3994 MB / 1024 = 3,3144 GB

Ubicación de las páginas GAM en el archivo de datos

Si ya sabemos que las GAM aparecen cada 511,232 páginas y que la primera GAM está en la página 2, podemos saber que la siguiente en la página 511,234, etc.

Consulta para inspeccionar GAM

Igual que hemos hecho antes podemos usar DBCC PAGE para ver las GAM.

DBCC TRACEON(3604);
DBCC PAGE(6, 1, 2, 3);
Asignación Páginas GAM

Páginas SGAM (Shared Global Allocation Map)

Las SGAM funcionan de manera complementaria a las GAM y se utilizan para rastrear extents mixtos que aún tienen espacio disponible para nuevos datos.

Características de SGAM

Cada página SGAM cubre 511,232 páginas ( unos 3 GB de datos), igual que GAM. También utiliza 1 bit por extensión:
1 → Extensión mixta con espacio libre.
0 → Extensión completamente ocupada o no mixta.

SGAM se usa cuando SQL Server necesita encontrar espacio en extensiones mixtas para insertar nuevos datos sin asignar nuevas páginas.

Almacenamiento SGAM

Ubicación de las SGAM en el archivo de datos

Las SGAM aparecen cada 511,232 páginas, comenzando en la página 3, luego en la página 511,235, y así sucesivamente.

Consulta para inspeccionar SGAM

DBCC TRACEON(3604);
DBCC PAGE(6,1,3.,3);
Asignación Páginas SGAM

Páginas IAM (Index Allocation Map)

Las IAM rastrean qué páginas y extensiones pertenecen a un objeto específico, como una tabla o un índice. Cada página IAM cubre un solo objeto (una tabla o un índice) en un solo archivo. Incluso puede abarcar múltiples páginas y archivos si el objeto está distribuido. 

Las IAM almacenan la relación entre los objetos y sus páginas de datos distribuidas en el archivo de datos. A diferencia de las GAM y SGAM, las IAM no tienen una ubicación fija dentro del archivo, ya que se crean dinámicamente para cada objeto.

Consulta para inspeccionar IAM

En este caso es mucho más complicado porque las IAM no tienen ubicación fija pero si supiesemos el número de página podremos consultarlo igual con DBCC PAGE y en el resultado podríamos ver que páginas y extents pertenecen a ese objeto. 

DBCC TRACEON(3604); 
DBCC PAGE(6, 1, NúmeroDePáginaIAM, 3);

Conclusión

SQL Server administra el almacenamiento de manera eficiente utilizando páginas de asignación especializadas como PFS, GAM, SGAM e IAM. Estas estructuras permiten al motor de base de datos optimizar el uso del espacio, minimizar la fragmentación y mejorar el rendimiento. Comprender su funcionamiento es clave para administrar bases de datos de manera óptima y solucionar problemas de asignación de espacio en SQL Server.

Si tenéis alguna duda o sugerencia, podéis dejarla en Twitter, por mail o dejarnos un mensaje en los comentarios. Y recuerda que también tenemos un grupo de Telegram y un canal de YouTube a los que te puede unir. ¡Hasta la próxima! 

Publicado por Roberto Carrancio en Rendimiento, SQL Server, 1 comentario
17
Feb
2025

Gestión de almacenamiento en SQL Server

¿Alguna vez te has preguntado cómo hace SQL Server para gestionar los datos en disco? Y no sólo SQL Server, la administración eficiente del almacenamiento es fundamental para garantizar un rendimiento óptimo y una gestión eficaz de los datos en cualquier sistema gestor de bases de datos. El motor de base de datos tiene que utilizar estructuras bien definidas, como páginas y extensiones, para organizar y controlar el espacio en disco. Para nosotros, como DBAs o usuarios avanzados, comprender en profundidad estas estructuras y sus mecanismos asociados es esencial para diseñar, implementar y mantener bases de datos de alto rendimiento.

Páginas, la unidad atómica de almacenamiento en SQL Server 

Una página es la unidad básica de almacenamiento en SQL Server, en estas páginas se guardan nuestros datos y tienen un tamaño fijo de 8 KB, siempre tienen el mismo tamaño.

Cada página comienza con un encabezado de 96 bytes que contiene información crucial, como el número de página, el tipo de página, la cantidad de espacio libre y el ID de la unidad de asignación del objeto propietario. Las filas de datos se almacenan secuencialmente después del encabezado, y al final de la página se encuentra una tabla de desplazamiento de filas que facilita el acceso rápido a cada fila.

Tipos de Páginas en función su almacenamiento

SQL Server utiliza diversos tipos de páginas para almacenar diferentes tipos de información.

Aunque el usuario medio podría pensar que todo lo que hay son páginas de datos lo cierto es que este es solo un tipo de página. En concreto, son las páginas que almacenan las filas de datos de las tablas pero, excluyendo los datos de tipos como text, ntext, image, nvarchar(max), varchar(max), varbinary(max) y xml cuando la opción «text in row» está activada. Esos datos veremos que van a otro tipo especial de página.

En concreto a páginas de texto o imagen que son las encargadas de almacenar datos de objetos grandes (LOB), incluyendo text, ntext, image, nvarchar(max), varchar(max), varbinary(max) y xml.

Para cerrar con las páginas que almacenan datos tenemos que nombrar las páginas de índice que contienen esas entradas de índices que facilitan el acceso rápido a los datos.

Pero esto no es todo, no sólo hay páginas con nuestros datos, SQL Server necesita una serie de metadatos para poder gestionar todo esto y los almacena en las páginas de asignación. En este tipo de páginas incluimos las páginas GAM (Global Allocation Map), SGAM (Shared Global Allocation Map), IAM (Index Allocation Map) y PFS (Page Free Space), que gestionan la asignación y el seguimiento del espacio en la base de datos.

Extensiones, como realmente SQL Server gestiona el almacenamiento

Una extensión (lo encontrarás también como extent) es un conjunto de ocho páginas físicamente contiguas, totalizando 64 KB. Las extensiones son la unidad básica mediante la cual SQL Server gestiona el espacio de almacenamiento. 

Permitidme hacer un parón en este punto para interiorizar esto, vuelve a leer el párrafo anterior y grábatelo a fuego así, la próxima vez que tengas que preparar un nuevo disco para almacenar datos de SQL Server entenderás por qué es una buena práctica formatear los discos con un tamaño de asignación de bloques de 64 KB.

Ahora sé, volvemos con los extent y, nuevamente, nos encontramos con que existen varios tipos. En este caso, no dependen del tipo de los datos que estamos almacenando sino de si son o no dedicados para un objeto. 

De esta manera, podemos encontrar extensiones uniformes donde las ocho páginas son propiedad de un único objeto o extensiones mixtas donde las ocho páginas pueden ser compartidas por hasta ocho objetos diferentes, permitiendo una asignación eficiente para objetos pequeños. Es importante destacar que aunque el extent puede ser mixto, las páginas siempre son dedicadas al 100% para el mismo objeto.

Almacenamiento GAM
Almacenamiento SGAM

A partir de SQL Server 2016, veremos que el comportamiento predeterminado es asignar extensiones uniformes para la mayoría de las operaciones. En principio para optimizar el rendimiento pero bueno, eso es un tema discutible. 

Gestión del almacenamiento

Como hemos comentado antes, SQL Server emplea varias estructuras internas (páginas de asignación) para gestionar la asignación y el uso del almacenamiento. Aquí va un pequeño resumen aunque ya os adelanto que a este tema le vamos a dedicar un artículo completo porque tiene mucho de lo que hablar.

Páginas GAM: mapa global de asignación de almacenamiento

Las páginas GAM (Global Allocation Map) registran qué extents han sido asignadas en el archivo de datos. Cada bit en una página GAM representa una extensión: un bit en 1 indica que la extensión está libre, mientras que un bit en 0 señala que está asignada. Cada página GAM puede rastrear aproximadamente 4 GB de datos, cubriendo 64,000 extents.

Páginas SGAM: mapa global de almacenamiento compartido

Las páginas SGAM (Shared Global Allocation Map) indican qué extents mixtos tienen al menos una página disponible para su uso. Un bit en 1 significa que la extensión mixta tiene espacio libre, mientras que un bit en 0 indica que todas sus páginas están ocupadas o que no es una extensión mixta. Al igual que las páginas GAM, cada página SGAM cubre cerca de 4 GB de datos.

Páginas PFS: almacenamiento disponible

Las páginas PFS (Page Free Space) rastrean el estado de cada página individual en términos de asignación y espacio libre. Cada bit en una página PFS representa una página de datos y señala si está libre, parcialmente llena o completamente ocupada. Cada página PFS puede rastrear 8,088 páginas, lo que equivale aproximadamente a 64 MB de datos.

Páginas IAM: Mapa de asignación de índices

Las páginas IAM (Index Allocation Map) mapean las extensiones utilizadas por un objeto específico, como una tabla o un índice, en una unidad de asignación particular. Estas páginas permiten a SQL Server identificar rápidamente qué páginas y extensiones pertenecen a cada objeto, facilitando operaciones eficientes de lectura y escritura.

Consideraciones Avanzadas

Antes de cerrar este artículo quería remarcar unos conceptos sobre los que he podido pasar de manera tangencial antes. 

De cara a entender la compatibilidad con filas largas, aunque una fila de datos no puede dividirse entre múltiples páginas, SQL Server maneja columnas de longitud variable que pueden exceder los 8 KB moviendo parte de los datos a páginas especiales denominadas ROW_OVERFLOW_DATA. Esto permite almacenar filas que, en conjunto, superan el tamaño de una página estándar.

Otra cosa que hemos comentado pero que quería matizar es que en versiones anteriores a SQL Server 2016, las tablas e índices pequeños comenzaban utilizando extensiones mixtas y, al crecer, se les asignaban extensiones uniformes. Desde SQL Server 2016, el comportamiento predeterminado es asignar extensiones uniformes desde el inicio para la mayoría de las operaciones, mejorando el rendimiento en la gestión del almacenamiento. Sin embargo, ahora mismo, con los discos SSD modernos, las lecturas secuenciales ya no representan tanta ventaja como cuando los discos eran mecánicos y esta supuesta ventaja en rendimiento puede ser un problema de desaprovechamiento del almacenamiento. Tampoco es que importe mucho, los discos duros, a la vez que se hacían más rápidos, también han visto crecer su capacidad total y el coste del almacenamiento se ha reducido mucho.

Conclusión

Una comprensión profunda de las estructuras de almacenamiento en SQL Server, incluyendo páginas, extensiones y mapas de asignación, es esencial para administradores y desarrolladores que buscan optimizar el rendimiento y la eficiencia de sus bases de datos. Al dominar estos conceptos, es posible diseñar estrategias de almacenamiento que maximicen el uso de los recursos y aseguren operaciones de base de datos robustas y escalables.

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