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SQL Server 2005 檔案與檔案組架構深度解析

編輯：關於SqlServer

核心概念：檔案 vs 檔案組

資料庫檔案：實體儲存單位，分為主要資料檔（.mdf）、次要資料檔（.ndf）、交易記錄檔（.ldf）。
檔案組：邏輯容器，將多個資料檔分組管理。主要檔案組（PRIMARY）含系統表；使用者自訂檔案組可跨磁碟分佈，實現 I/O 負載平衡。

關鍵關係：檔案組包含一或多個資料檔；資料表/索引建立時指定檔案組，資料即分散儲存於該組內的所有檔案中。

為什麼需要多檔案與檔案組？（解決兩大痛點）

突破單一檔案大小限制：Windows 對單一檔案有大小上限。單一 .mdf 膨脹易觸及上限導致資料庫崩潰。次要檔案（.ndf）可讓資料庫跨越多個檔案持續增長。
發揮磁碟陣列（RAID）並行 I/O 效能：單一 .mdf 只能佔用陣列中一顆實體磁碟的頻寬。將資料拆分至多個 .ndf 置於不同磁碟/邏輯磁碟，查詢可並行讀寫，大幅提升吞吐量。

實戰查詢：檢視目前檔案與檔案組配置

SELECT 
    df.name AS 邏輯檔名,
    df.physical_name AS 實體路徑,
    df.size * 8 / 1024.0 AS 大小_MB,
    df.growth * 8 / 1024.0 AS 成長增量_MB,
    fg.name AS 檔案組,
    fg.is_default AS 是否預設組
FROM sys.database_files df
JOIN sys.filegroups fg ON df.data_space_id = fg.data_space_id;

MSDN 官方架構說明（重點摘錄）

三類資料庫檔案

類型	副檔名	說明
主要資料檔	.mdf	含資料庫啟動資訊、指向其他檔案，可存使用者資料。每庫僅一個。
次要資料檔	.ndf	可選，存使用者資料，可跨磁碟分散 I/O，突破單檔大小限制。
交易記錄檔	.ldf	存復原資訊，每庫至少一個。

檔案組分類

主要檔案組 (PRIMARY)：含主要資料檔與未指定組的次要檔案，系統表固定在此。
使用者自訂檔案組：由 CREATE DATABASE 或 ALTER DATABASE 建立，用於業務資料分組。
預設檔案組：建立物件未指定組時使用。預設為 PRIMARY，可用 ALTER DATABASE 變更。系統物件仍留在 PRIMARY。

實戰範例：跨三顆磁碟建立檔案組並指派資料表

-- 1. 建立資料庫含三個次要檔案於不同磁碟
CREATE DATABASE Sales
ON PRIMARY (
    NAME = Sales_Prim, FILENAME = 'C:\Data\Sales_Prim.mdf', SIZE = 100MB
),
FILEGROUP FG_Data (
    NAME = Sales_Data1, FILENAME = 'D:\Data\Sales_Data1.ndf', SIZE = 500MB,
    NAME = Sales_Data2, FILENAME = 'E:\Data\Sales_Data2.ndf', SIZE = 500MB,
    NAME = Sales_Data3, FILENAME = 'F:\Data\Sales_Data3.ndf', SIZE = 500MB
)
LOG ON (
    NAME = Sales_Log, FILENAME = 'G:\Log\Sales_Log.ldf', SIZE = 200MB
);

-- 2. 在檔案組 FG_Data 上建立大量資料表
CREATE TABLE BigOrders (
    OrderID INT IDENTITY PRIMARY KEY,
    CustID INT,
    OrderDate DATETIME,
    Amount MONEY
) ON FG_Data;  -- 關鍵：指定檔案組

-- 3. 建立索引同樣可指定檔案組
CREATE INDEX IX_BigOrders_CustID ON BigOrders(CustID) ON FG_Data;

此架構下，BigOrders 的資料與索引自動輪流寫入三個 .ndf，查詢時並行讀取三顆磁碟，效能提升顯著。