1.什么是SQL Server分区？
在数据库系统中，分区是一种改进性能的技术。SQL Server分区是一种将表或索引划分为多个物理或逻辑部分的方法，每个部分都可以由SQL Server分别管理。通过采用分区策略，可以提高查询和维护操作的效率，提高系统的可用性和可扩展性。
2.为什么需要分区？
SQL Server分区的主要目的是提高数据库的性能和可管理性，它能够以以下方式提高性能：
2.1 减少数据访问
所谓SQL Server分区，就是将一张大表拆分成若干张小表来存储。这样的好处是极其显然的：当需要查询数据时，可以只访问其中一个小表，而非大表中的所有数据。这就极大地减少了数据访问量，从而提高了性能。
2.2 分布查询
对于分布式数据库，SQL Server分区就是一个非常有用的工具。通过对分区策略的选择，可以让不同的分区部署在不同的节点上。这样在进行查询时，不同的节点可以并行地处理分别部分，从而更加高效。
2.3 数据维护
对于大型的数据库，数据的维护可能是非常耗时的操作。例如在一张大表中进行备份、索引重建等操作需要花费大量的时间和计算资源。而通过使用SQL Server分区，我们可以只对部分数据进行维护操作，这不仅减少了耗时，更重要的是减少了对整个系统的影响。
3.如何分区？
分区策略不只是简单的将一张表在某个特定列的数值进行分组，而且需要考虑查询情况下是如何利用这个分区的。否则将会遇到以下情况：
3.1 没有减少数据访问量
分区后，查询如果是在分区键上，则可以在一个子表内进行查询。否则就必须遍历全部分区。一旦有任何一个分区未命中，则必须扫描所有的数据。
3.2 不良的分区键
选定分区建时需要是进行认真的分析。如果选定不合适的分区建，就会使得查询人员无法进行快速操作或者降低查询速度。
4.分区的类型
共有四种方法可以应用分区策略。从技术上说，这些策略是等价的，因为它们提供相同的特性和功效。只是在某些特定的情况下，使用一种分区策略会更加的恰当。
4.1 Range分区
这种类型是最常用的分区策略。它根据数据的范围将行分布到不同的分区上，分区的取值可以是数字、日期时间或字符。
CREATE PARTITION FUNCTION pf_分区名称(int 或大于零的数字)
AS RANGE LEFT
(
{计算列 | 字面值} [, ...n]
)
//例如，对一个分布式的联系人表，要根据地址列进行分区
CREATE PARTITION FUNCTION pf_Address(int)
AS RANGE LEFT
(
AddressLine1, AddressLine2, City, StateProvinceID, PostalCode
)
4.2 Hash分区
根据一个表达式的哈希值将行分布到不同的分区上。HASH函数确定数据项几乎等可能的分配到各个分区中。
CREATE PARTITION FUNCTION pf_分区名称(int 或大于零的数字)
AS HASH { 小于最大值的计算列 | 参数 | NEWID() }
//例如，在分布式的订单详细表上，可以选定计算列“客户ID”作为哈希计算列
CREATE PARTITION FUNCTION pf_CustomerID(int)
AS HASH(CustomerID)
4.3 List分区
这种类型在分区键的取值上面进行划分也就是说, 每一个区取值是可以指定的。
CREATE PARTITION FUNCTION func_f分区名列表(nvarchar(50))
AS LIST(N'取值1′,
N'取值2′,
……,
N'取值n′)
//例如，在分布式的人员表上，需要将表内容分为“员工”和“岗位”两类，这就可以使用LIST分区方式
CREATE PARTITION FUNCTION pf_Employees nvarchar(50))
AS LIST(N'Emp', N'Mgr')
CREATE PARTITION SCHEME ps_Employees AS PARTITION pf_Employees TO (fg_Employees_1, fg_Employees_2)
4.4 Composite分区
这种类型把上面三种技术进行了组合使用。 例如，在一个跨度很长的日期范围内，可以使用 RANGE 分区策略，再按照 HASH 分区策略运用不同的密钥进行拆分，把最后的行分发到不同的分区里。
CREATE PARTITION FUNCTION pf_Year(int)
AS RANGE LEFT FOR VALUES (…)
CREATE PARTITION FUNCTION pf_Month(int)
AS RANGE LEFT FOR VALUES (…)
CREATE PARTITION SCHEME ps_myScheme
AS PARTITION pf_Year TO ( fg_Y2008, fg_Y2009, fg_Y2010 ),
PARTITION pf_Month TO ( fg_M1, fg_M2, fg_M3, …, fg_M11, fg_M12 )
WHERE the YEAR field is used with a modulus function
to define whether a partition resides on primary or secondary filegroups
and the MONTH field is used with a hash function
to define which of the 12 filegroups in a year partition are used.
5.分区例子
这里通过 RANGE 方式对创建的表进行分区，对 Temperature （温度）的值进行筛选。
-- 创建数据分区函数
CREATE PARTITION FUNCTION pf_temperature ( decimal(10,2) )
AS RANGE LEFT FOR VALUES (0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);
GO
-- 创建数据分区计划
CREATE PARTITION SCHEME ps_temperature
AS PARTITION pf_temperature ALL TO( [Primary] );
GO
-- 创建分区表
CREATE TABLE Partition_Temperature
(
TemperatureID INT PRIMARY KEY,
City NVARCHAR(50),
Temperature DECIMAL(10,2)
) ON ps_temperature(Temperature);
GO
6.程序化查找分区
这里介绍如何通过程序看分区结果。
CREATE PARTITION SCHEME ps_Temperature
AS PARTITION pf_partition
ALL TO ( [PRIMARY], [PRIMARY], [PRIMARY], [PRIMARY] );
CREATE PARTITION FUNCTION pf_partition (int)
AS RANGE LEFT FOR VALUES (10, 50, 100);
ALTER PARTITION SCHEME ps_Temperature
next used [PRIMARY];
SELECT DISTINCT partition_number
FROM sys.partitions WITH(NOLOCK)
WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Temperature_Data_Storage')
7.分区操作中需要注意的问题
7.1 备份和恢复
当使用 SQL Server分区时，需要在备份和恢复方面进行额外的处理。在备份数据库时，必须对每个分区进行分别备份。而在恢复时，必须将分区放在独立的文件中，以便单独恢复一个或多个分区。
7.2 在使用ROW_NUMBER进行分页查找
当在使用ROW_NUMBER进行分页查找时，必须同时使用分区列，否则查询后将会得到错误的结果。
8.SQL Server分区优缺点
8.1 优点：
提高了查询速度。对于大型表中包含海量数据的情况下，可以将其划分为小型数据集，缩短查询时间。
方便数据库的备份和恢复。可以对每个分区进行独立的备份，缩短备份的时间。同样，在恢复数据库时，可以只恢复出问题的分区，缩短恢复的时间。
可以达到较好的可扩展性。使用SQL Server分区，可以轻松增加或减少分区数量，来适应数据量和访问频率的变化。
8.2 缺点：
尽管分区查询会加快查询速度，但是维护分区也会对数据库的性能造成一定的影响。因为一个分区的变化会影响整个数据库的操作。
需要额外的管理。一个数据库的分区必须得到专业的管理，也就是说额外的工作量和更高的技术津贴。
很难跨分区进行查询，因为跨分区的查询效率较低，只有在必要时才应该使用。
9.总结
SQL Server分区的设计可以显著提高查询速度，提高系统的可用性和可扩展性。在使用SQL Server分区时，必须使用正确的分区策略和分区建，以便更好地提高性能。然而，需要注意的是，分区也会对数据库性能造成一定的影响，管理分区需要额外的工作量。因此，使用SQL Server分区是一个权衡利弊的过程。