一、准備知識
1、LSN
LSN用來標識特定日志在日志文件中位置(詳情請見什么是LSN：日志序列號)，它由兩部分組成：一部分用來標識VLF(虛擬日志文件)的序列號，剩下的用來標識該日志在VLF中的具體的位置。
根據LSN不同，日志一般分為兩類：首日志(最新的活動日志序號)和尾日志(保留時間最長的活動日志序號)。隨着數據庫的操作不斷增加(如數據庫中的update操作)，首日志LSN序號不斷變化。尾日志的序號只有在日志備份后才會變化。
(圖一)日志文件結構圖
2、VLF
你可以通過DCC LOGINFO去分析數據庫LDF中VLF(虛擬日志文件)，LDF、VLF、日志的關系是：LDF包括多個VLF，每個VLF中包括多個日志記錄。在VLF中，當事物日志增加時，日志的頭部(首日志)不斷向前移動，日志將占用越來越多的剩余空間，當這個VLF被占滿后，新的日志寫入到其他未被使用的VLF中，這個時候LDF並不會增大。當LDF中沒有可用的VLF時，數據庫會創建一個新的VLF。從而使得LDF文件物理增大，占用更多的磁盤空間。
(圖二)日志增長
二、解決方法詳細闡述
1、日志的截斷
上圖演示了首日志向前移動的場景，結合圖一和圖二可以看到，當VLF2的空間被日志填滿后，數據庫擴充LDF文件(申請更多的磁盤空間)，並在擴充后的LDF中新建一個VLF3用來填充新的日志記錄。盡管VLF1中存在剩余空間，但因為VLF1中存在活動日志(哪怕只有一條)，所以數據庫無法利用這個VLF的剩余空間。
這個時候做日志備份就會發生日志截斷的現象。一般會將截斷理解為"刪除"一些日志記錄(非活動)，實際上它只是意味着尾日志的向前移動：尾日志序號會被刷新成最小的活動日志序號，而從原來尾日志的位置到新位置之間的空間被標記為"可重新利用"。這個過程並不會減少LDF已占用的磁盤空間。如下圖，整個VLF1的和部分VLF2上的日志(非活動)被截斷了。
(圖三)日志截斷示意圖
隨着事務日志不斷增加，VLF3中日志頭部所在的位置將不斷向前移動，當VLF3的空間被占滿后，數據庫會重新利用VLF1的空間，這種寫入、截斷、再寫入的方式形成一個寫日志的循環。在此期間LDF並不會物理上增大。
(圖四)日志循環使用示意圖
2、為什么日志不能收縮
現在我們再來看一個日志無法收縮的場景：
圖四中，VLF1中的日志不斷增加，直到VLF1的所有空間都被填滿(如圖五)，此時因為沒有發生截斷，尾日志都在VLF2上，且VLF2和VLF3都被標記為不可重新利用，數據庫只能擴充LDF、新建一個VLF4用來記錄新的日志，首日志的位置將出現在VLF4中,整個寫日志的(從圖一到圖四)順序為VLF2——>VLF3——>VLF1——>VLF4。這個過程會導致數據庫的日志文件在物理上增大。
(圖五)日志增長示意圖
這時我們再來截斷事物日志，如上文所說，尾日志的會被更新，最后可能出現尾日志和首日志在同一個VLF上的場景。從日志文件記錄的架構上來看，我們可以將這個過程簡單地理解為：截斷的順序會按照首日志移動的順序移動，從VLF2——>VLF3——>VLF1——>VLF4，最終尾日志和首日志出現在同一個VLF上。
(圖六)日志截斷示意圖二
如上圖，這個LDF文件包括3個空的和1個只有小部分活動日志的VLF文件，首日志和尾日志在同一個VLF中，這種情況下，試圖通過DBCC SHRINKFILE是不會減小LDF文件的大小的。
日志文件能被收縮的原因是該文件尾部的數據被清除了，使得該部分空間被釋放，而不是逃過尾部去刪除文件首部或者中間部分的內容。這點與MDF文件不同，MDF文件中的數據是不能被刪除的，只能將文件尾部的數據遷移到其他區域的剩余空間上，然后釋放尾部占用的空間。
在LDF中 ，日志是不能被遷移的，而且也沒有遷移的必要，因為當事物被提交后，日志變為不活動狀態，通過事物日志備份即可將其截斷(特殊情況下日志備份不一定能截斷，如發布訂閱的環境)。
綜上所述，日志文件能被收縮的前提是：日志文件的最后一個VLF必須是free狀態，從后向前推，只要是free狀態的VLF都會被收縮，據此可以估算一個日志文件可以釋放的空間大小。
如下我們看一個實際的例子：
USE DBname
DBCC loginfo
(圖七)VLF狀態示意圖
從上圖可以看到，這個數據庫的日志文件共有13個VLF，其中有前12個處於free狀態，最后1個處於活動狀態，因此，我們可以推斷首日志和尾日志的位置都在這個VLF上。這個時候執行文件收縮將看不到文件減小的效果。
3、如何解決這個問題
那么碰到這種情況，該怎么去收縮日志呢：盡可能多的執行一些能夠產生大量日志的操作，這些日志將導致數據庫重新利用startoffset靠前的非活動狀態的VLF，將首日志的位置定位到這個startoffset，然后做一次事務日志備份，將尾日志也遷移到startoffset靠前的非活動狀態的VLF中，如下圖，最后再執行DBCC SHRINKFILE即可收縮日志文件。
(圖八)日志截斷示意圖三
三、重要說明
前文中一直在說通過日志備份即可解決日志截斷的問題，其實這只是最簡單的場景。在實際環境中可能有很多因素會影響日志的截斷，如：
活動的事物日志
日志備份只能截斷非活動的日志，如果一個事物長時間運行，此時備份事物日志將不會引起截斷發生。
事物日志分發
事物日志分發中，只有當日志讀取器代理已經讀取完待分發的日志后，日志才能變得非活動狀態。
數據庫鏡像和AlwaysOn
這兩種數據庫技術都需要將日志傳遞到接受端，在傳遞還沒有完成時，日志會一直保留，即使是備份日志也無法截斷。
四、Always on 環境下實踐
先對數據庫進行完整備份：
EXEC sp_configure 'show advanced options', 1;
RECONFIGURE;
EXEC sp_configure 'xp_cmdshell', 1;
RECONFIGURE;
DECLARE @DbName NVARCHAR(1000);
DECLARE myCursor CURSOR LOCAL STATIC
FOR
SELECT [name]
FROM sysdatabases
WHERE [name] NOT IN ( 'master', 'model', 'msdb', 'tempdb' )
AND name NOT LIKE '%test%'
AND name NOT LIKE '%bak%'
AND name NOT LIKE '%demo%'
AND version IS NOT NULL
AND version <> 0
ORDER BY [name];
OPEN myCursor;
FETCH NEXT FROM myCursor INTO @DbName;
WHILE ( @@FETCH_STATUS = 0 )
BEGIN
DECLARE @strDate AS NVARCHAR(20),
@strDateBeforeSeven AS NVARCHAR(20),
@strFileName AS NVARCHAR(255),
@strFileNameBeforeSeven AS NVARCHAR(255),
@strCommand AS NVARCHAR(255)
SET @strDate = CONVERT(NVARCHAR(20),GETDATE(),112);
SET @strDateBeforeSeven = CONVERT(NVARCHAR(20),GETDATE()-3,112);
SET @strFileName = 'E:\daybak\['+@DbName+']_bakup_'+@strDate;
SET @strFileNameBeforeSeven = 'E:\daybak\['+@DbName+']_bakup_'+@strDateBeforeSeven;
EXEC ('BACKUP DATABASE ['+@DbName+'] TO DISK = ''' + @strFileName + '.bak''')
SET @strCommand = 'DEL ' + @strFileNameBeforeSeven + '.bak'
EXEC master.dbo.xp_cmdshell @strCommand
FETCH NEXT FROM myCursor INTO @DbName;
END;
CLOSE myCursor;
DEALLOCATE myCursor;
然后對數據庫進行事務日志備份並收縮：
EXEC sp_configure 'show advanced options', 1;
RECONFIGURE;
EXEC sp_configure 'xp_cmdshell', 1;
RECONFIGURE;
DECLARE @DbName NVARCHAR(1000);
DECLARE myCursor CURSOR LOCAL STATIC
FOR
SELECT [name]
FROM sysdatabases
WHERE [name] NOT IN ( 'master', 'model', 'msdb', 'tempdb' )
AND name NOT LIKE '%test%'
AND name NOT LIKE '%bak%'
AND name NOT LIKE '%demo%'
AND version IS NOT NULL
AND version <> 0
ORDER BY [name];
OPEN myCursor;
FETCH NEXT FROM myCursor INTO @DbName;
WHILE ( @@FETCH_STATUS = 0 )
BEGIN
DECLARE @strDate AS NVARCHAR(20),
@strDateBeforeSeven AS NVARCHAR(20),
@strFileName AS NVARCHAR(255),
@strFileNameBeforeSeven AS NVARCHAR(255),
@strCommand AS NVARCHAR(255)
SET @strDate = CONVERT(NVARCHAR(20),GETDATE(),112);
SET @strDateBeforeSeven = CONVERT(NVARCHAR(20),GETDATE()-3,112);
SET @strFileName = 'E:\Log_daybak\['+@DbName+']_bakup_'+@strDate;
SET @strFileNameBeforeSeven = 'E:\Log_daybak\['+@DbName+']_bakup_'+@strDateBeforeSeven;
EXEC ('BACKUP LOG ['+@DbName+'] TO DISK = ''' + @strFileName + '.log'';USE ['+@DbName+'];DBCC SHRINKFILE(2,100);')
SET @strCommand = 'DEL ' + @strFileNameBeforeSeven + '.log'
EXEC master.dbo.xp_cmdshell @strCommand
FETCH NEXT FROM myCursor INTO @DbName;
END;
CLOSE myCursor;
DEALLOCATE myCursor;