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Article complet: Configuration CPU - SQL SERVER

03/03/2011

21:58:33, Catégories: Récapitulatif SGBD, SQL Server, SQL SERVER 2005, SQL SERVER 2008, 1051 mots

, zinzineti

[SGBD][SQL Server] Configuration CPU - SQL SERVER

Le nombre et le type de processeur influencent la performance d'un serveur. Une fois le serveur SQL mis en place, il est généralement difficile de décider après de changer de type de CPU ou d'en augmenter le nombre; comme on peut le faire avec les autres composants matériel de la machine : mémoire ou disque dur. En cas de dégradation des performances liées à l'utilisation de CPU que faut-il faire ?
Quatre approches de solution :

¤ Checkup des options avancées relatives à la configuration du CPU.
¤ Identifier et optimiser les requêtes les plus consommatrices de CPU : Reécriture des requêtes, création des bons index,..(En général, pour une base de données en production il n'est plus possible de modifier le model de données)

¤ Tester l'effet (ON/OFF) de l'Hyperthreading. L'option ON/OFF de l'Hyperthreading se modifie dans le BIOS.
¤ Envisager la mise en place du "gouverneur de ressources" (introduit depuis SQL SERVER 2008) pour répartir des ressources mémoires et CPU selon la charge de travail.

[Suite:]

Commençons d'abord par regarder le nombre de processeurs disponibles sur la machine

SELECT cpu_count AS [Nb_cpu_logique] ,cpu_count/hyperthread_ratio AS [Nb_CPU_Physique] FROM sys.dm_os_sys_info;

Vérifions ensuite les options avancées relatives à la configuration du CPU.

EXEC sp_configure 'affinity mask' EXEC sp_configure 'lightweight pooling' EXEC sp_configure 'max worker threads' EXEC sp_configure 'priority boost' EXEC sp_configure 'lightweight pooling' EXEC sp_configure 'max degree of parallelism' EXEC sp_configure 'cost threshold for parallelism'

De façon générale les options avancées CPU doivent être positionnées sur les valeurs par défaut. Un petit commentaires sur ces options.

--> CPU Affinity Mask

--------------------
Pour faire du multitâche, l'OS transfère parfois des processus entre différents processeurs.

Cette activité peut réduire les performances de SQL Server du fait des charges système élevées,
puisque chaque cache de processeur est rechargée à chaque transfert de processus.

L'affectation de processeurs à des tâches spécifiques permet d'améliorer les performances
en réduisant les changements de contexte. Cette liaison entre tâche et processeur est

appelée CPU Affinity Mask

Comment configurer CPU Affinity Mask ?
Voici un exemple de configuration de l'Affinity mask pour un système à 8 processeurs

Valeur décimale	Masque binaire	Autorise les threads SQL Server sur les processeurs
1	00000001	0
3	00000011	0 et 1
7	00000111	0, 1 et 2
15	00001111	0, 1, 2 et 3
31	00011111	0, 1, 2, 3 et 4
63	00111111	0, 1, 2, 3, 4 et 5
127	01111111	0, 1, 2, 3, 4, 5 et 6
255	11111111	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7

Remarque
--------------

Microsoft affirme que cette fonctionnalité sera supprimée dans une prochaine version de Microsoft SQL Server.
Évitez d'utiliser cette fonctionnalité dans de nouveaux travaux de développement,

et modifiez dès que possible les applications qui utilisent actuellement cette fonctionnalité.

--> Max Worker Threads
--------------------

L'option "Max worker threads" permet de définir le nombre de threads pour les processus SQL Server.
Selon la configuration de la machine, l'attribution d'une valeur spécifique à l'option "Max worker threads" permet d'accroître les performances.

Quelle valeur attribuer à cette option ?
Pour SQL Server 2005 ou SQL Server 2008, affectez la valeur 0 à l'option max worker threads;

SQL Server peut ainsi déterminer automatiquement le nombre correct de threads de travail actifs en fonction des demandes des utilisateurs.

--> Priority Boost
--------------------

L'option "priority boost" permet de définir si les processus SQL Server sont prioritaires ou pas.
D'abord rappelons que chaque les processus windows s'exécute avec des niveaux de priotrité différent

4(low) - 7 (normal) - 13 (high) - 24 (real-time).
Les processus ayant un niveau de priorité élévé s'exécutent les premiers et c'est souvent le cas des processus

du système d'exploitation.

La valeur par défaut de l'option "priority boost" est 0, ce qui représente une base de priorité de 7(normal).
Si on affecte la valeur 1 à "Priority Boost" alors SQL Server bénéficie d'une base de priorité de 13(high).

Attention :

---------
Une valeur trop élevée à l'option "priority boost", risque d'épuiser les ressources affectées aux fonctions

réseau et aux fonctions du système d'exploitation, ce qui peut entraîner une instabilité de l'OS.

--> Lightweight Pooling
--------------------

La valeur par défaut de cette option est 0.
Pour basculer SQL Server bascule en mode de planification fibre, il suffit d'affecter la valeur 1 à l'option "Lightweight Pooling"

Le mode fibre est prévu pour réduire la charge système induite par les basculements excessifs de contexte que l'on rencontre
parfois en environnement multitraitement symétrique.

Ces situations étant rares, le mode fibre améliore rarement les performance. Garder donc la valeur par défaut 0.

--> MAX Degree Of Parallelism (MAXDOP)
--------------------

La valeur par défaut est 0; cette valeur 0 indique à SQL Server de déterminer pour un système ayant plusieurs processeurs,
le degré optimal de parallélisme lors de l'exécution d'une instruction (qui correspond au nombre de processeurs utilisés pour l'exécution de l'instruction).

Les requêtes les plus lentes tirent généralement parti des plans parallèles.
Pour supprimer le parallélisme il suffit d'affecter la valeur 1 à l'option 'Max degree of parallelism'

--> Cost threshold for parallelism

--------------------
La valeur par défaut est 5.

Cette option définit le seuil au-delà duquel SQL Server crée et exécute des plans parallèles pour des requêtes.
Si l'option max degree of parallelism a la valeur 1 la valeur de l'option "cost threshold for parallelism" est ignorée.

Identifier et optimiser les requêtes les plus consommatrices de CPU

----------------------------------------------------------------------------------------------------
Les DMVs et DMFs permettent d'identifier les requêtes les plus consommatrices de CPU.

--====================================================================================== -- Afficher les 20 requtes les plus consommatrices de CPU --====================================================================================== SELECT TOP 50 total_worker_time/execution_count AS [Avg CPU Time], SUBSTRING(st.text, (qs.statement_start_offset/2)+1,((CASE qs.statement_end_offset WHEN -1 THEN DATALENGTH(st.text) ELSE qs.statement_end_offset END - qs.statement_start_offset)/2) + 1) AS statement_text FROM sys.dm_exec_query_stats AS qs CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(qs.sql_handle) AS st ORDER BY total_worker_time/execution_count DESC;

Tester ensuite l'Hyperthreading et si possible envisager la possibilité de mise en place du "gouverneur de ressources"
----------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------

Etienne ZINZINDOHOUE
-------------------------------------------

3 commentaires

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Flux de commentaires pour cet article :

Commentaire de: spiralcb [Membre]

Bonjour,

Bon article de synthèse par contre j'avais une question.

Peut-il être intéressant, dans les cas des processeurs multi-coeurs, de chercher à répartir l'activité d'une même instance SQL sur les coeurs d'un même processeurs ?

Nous installons généralement plusieurs instances sur un même serveur (physique) et je voulais "limiter" les ressources pour chaque instance.

04/03/2011 @ 13:56

Commentaire de: zinzineti [Membre]

On a très peu de marge de manœuvre lorsqu'il s'agit du CPU. Limiter les ressources CPU pour une instance suppose en amont une bonne connaissance de la charge CPU, de l'activité de l'instance... ce qui n'est souvent pas le cas. Le fonctionnement d'un SGBD n'étant pas linéaire, il est difficile de faire une prévision en terme de charge CPU.
Néanmoins si on arrive à identifier un créneau horaire (ou date) de faible activité sur une instance SQL SERVER, il est possible avec la version SQL SERVER 2008 de mettre en place une stratégie de répartition de charge CPU entre les différentes instances : "Resource Governor".

A+

04/03/2011 @ 14:28

Commentaire de: mikedavem [Membre] · http://mikedavem.developpez.com/

Bonjour,

Vous pouvez jouer avec l'affinity mask pour cela.

Malheureusement le gouverneur de ressources ne gère pas le multi instance. Il faut utiliser Windows System Resource Manager dans ce cas pour pouvoir limiter les ressources CPU pour chaque instance.

++

08/03/2011 @ 13:58

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Quatre approches de solution :

¤ Checkup des options avancées relatives à la configuration du CPU.
¤ Identifier et optimiser les requêtes les plus consommatrices de CPU : Reécriture des requêtes, création des bons index,..(En général, pour une base de données en production il n'est plus possible de modifier le model de données)

¤ Tester l'effet (ON/OFF) de l'Hyperthreading. L'option ON/OFF de l'Hyperthreading se modifie dans le BIOS.
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En mathématique, le point de basculement existe. Par exemple lorsqu'on étudie une fonction de second dégré qui est sous la forme de f(x) = ax² + bx + c, on se rend compte que cette fonction possède un point particulier appelé EXTREMUM. Ce dernier apparaît lorsque la dérivée première de la fonction s'annule et change de signe. Là il s'agit bien d'un POINT de basculement!
Le même phénomène peut être mis en évidence en Physique, lorsqu'on s'interesse à l'étude des trajectoires paraboliques. L'exemple le plus simple dans ce cas est l'étude de la trajectoire d'une balle de basket lorsqu'un joueur fait un tir à 3 points. La trajectoire décrite par la balle est telle que lors du lancement, elle monte, atteint une hauteur maximale puis redescend dans le panier (si le tir est bon !). L'instant où la balle atteint une hauteur maximale (encore appelé flêche) est un POINT de basculement.
Mais en base de données il n'existe pas de POINT ! il existe des lignes (suite de colonnes).

Pour revenir à la zone de basculement dans la cas d'une base de données, Kimberly L. Tripp a publié un article sur le sujet.
Elle a présenté une méthode théorique d'ESTIMATION de cette zone rouge. Disons-le tout de suite, ce n'est qu'une estimation car beaucoup de paramètres peuvent influencer cette zone. La seule façon de savoir si l'optimiseur n'utilsera pas un index non cluster c'est de faire le test et analyser le plan d'exécution.

Voici néanmoins une requête qui permet d'obtenir pour chaque table d'une base de données les limites théoriques de la zone de basculement
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SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON
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[SGBD][SQL Server] Intégrité référentielle - Performance des requêtes
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]suite
[SGBD][SQL Server] ISO_WEEK
L'option ISO_WEEK pour la fonction DATEPART n'existe pas sous SQL SERVER 2005. Sous SQL SERVER 2008 et > Cette option retourne le numéro de semaine pour une date, telle que définie par la norme ISO 8601.
La norme ISO pour la numérotation des semaines impose que :
--> la semaine numéro 1 d'une année correspond à la semaine où tombe le premier jeudi de l'année.
--> la semaine commence le lundi

Cette norme ISO est conforme aux calendriers actuels utilisés dans la plupart des pays européens et africains (certains africains attachés aux rapports directs avec la nature continuent de prendre comme référence du début du mois, l'apparition du croissant de lune ...)

Voyons concrètement le mécanisme de numérotation ISO pour la semaine et son impact sous SQL SERVER]suite

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