[转载]《Troubleshooting SQL Server》读书笔记-CPU使用率过高(上) - Joe.TJ - 博客园

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[转载]《Troubleshooting SQL Server》读书笔记-CPU使用率过高(上) – Joe.TJ – 博客园.

第三章 High CPU Utilization.

CPU使用率过高问题很容易被发现,但是诊断却不是很容易。CPU使用过高很多时候会成为其它问题的替罪羊,所以在确认和故障诊断时要抽丝剥茧。

调查CPU压力

三个主要的工具:性能监视器,SQLTrace,DMV.

性能监视器:首先用它来确认是SQL Server还是其它进程使用了过多的CPU。主要计数器有:

Processor/ %Privileged Time :在特权模式下进程线程执行代码所花时间的百分比。基本可以认为是Windows核心使用的CPU
Processor/ %User Time :处理器处于用户模式的时间百分比。应用程序的使用的CPU。
Process (sqlservr.exe)/ %Processor Time :SQLServer.exe线程使用处理器执行指令所花的时间百分比。

还有一些与SQL Server相关CPU消耗的计数器:

SQLServer:SQL Statistics/Auto-Param Attempts/sec
SQLServer:SQL Statistics/Failed Auto-params/sec
SQLServer:SQL Statistics/Batch Requests/sec
SQLServer:SQL Statistics/SQL Compilations/sec
SQLServer:SQL Statistics/SQL Re-Compilations/sec
SQLServer:Plan Cache/Cache hit Ratio

SQLTrace: 通过Profiler生成SQLTrace脚本,进行服务器端跟踪,来获得高CPU使用时详细信息。

DMV:a. 使用sys.dm_os_wait_stats来得到signal wait,确认CPU压力的程度.

b. 使用sys.dm_os_wait_stats和sys.dm_os_schedulers观察等待类型

c. 使用sys.dm_exec_query_stats和sys.dm_exec_sql_text找出高CPU使用的执行计划和对应的查询

d. 使用sys.dm_os_waiting_tasks观察当前与CPU使用相关等待类型

e. 使用sys.dm_exec_requests正在执行的查询的资源使用状况

 

调查CPU相关的等待统计:请求执行前,包含请求的会话必需等待,SQL Server会记录等待原因和时间。通过sys.dm_os_wait_stats查询这些信息。

     信号等待时间(Signal wait time):sys.dm_os_wait_stats的wait_time_ms表示等待类型的总共等待时间,signal_wait_time_ms表示线程收到段义和到重新执行间的等待时间,

                                               这些时间主要花在runnable队列里,是纯CPU等待。

     通过以下查询得到信号等待的时间比率:

SELECT  SUM (signal_wait_time_ms) AS TotalSignalWaitTime , 
         ( SUM (CAST(signal_wait_time_ms  AS NUMERIC(20, 2)))  
           / SUM (CAST(wait_time_ms AS NUMERIC(20, 2)))  * 100  ) 
                         AS PercentageSignalWaitsOfTotalTime 
FROM    sys .dm_os_wait_stats

也可以查询各类资源等待的比率,下面是等待top 10:

SELECT TOP ( 10 ) 
        wait_type , 
        waiting_tasks_count , 
         ( wait_time_ms - signal_wait_time_ms ) AS resource_wait_time  , 
        max_wait_time_ms , 
         CASE waiting_tasks_count  
           WHEN 0  THEN 0 
           ELSE wait_time_ms / waiting_tasks_count  
         END  AS avg_wait_time 
FROM    sys .dm_os_wait_stats 
WHERE    wait_type NOT  LIKE '%SLEEP%'    -- remove eg. SLEEP_TASK and 
                                        -- LAZYWRITER_SLEEP waits 
         AND  wait_type NOT  LIKE 'XE%'  
         AND  wait_type NOT  IN -- remove system waits    
( 'KSOURCE_WAKEUP', 'BROKER_TASK_STOP', 'FT_IFTS_SCHEDULER_IDLE_WAIT' , 
  'SQLTRACE_BUFFER_FLUSH', 'CLR_AUTO_EVENT', 'BROKER_EVENTHANDLER', 
  'BAD_PAGE_PROCESS', 'BROKER_TRANSMITTER' , 'CHECKPOINT_QUEUE', 
  'DBMIRROR_EVENTS_QUEUE', 'SQLTRACE_BUFFER_FLUSH', 'CLR_MANUAL_EVENT', 
  'ONDEMAND_TASK_QUEUE', 'REQUEST_FOR_DEADLOCK_SEARCH' , 'LOGMGR_QUEUE', 
  'BROKER_RECEIVE_WAITFOR' , 'PREEMPTIVE_OS_GETPROCADDRESS', 
  'PREEMPTIVE_OS_AUTHENTICATIONOPS', 'BROKER_TO_FLUSH'  ) 
ORDER  BY wait_time_ms DESC

与CPU相关的等待类型主要有SOS_SCHEDULER_YIELD,CXPACKET和CMEMTHREAD

SOS_SCHEDULER_YIELD: SQL Server计划程序是协同的多任务计划程序。查询占用一小段时间的CPU后自发地让出CPU给后面的查询,

并且回到可运行队列等待重新被运行,这种等待就是SOS_SCHEDULER_YIELD。

如果此等待时间在sys.dm_exec_requests或者sys.dm_os_waiting_tasks过多,则表示有高CPU使用的查询需要优化或者需要增加CPU。

CXPACKET:多处理器运行并行查询时,当同步多个线程间的查询处理器交换迭代器时出现。

CMEMTHREAD:等待同步内存对象。有些内存对象是不请允许并发访问的,当多个线程试图访问此内存对象时,就会等待。

调查计划程序队列(scheduler queues):scheduler_id<255的是隐藏的系统计划程序,如DAC,备份等。

SELECT  scheduler_id  , 
        current_tasks_count, 
        runnable_tasks_count
FROM    sys.dm_os_schedulers
WHERE    scheduler_id < 255
      current_task_count表示每个计划程序上的任务数,runnable_task_count表示runnable队列中等待CPU的任务。
找出高CPU消耗的查询
      主要使用sys.dm_exec_query_stats和sys.dm_exec_sql_text。下面是占用CPU时间的TOP 10查询:
SELECT TOP ( 10 ) 
         SUBSTRING(ST.text, ( QS .statement_start_offset / 2  ) + 1, 
                  ( ( CASE statement_end_offset 
                         WHEN -1 THEN DATALENGTH (st.text) 
                         ELSE QS .statement_end_offset  
                       END  - QS .statement_start_offset ) / 2  ) + 1) 
                  AS statement_text , 
        execution_count  , 
        total_worker_time / 1000 AS total_worker_time_ms  , 
         ( total_worker_time / 1000 ) / execution_count 
                  AS avg_worker_time_ms  , 
        total_logical_reads , 
        total_logical_reads / execution_count  AS avg_logical_reads , 
        total_elapsed_time  / 1000 AS total_elapsed_time_ms , 
         ( total_elapsed_time  / 1000 ) / execution_count 
                  AS avg_elapsed_time_ms , 
        qp .query_plan  
FROM    sys .dm_exec_query_stats qs  
         CROSS  APPLY  sys .dm_exec_sql_text(qs.sql_handle ) st  
         CROSS  APPLY  sys .dm_exec_query_plan(qs.plan_handle) qp  
ORDER  BY total_worker_time DESC
值得注意的是有些情况下缓存计划是会被清除的,如内存压力,数据库状态改变等。使用了with recompile的SP和option (recompile)提示的语句不会缓存执行计划。
当查询因为某些原因被重编译(统计信息改变,架构改变等),如果经常发生,则会让执行时间统计变得不准确。所以最好是每隔一段时间抓取缓存计划信息,然后汇总对比。
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