SQL Server2008中CPU性能監(jiān)控
CPU性能診斷
CPU架構
目前的主流企業(yè)服務器基本可以分為三類：SMP(Symmetric Multi Processing，對稱多處理架構)，NUMA(Non-Uniform Memory Access，非一致存儲訪問架構)和MPP(Massive Parallel Processing，海量并行處理架構)
SMP(Symmetric Multi Processing)
SMP是非常常見的一種架構。在SMP模式下，多個處理器均對稱的連接在系統(tǒng)內存上，所有處理器都以平等的代價訪問系統(tǒng)內存。它的優(yōu)點是對內存的訪問是平等、一致的;缺點是因為大家都是一致的，在傳統(tǒng)的 SMP 系統(tǒng)中，所有處理器都共享系統(tǒng)總線，因此當處理器的數(shù)目增多時，系統(tǒng)總線的競爭沖突迅速加大，系統(tǒng)總線成為了性能瓶頸，所以目前 SMP 系統(tǒng)的處理器數(shù)目一般只有數(shù)十個，可擴展性受到很大限制。
▲
MPP (Massive Parallel Processing)
MPP則 是邏輯上將整個系統(tǒng)劃分為多個節(jié)點，每個節(jié)點的處理器只可以訪問本身的本地資源，是完全無共享的架構。節(jié)點之間的數(shù)據交換需要軟件實施。它的優(yōu)點是可擴展 性非常好;缺點是彼此數(shù)據交換困難，需要控制軟件的大量工作來實現(xiàn)通訊以及任務的分配、調度，對于一般的企業(yè)應用而言過于復雜，效率不高。
▲
NUMA(Non-Uniform Memory Access)
NUMA架構則在某種意義上是綜合了SMP和MPP的特點：邏輯上整個系統(tǒng)也是分為多個節(jié)點，每個節(jié)點可以訪問本地內存資源，也可以訪問遠程內存資源，但訪問本地內存資源遠遠快于遠程內存資源。它的優(yōu)點是兼顧了SMP和MPP的特點, 易于管理，可擴充性好;缺點是訪問遠程內存資源的所需時間非常的大。
不過目前世界上排名靠前的大型機都是基于MPP架構的，AMD最早支持NUMA架構，而盡管Intel一直是SMP的支持者，但從Xeon處理器和酷睿i7開始也逐步走向了NUMA架構之路。
SQL Server從2000版本的SP4起開始增加了對NUMA的支持，從2005版本起得到了全面的采用;SQL Server2008 R2版本起夜增加了對MPP架構的支持;不過從目前SQL Server的情況來看，主要是支持SMP和NUMA兩種架構。
#p#
Windows性能監(jiān)控
使用管理工具中的“性能”管理工具可以自動從本地或遠程計算機收集性能數(shù)據。可以使用“系統(tǒng)監(jiān)視器”查看記錄的計算機數(shù)據，也可以將數(shù)據導出到電子表格程序或數(shù)據庫進行分析并生成報告。該工具類似于linux下的top，iostat，vmstat等監(jiān)控命令。
對于SQL Server占用CPU資源的監(jiān)控主要集中在消耗時間的百分比和處理器隊列長度上，下面提供了幾種對象、計數(shù)器和相應的閾值及描述。
▲
SQL Server性能監(jiān)控
SQL Server內部監(jiān)控對象及其計數(shù)器可以通過性能工具進行收集和評估，但從SQL Server2005之后提供了一個叫sys.dm_os_performance_counters的系統(tǒng)視圖，這個視圖返回的信息列舉與SQL Server直接相關的性能統(tǒng)計。
下面語句可以統(tǒng)計出SQL Server所有的監(jiān)控對象和計數(shù)器情況。
SELECT object_name,COUNT(DISTINCT counter_name)
FROM sys.dm_os_performance_counters
GROUP BY object_name
ORDER BY object_name
在本機中共計27中SQLServer對象和334個計數(shù)器，其中加粗部分字體為最常關注的對象。
以下是對象類別、計數(shù)器數(shù)量和對象描述。
MSSQL$MYSQLSERVER:Access Methods 43 搜索并測量 SQL Server 數(shù)據庫對象的分配(例如，索引搜索數(shù)或分配給索引和數(shù)據的頁數(shù))。
MSSQL$MYSQLSERVER:Broker Activation 6 提供有關已激活 Service Broker 的任務的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Broker Statistics 37 提供 Service Broker 的常規(guī)信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Broker TO Statistics 9
MSSQL$MYSQLSERVER:Broker/DBM Transport 34 提供有關Service Broker網絡的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Buffer Manager 21 提供有關 SQL Server 所用的內存緩沖區(qū)的信息，如可用內存和 buffer cache hit ratio。
MSSQL$MYSQLSERVER:Buffer Node 9 提供有關SQL Server請求和訪問可用頁的頻率的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Buffer Partition 3 提供有關SQL Server請求和訪問可用頁的頻率的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Catalog Metadata 4
MSSQL$MYSQLSERVER:CLR 1 提供有關公共語言運行時 (CLR) 的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Cursor Manager by Type 9 提供游標信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Cursor Manager Total 3 提供游標信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Databases 26 提供有關 SQL Server 數(shù)據庫的信息，如可用的日志空間數(shù)量或數(shù)據庫中活動事務數(shù)。這個對象可有多個實例。
MSSQL$MYSQLSERVER:Deprecated Features 1 對使用不推薦使用的功能的次數(shù)進行計數(shù)。
MSSQL$MYSQLSERVER:Exec Statistics 4 提供了有關執(zhí)行統(tǒng)計信息的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:General Statistics 24 提供有關服務器范圍內的常規(guī)活動的信息，如連接到 SQL Server 實例的用戶數(shù)。
MSSQL$MYSQLSERVER:Latches 7 提供有關加在 SQL Server 所用的內部資源(如數(shù)據庫頁)上的閂鎖的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Locks 8 提供有關 SQL Server 的單個鎖請求的信息，如鎖超時和死鎖。這個對象可有多個實例。
MSSQL$MYSQLSERVER:Memory Manager 14 提供有關 SQL Server 內存的使用信息，如當前分配的鎖結構總數(shù)。
MSSQL$MYSQLSERVER:Plan Cache 5 提供有關 SQL Server 高速緩存的信息，該高速緩存用于存儲如存儲過程、觸發(fā)器和查詢計劃這樣的對象。
MSSQL$MYSQLSERVER:Resource Pool Stats 15 提供了有關資源調控器資源池統(tǒng)計的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:SQL Errors 1 提供有關 SQL Server 錯誤的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:SQL Statistics 11 提供有關 SQL查詢各個方面的信息，如 SQL Server 收到的 Transact-SQL 語句的批數(shù)。
MSSQL$MYSQLSERVER:Transactions 14 提供了有關 SQL Server 中活動事務的信息，如事務總數(shù)和快照事務數(shù)。
MSSQL$MYSQLSERVER:User Settable 1 執(zhí)行自定義監(jiān)視。每個計數(shù)器可以是一個自定義的存儲過程或任何返回一個被監(jiān)視值的Transact-SQL語句。
MSSQL$MYSQLSERVER:Wait Statistics 12 提供有關等待的信息。
MSSQL$MYSQLSERVER:Workload Group Stats 12 提供了有關資源調控器工作負荷組統(tǒng)計的信息。
#p#
關于CPU的資源消耗基本來自于兩個方面，首先是低效率的查詢計劃，再次是過度編譯和重編譯。
過度編譯和重編譯，SQL語句的編譯和重編譯都是CPU密集的活動，發(fā)生大量的重編譯，則CPU利用率會增加。所以對SQL Server在CPU上的關注會集中在這些SQL統(tǒng)計的編譯/重編譯計數(shù)器上。
▲
下面語句。
SELECT top 25
qt.text,
qs.plan_generation_num,
qs.execution_count,
dbid,
objectid
FROM sys.dm_exec_query_stats qs
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(sql_handle) as qt
WHERE plan_generation_num >1
ORDER BY qs.plan_generation_num
SQL Server中，我們也可以確定平均或累計占用CPU時間最多的查詢，SQL Server優(yōu)化器是基于成本的，通過該查詢語句的定位，再進一步分析，是統(tǒng)計信息問題還是索引和連接難題。
SELECT top 50
qt.text AS SQL_text ,
SUM(qs.total_worker_time) AS total_cpu_time,
SUM(qs.execution_count) AS total_execution_count,
SUM(qs.total_worker_time)/SUM(qs.execution_count) AS avg_cpu_time,
COUNT(*) AS number_of_statements
FROM sys.dm_exec_query_stats qs
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(qs.sql_handle) as qt
GROUP BY qt.text
ORDER BY total_cpu_time DESC --統(tǒng)計總的CPU時間
--ORDER BY avg_cpu_time DESC --統(tǒng)計平均單次查詢CPU時間
以下為SQL Server 2008關于CPU的一些系統(tǒng)視圖。
▲
dm_os_nodes提供了一個名為 SQL OS 的內部組件可創(chuàng)建模擬硬件處理器位置的節(jié)點結構。
dm_os_schedulers 對于 SQL Server(每個計劃程序都映射到其中的單個處理器)中的每個計劃程序，相應地返回一行。使用此視圖可以監(jiān)視計劃程序的情況或標識失控任務
dm_os_workers 則對于系統(tǒng)中的每個工作線程，相應地返回一行。
dm_os_threads 對于系統(tǒng)中的所有SQLOS工作線程，相應地返回一行。
sys.dm_os_tasks 為 SQL Server 實例中的每個活動任務返回一行。
計算可運行狀態(tài)下的工作進程數(shù)量，來觀察CPU壓力
SELECT COUNT(*) as workers_waiting_for_cpu,s.scheduler_id
FROM sys.dm_os_workers AS o
INNER JOIN sys.dm_os_schedulers AS s
ON o.scheduler_address=s.scheduler_address
AND s.scheduler_id<255
WHERE o.state='RUNNABLE'
GROUP BY s.scheduler_id
也可以查找用戶會話和操作系統(tǒng)線程的對照關系
SELECT STasks.session_id, SThreads.os_thread_id
FROM sys.dm_os_tasks AS STasks
INNER JOIN sys.dm_os_threads AS SThreads
ON STasks.worker_address = SThreads.worker_address
WHERE STasks.session_id IS NOT NULL
ORDER BY STasks.session_id;
上文中詳細介紹了SQL Server2008中CPU性能監(jiān)控的知識，內容比較多，希望大家不要漏過任何一個重要的知識點，相信對大家是百益而沒有害處的。
【編輯推薦】
