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Affinitätsmaske (Serverkonfigurationsoption)

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Hinweis

Dieses Feature wird in einer künftigen Version von Microsoft SQL Server entfernt. Verwenden Sie dieses Feature nicht in einer neuen Entwicklungsarbeit, und ändern Sie Anwendungen, die dieses Feature verwenden, so schnell wie möglich. Verwenden Sie stattdessen ALTER SERVER CONFIGURATION (Transact-SQL).

Zum Ausführen von Multitasking verschiebt Microsoft Windows gelegentlich Prozessthreads zwischen verschiedenen Prozessoren. Obwohl dieses Vorgehen hinsichtlich des Betriebssystems effizient ist, kann es die Leistung von SQL Server bei starker Systemauslastung beeinträchtigen, da jeder Prozessorcache wiederholt mit Daten beladen wird. Durch das Zuweisen von Prozessoren für bestimmte Threads kann unter diesen Bedingungen die Leistung verbessert werden, weil das erneute Laden von Daten in den Prozessor entfällt und die Threadmigration zwischen Prozessen reduziert wird (wodurch der Kontextwechsel reduziert wird). Diese Zuordnung zwischen einem Thread und einem Prozessor wird als Prozessoraffinität bezeichnet.

SQL Server unterstützt die Prozessoraffinität durch zwei Optionen für Affinitätsmasken: „affinity mask“ (auch CPU-Affinitätsmaske genannt) und „affinity I/O mask“. Weitere Informationen zur Option Affinity I/O Mask finden Sie unter Affinity I/O Mask (Serverkonfigurationsoption). CPU- und E/A-Affinitätsunterstützung für Server mit 33–64 Prozessoren erfordert die zusätzliche Verwendung von affinity64 mask (Serverkonfigurationsoption) bzw. affinity64 Input-Output mask (Serverkonfigurationsoption).

Hinweis

Affinitätsunterstützung für Server mit 33 bis 64 Prozessoren steht nur auf 64-Bit-Betriebssystemen zur Verfügung.

Mit der Option „affinity mask“ aus früheren SQL Server-Versionen wird die CPU-Affinität dynamisch gesteuert.

In SQL Server kann die Option „affinity mask“ konfiguriert werden, ohne dass ein Neustart der SQL Server-Instanz erforderlich ist. Wenn Sie sp_configure verwenden, müssen Sie nach dem Festlegen einer Konfigurationsoption entweder RECONFIGURE oder RECONFIGURE WITH OVERRIDE ausführen. Wenn Sie SQL Server Express verwenden, erfordert das Ändern der Option Affinitätsmaske einen Neustart.

Änderungen an den Affinitätsmasken erfolgen dynamisch. Dies ermöglicht das bedarfsgesteuerte Starten und Herunterfahren der CPU-Planer, die Prozessthreads in SQL Server binden. Dies kann der Fall sein, wenn sich Bedingungen auf dem Server ändern. Wenn dem Server z. B. eine neue SQL Server-Instanz hinzugefügt wird, müssen Sie möglicherweise die Option „affinity mask“ anpassen, um die Prozessorlast neu zu verteilen.

Für Änderungen an den Affinitätsbitmasken muss SQL Server einen neuen CPU-Planer aktivieren und den vorhandenen CPU-Planer deaktivieren. Neue Batches können dann im neuen oder alten CPU-Zeitplanungsmodul verarbeitet werden.

Zum Starten eines neuen CPU-Planers erstellt SQL Server einen neuen CPU-Planer und fügt ihn der Liste der Standardplaner hinzu. Das neue Zeitplanungsmodul wird nur für die neuen eingehenden Batches verwendet. Die vorhandenen Batches werden weiterhin mit demselben Zeitplanungsmodul ausgeführt. Die Arbeitsthreads werden nach dem neuen Zeitplanungsmodul migriert, wenn sie freigegeben werden oder wenn neue Arbeitsthreads erstellt werden.

Zum Herunterfahren eines Zeitplanungsmoduls müssen alle Batches im Zeitplanungsmodul ihre Aktivitäten abschließen und beendet werden. Ein heruntergefahrenes Zeitplanungsmodul wird als offline gekennzeichnet, damit kein neuer Batch damit geplant wird.

Unabhängig davon, ob ein neues Zeitplanungsmodul hinzugefügt oder entfernt wird, werden die permanenten Systemtasks wie z. B. lockmonitor, checkpoint, system task thread (processing DTC) und signal process weiterhin im Zeitplanungsmodul ausgeführt, während der Server betriebsbereit ist. Diese permanenten Systemtasks werden nicht dynamisch migriert. Um die Prozessorlast für diese Systemtasks auf Planer umzuverteilen, muss die SQL Server instance neu gestartet werden. Falls SQL Server versucht, einen Planer für einen permanenten Systemtask herunterzufahren, wird der Task weiterhin im Offlineplaner ausgeführt (keine Migration). Dieses Zeitplanungsmodul ist an die Prozessoren in der geänderten Affinitätsmaske gebunden und sollte den Prozessor nicht auslasten, dem es vor der Änderung zugeordnet war. Zusätzliche Offline-Zeitplanungsmodule sollten keine signifikanten Auswirkungen auf die Arbeitsauslastung des Systems haben. Falls dies nicht der Fall ist, muss der Datenbankserver neu gestartet werden, um diese Tasks neu zu konfigurieren.

Die E/A-Affinitätsmaske hat direkte Auswirkungen auf die E/-A-Affinitätstasks (z. B. verzögertes Schreiben und Schreiben von Protokollen). Falls die Tasks für verzögertes Schreiben und das Schreiben von Protokollen nicht an eine Affinität gebunden sind, gelten dieselben Regeln, die für die anderen permanenten Tasks wie z. B. lockmonitor oder checkpoint definiert sind.

Um sicherzustellen, dass die neue Affinitätsmaske gültig ist, wird mit dem Befehl RECONFIGURE überprüft, ob sich die normalen CPU- und E/A-Affinitäten gegenseitig ausschließen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird eine Fehlermeldung an die Clientsitzung und an das SQL Server Fehlerprotokoll gemeldet, die angibt, dass eine solche Einstellung nicht empfohlen wird. Das Ausführen von RECONFIGURE WITH OVERRIDE ermöglicht CPU- und E/A-Affinitäten, die sich nicht gegenseitig ausschließen.

Wenn Sie eine Affinitätsmaske angeben, die versucht, eine nicht vorhandene CPU zuzuordnen, sendet der Befehl RECONFIGURE eine Fehlermeldung an die Clientsitzung und an das SQL Server-Fehlerprotokoll. Die Verwendung der Option RECONFIGURE WITH OVERRIDE hat in diesem Fall keine Auswirkung, und der gleiche Konfigurationsfehler wird wiederum gemeldet.

Sie können SQL Server Aktivität auch von Prozessoren ausschließen, denen bestimmte Workloadzuweisungen durch das Betriebssystem Windows 2000 oder Windows Server 2003 zugewiesen wurden. Wird ein Bit, das für einen Prozessor steht, auf 1 festgelegt, wird dieser Prozessor von der SQL Server-Datenbank-Engine für die Threadzuweisung ausgewählt. Wenn Sie auf 0 (Standard) festlegen affinity mask , legen die Planungsalgorithmen für Microsoft Windows 2000 oder Windows Server 2003 die Affinität des Threads fest. Wenn Sie auf einen wert ungleich null festlegenaffinity mask, interpretiert SQL Server Affinität den Wert als Bitmaske, die die für die Auswahl geeigneten Prozessoren angibt.

Durch Die Trennung SQL Server Threads von der Ausführung auf bestimmten Prozessoren kann Microsoft Windows 2000 oder Windows Server 2003 die Verarbeitung von Windows-spezifischen Prozessen im System besser bewerten. Beispielsweise könnte der Systemadministrator auf einem Server mit 8 CPUs und zwei SQL Server-Instanzen (Instanz A und B) mithilfe der Option „affinity mask“ die ersten 4 CPUs der Instanz A sowie die nächsten 4 CPUs der Instanz B zuweisen. Wenn Sie mehr als 32 Prozessoren konfigurieren möchten, legen Sie die beiden Optionen „affinity mask“ und „affinity64 mask“ fest. Für affinity mask gelten folgende Werte:

  • Eine aus einem Byte bestehende affinity mask deckt bis zu 8 CPUs in einem Computer mit mehreren Prozessoren ab.

  • Eine aus zwei Byte bestehende affinity mask deckt bis zu 16 CPUs in einem Computer mit mehreren Prozessoren ab.

  • Eine aus drei Byte bestehende affinity mask deckt bis zu 24 CPUs in einem Computer mit mehreren Prozessoren ab.

  • Eine aus vier Byte bestehende affinity mask deckt bis zu 32 CPUs in einem Computer mit mehreren Prozessoren ab.

  • Für einen Computer mit mehr als 32 CPUs konfigurieren Sie eine aus vier Bytes bestehende affinity mask für die ersten 32 CPUs und eine aus bis zu vier Bytes bestehende affinity64 mask für die restlichen CPUs.

Da das Festlegen SQL Server Prozessoraffinität ein spezieller Vorgang ist, wird empfohlen, sie nur bei Bedarf zu verwenden. In den meisten Fällen kann eine optimale Leistung durch die standardmäßige Affinität von Microsoft Windows 2000 oder Windows Server 2003 erzielt werden. Sie sollten auch die CPU-Anforderungen für andere Anwendungen berücksichtigen, wenn Sie die Affinitätsmasken festlegen. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation zu Ihrem Windows-Betriebssystem.

Hinweis

Sie können den Windows-Systemmonitor zum Anzeigen und Analysieren der Auslastung einzelner Prozessoren verwenden.

Bei Angabe der Option Affinity I/O Mask muss diese in Verbindung mit der Konfigurationsoption Affinity Mask verwendet werden. Aktivieren Sie für den Schalter affinity mask und in der Option Affinity I/O Mask nicht dieselbe CPU. Die Bits, die jeder CPU entsprechen, sollten einen der folgenden drei Status aufweisen:

  • 0 für die Optionen Affinity Mask und Affinity I/O Mask.

  • 1 für die Option Affinity Mask und 0 für die Option Affinity I/O Mask.

  • 1 für die Option Affinity Mask und 1 für die Option Affinity I/O Mask.

Achtung

Konfigurieren Sie nie gleichzeitig die CPU-Affinität im Windows-Betriebssystem und die Affinitätsmaske in SQL Server. Diese Einstellungen zielen auf dasselbe Ergebnis. Wenn die Konfigurationen inkonsistent sind, kann dies zu unvorhersehbaren Ergebnissen führen. Die CPU-Affinität in SQL Server sollte am besten mit der Option „sp_configure“ in SQL Server konfiguriert werden.

Beispiel

Wenn z. B. zum Festlegen der Option Affinity Mask die Prozessoren 1, 2 und 5 als verfügbar ausgewählt wurden und dabei die Bits 1, 2 und 5 auf 1 sowie die Bits 0, 3, 4, 6 und 7 auf 0 festgelegt sind, wird der hexadezimale Wert 0x26 bzw. die Dezimalzahl 38 angegeben. Nummerieren Sie die Bits von rechts nach links. Die Option Affinity Mask zählt die Prozessoren von 0 bis 31 durch. Im folgenden Beispiel steht deshalb der Zähler 1 für den zweiten Prozessor auf dem Server.

sp_configure 'show advanced options', 1;  
RECONFIGURE;  
GO  
sp_configure 'affinity mask', 38;  
RECONFIGURE;  
GO

Nachfolgend werden die affinity mask-Werte für ein System mit 8 CPUs aufgeführt.

Dezimalzahl Binäre Bitmaske Ermöglicht SQL Server-Threads auf Prozessoren
1 00000001 0
3 00000011 0 und 1
7 00000111 0, 1 und 2
15 00001111 0, 1, 2 und 3
31 00011111 0, 1, 2, 3 und 4
63 00111111 0, 1, 2, 3, 4 und 5
127 01111111 0, 1, 2, 3, 4, 5 und 6
255 11111111 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7

Bei Affinity Mask handelt es sich um eine erweiterte Option. Wenn Sie die sp_configure gespeicherte Systemprozedur verwenden, um die Einstellung zu ändern, können Sie dies nur ändern affinity mask , wenn erweiterte Optionen anzeigen auf 1 festgelegt ist. Die neue Einstellung wird nach Ausführung des Transact-SQL-Befehls RECONFIGURE sofort wirksam, ohne dass die SQL Server-Instanz neu gestartet werden muss.

Non-Uniform Memory Access (NUMA)

Wenn hardwarebasierter NUMA (Non-Uniform Memory Access, nicht einheitlicher Speicherzugriff) verwendet wird und die Affinitätsmaske festgelegt ist, wird jedes Zeitplanungsmodul in einem Knoten seiner eigenen CPU zugeordnet. Wenn die Affinitätsmaske nicht festgelegt ist, wird jedes Zeitplanungsmodul der Gruppe von CPUs innerhalb des NUMA-Knotens zugeordnet, und ein Zeitplanungsmodul, das dem NUMA-Knoten N1 zugeordnet ist, kann Vorgänge auf jeder CPU im Knoten planen, jedoch nicht auf CPUs, die einem anderen Knoten zugeordnet sind.

Jeder Vorgang, der auf einem einzelnen NUMA-Knoten ausgeführt wird, kann nur Pufferseiten von diesem Knoten verwenden. Wenn ein Vorgang parallel auf CPUs von mehreren Knoten ausgeführt wird, kann Arbeitsspeicher von jedem beteiligten Knoten verwendet werden.

Lizenzierungsprobleme

Die dynamische Affinität wird durch die CPU-Lizenzierung streng reguliert. SQL Server lässt keine Konfiguration von Affinitätsmaskenoptionen zu, die gegen die Lizenzierungsrichtlinie verstoßen.

Start

Wenn eine angegebene Affinitätsmaske während SQL Server Start oder während der Datenbankanfügung gegen die Lizenzierungsrichtlinie verstößt, schließt die Engine-Schicht den Startvorgang oder den Datenbankanfügungs-/Wiederherstellungsvorgang ab, und dann wird der sp_configure Ausführungswert für die Affinitätsmaske auf Null zurückgesetzt und eine Fehlermeldung an das SQL Server Fehlerprotokoll ausgegeben.

Neu konfigurieren

Wenn eine angegebene Affinitätsmaske beim Ausführen des Transact-SQL-Befehls RECONFIGURE gegen die Lizenzierungsrichtlinien verstößt, wird eine Fehlermeldung an die Clientsitzung und an das SQL Server-Fehlerprotokoll gesendet. Der Datenbankadministrator muss dann die Affinitätsmaske neu konfigurieren. In diesem Fall ist der Befehl RECONFIGURE WITH OVERRIDE nicht zulässig.

Weitere Informationen

Überwachen der Ressourcenverwendung (Systemmonitor)
RECONFIGURE (Transact-SQL)
Serverkonfigurationsoptionen (SQL Server)
sp_configure (Transact-SQL)
ALTER SERVER CONFIGURATION (Transact-SQL)