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Planear la adopción de características de OLTP en memoria en SQL Server

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Se aplica a: SQL Server Azure SQL Database Azure SQL Managed Instance

En este artículo se describen las maneras en las que la adopción de características en memoria en SQL Server afecta a otros aspectos del sistema empresarial.

Nota:

A Adopción de características de OLTP en memoria

En las siguientes subsecciones se tratan los factores que debe considerar cuando planee adoptar e implementar características en memoria.

A.1 Requisitos previos

Un requisito previo para usar las características en memoria puede implicar el nivel de servicio o la edición del producto SQL. Para este y otros requisitos previos, consulte:

A.2 Previsión de la cantidad de memoria activa

¿Tiene su sistema suficiente memoria activa para admitir una tabla nueva optimizada para memoria?

Microsoft SQL Server

Una tabla optimizada para memoria que contiene 200 GB de datos requiere que más de 200 GB de memoria activa se dediquen a su soporte. Antes de implementar una tabla optimizada para memoria que contenga gran cantidad de datos, debe prever la cantidad de memoria activa adicional que va a necesitar agregar a su equipo servidor. Para obtener una guía de estimación, consulte:

Hay instrucciones similares disponibles para Azure SQL Managed Instance:

Azure SQL Database

Para una base de datos hospedada en el servicio en la nube de Base de datos SQL de Azure, el nivel de servicio elegido afecta a la cantidad de memoria activa que la base de datos puede consumir. Debe planear la supervisión del uso de memoria de la base de datos mediante una alerta. Para obtener detalles, consulte:

Variables de tabla con optimización para memoria

A veces, una variable de tabla que se declara como tabla con optimización para memoria es preferible a una #TempTable tradicional que resida en la base de datos tempdb. Las variables de tabla pueden proporcionar mejoras de rendimiento sin usar grandes cantidades de memoria activa.

A.3 La tabla debe estar sin conexión para convertirse en una optimizada para memoria

Algunas características de ALTER TABLE están disponibles para las tablas optimizadas para memoria. Pero no puede emitir una instrucción ALTER TABLE para convertir una tabla basada en disco en una tabla optimizada para memoria. En su lugar, debe usar un conjunto de pasos más manual. Lo que se muestra a continuación son varias maneras en las que puede convertir su tabla basada en disco en una optimizada para memoria.

Scripting manual

Una manera de convertir su tabla basada en disco en una optimizada para memoria es codificar los pasos de Transact-SQL necesarios.

  1. Suspenda la actividad de la aplicación.

  2. Realice una copia de seguridad completa.

  3. Cambie el nombre de la tabla basada en disco.

  4. Emita una instrucción CREATE TABLE para crear su nueva tabla optimizada para memoria.

  5. Inserte en la tabla optimizada para memoria con una instrucción sub-SELECT desde la tabla basada en disco.

  6. Quite la tabla basada en disco.

  7. Realice otra copia de seguridad completa.

  8. Reanude la actividad de la aplicación.

Asesor de optimización en memoria

La herramienta Asistente de optimización de memoria puede generar un script para ayudarle a implementar la conversión de una tabla basada en disco a una tabla optimizada para memoria. La herramienta se instala como parte de SQL Server Data Tools (SSDT).

archivo .dacpac

Puede actualizar su base de datos local mediante un archivo .dacpac administrado por SSDT. En SSDT, puede especificar los cambios en el esquema que está codificado en el archivo .dacpac.

Trabaja con archivos .dacpac en el contexto de un proyecto de Visual Studio de tipo Database.

A.4 Instrucciones sobre si las características de OLTP en memoria son adecuadas para su aplicación

Para obtener instrucciones sobre si las características de OLP en memoria pueden mejorar el rendimiento de su aplicación particular, consulte:

B. Características no admitidas

Las características que no se admiten en determinados escenarios de OLP en memoria se describen en:

En las siguientes subsecciones se destacan algunas de las características no admitidas más importantes.

B.1 Instantánea de una base de datos

Después de que cualquier módulo o tabla optimizada para memoria se cree por primera vez en una base de datos determinada, nunca puede tomarse ninguna instantánea de la base de datos. La razón específica es que:

  • El primer elemento optimizado para memoria hace imposible quitar alguna vez el último archivo del grupo de archivos optimizados para memoria; y
  • Ninguna base de datos que tenga un archivo en un grupo de archivos optimizados para memoria puede admitir una instantánea.

Normalmente, una instantánea puede ser útil para las iteraciones de pruebas rápidas.

B.2 Consultas entre bases de datos

Las tablas con optimización para memoria no admiten las transacciones entre bases de datos . No puede tener acceso a otra base de datos desde la misma transacción o desde la misma consulta que tiene acceso también a una tabla optimizada para memoria.

Las variables de tabla no son transaccionales. Por tanto, las variables de tabla optimizada para memoria pueden usarse en consultas entre bases de datos.

B.3 Sugerencia de tabla READPAST

Ninguna consulta puede aplicar la sugerencia de tabla READPAST a ninguna tabla optimizada para memoria.

La sugerencia READPAST es útil en escenarios donde varias sesiones están teniendo acceso y modificando el mismo conjunto pequeño de filas, como en el procesamiento de una cola.

B.4 RowVersion, Sequence

  • Ninguna columna puede etiquetarse para RowVersion en una tabla optimizada para memoria.

  • Un objeto SEQUENCE no puede usarse con una restricción en una tabla optimizada para memoria. Por ejemplo, no se puede crear una restricción DEFAULT con una cláusula NEXT VALUE FOR. Los objetos SEQUENCE se pueden usar con las instrucciones INSERT y UPDATE.

C. Mantenimiento administrativo

En esta sección se describen las diferencias en la administración de base de datos donde se usan las tablas optimizadas para memoria.

C.1 Restablecimiento del valor de inicialización de la identidad, incremento > 1

Para reinicializar una columna IDENTITY,DBCC CHECKIDENTno puede usarse en una tabla optimizada para memoria.

El valor de incremento está restringido a exactamente 1 para una columna IDENTITY en una tabla optimizada para memoria.

C.2 DBCC CHECKDB no puede validar tablas optimizadas para memoria

El comando DBCC CHECKDB no hace nada cuando su destino es una tabla optimizada para memoria. Los pasos siguientes son una solución alternativa:

  1. Realice una copia de seguridad del registro de transacciones.

  2. Realice una copia de seguridad de los archivos del grupo de archivos optimizados para memoria en un dispositivo NULL. El proceso de copia de seguridad invoca una validación de suma de comprobación.

    Si se encuentran daños, siga con los pasos siguientes.

  3. Copie los datos de sus tablas optimizadas para memoria en tablas basadas en disco para un almacenamiento temporal.

  4. Restaure los archivos del grupo de archivos optimizados para memoria.

  5. Inserte en la tabla optimizada para memoria los datos que ha almacenado temporalmente en las tablas basadas en disco.

  6. Quite las tablas basadas en disco que contenían los datos de manera temporal.

D. Rendimiento

En esta sección se describen situaciones en las que el excelente rendimiento de las tablas optimizadas para memoria se mantiene por debajo de todo su potencial.

D.1 Consideraciones de índice

Todos los índices de una tabla optimizada para memoria se crean y administran mediante las instrucciones CREATE TABLE y ALTER TABLE relacionadas con las tablas. No puede dirigirse a una tabla optimizada para memoria con una instrucción CREATE INDEX.

El índice no agrupado tradicional de árbol B a menudo es la elección sencilla y razonable cuando implementa una tabla optimizada para memoria por primera vez. Después, cuando vea cómo actúa la aplicación, puede considerar la posibilidad de cambiar a otro tipo de índice.

Nota:

La documentación utiliza el término árbol B generalmente en referencia a los índices. En los índices del almacén de filas, el motor de la base de datos implementa un árbol B+. Esto no se aplica a los índices de almacén de columnas ni a los índices de tablas optimizadas para memoria. Para obtener más información, consulte la guía de diseño y arquitectura de índices de SQL Server y Azure SQL.

Dos tipos de índices especiales necesitan tratarse en el contexto de una tabla optimizada para memoria: los índices de hash y los índices de almacén de columnas.

Para obtener información general de los índices de las tablas optimizadas para memoria, consulte:

Índices de hash

Los índices de hash pueden ser el formato más rápido para tener acceso a una fila específica por su valor exacto de clave principal mediante el operador '='.

  • Los operadores inexactos como "!=", ">" o "BETWEEN" perjudicarían el rendimiento si se usaran con un índice de hash.

  • Un índice de hash puede que no sea la mejor opción si la tasa de duplicación del valor principal es demasiado alta.

  • Sea precavido a la hora de subestimar cuántos depósitos puede necesitar su índice de hash para evitar largas cadenas en depósitos individuales. Para obtener detalles, consulte:

Índices no agrupados de almacén de columnas

Las tablas con optimización para memoria proporcionan un alto rendimiento de los datos típicos transaccionales empresariales, en el paradigma que denominamos procesamiento de transacciones en línea u OLTP. Los índices de almacén de columnas proporcionan un alto rendimiento de agregaciones y un procesamiento similar denominado Analytics. En los últimos años, el mejor enfoque disponible para satisfacer las necesidades de OLTP y Analytics era tener tablas independientes con un gran movimiento de datos, y con un cierto grado de duplicación de datos. Hoy en día, está disponible una solución híbrida más sencilla: tener un índice de almacén de columnas en una tabla optimizada para memoria.

  • Un índice de almacén de columnas puede crearse en una tabla basada en disco, incluso como el índice agrupado. Pero en una tabla optimizada para memoria no puede agruparse un índice de almacén de columnas.

  • Las columnas no consecutivas o de LOB de una tabla optimizada para memoria evitan la creación de un índice de almacén de columnas en la tabla.

  • No puede ejecutarse ninguna instrucción ALTER TABLE en una tabla optimizada para memoria mientras exista un índice de almacén de columnas en la tabla.

    • Desde agosto de 2016, Microsoft tiene planes a corto plazo para mejorar el rendimiento a la hora de volver a crear el índice de almacén de columnas.

D.2 Columnas no consecutivas y de LOB

Los objetos grandes (LOB) son columnas de tipos como varchar(max). Probablemente, tener un par de columnas de LOB en una tabla optimizada para memoria no perjudica el rendimiento lo suficiente para que sea preocupante. Pero evite tener más columnas de LOB de las que necesitan sus datos. El mismo consejo se aplica a las columnas no consecutivas. No defina una columna como nvarchar(3072) si varchar(512) es suficiente.

Puede encontrar más información sobre columnas no consecutivas y de LOB en:

E. Limitaciones de los procedimientos nativos

No se admiten determinados elementos de Transact-SQL en los módulos T-SQL compilados de forma nativa, incluidos los procedimientos almacenados. Para obtener más información sobre qué características se admiten, consulte:

Para obtener consideraciones al migrar un módulo de Transact-SQL que usa características no admitidas para procedimientos compilados de forma nativa, consulte:

Además de las limitaciones de ciertos elementos de Transact-SQL, también hay limitaciones en los operadores de consulta admitidos en los módulos T-SQL compilados de forma nativa. Debido a estas limitaciones, los procedimientos almacenados compilados de forma nativa no son adecuados para las consultas analíticas que procesan grandes conjuntos de datos.

No existe un procesamiento paralelo en un procedimiento nativo

El procesamiento paralelo no puede formar parte de ningún plan de consulta de un procedimiento nativo. Los procedimientos nativos siempre son de subproceso único.

Tipos de combinación

Tanto la combinación hash como la combinación de mezcla no pueden ser parte de ningún plan de consulta de un procedimiento nativo. Se usan las combinaciones de bucle anidado.

Ninguna agregación hash

Cuando el plan de consulta de un procedimiento nativo requiere una fase de agregación, solo está disponible la agregación de flujo. La agregación hash no se admite en un plan de consulta de un procedimiento nativo.

  • La agregación hash es mejor cuando deben agregarse los datos de un gran número de filas.

F. Diseño de aplicación: transacciones y lógica de reintento

Una transacción que implica una tabla optimizada para memoria puede llegar a ser dependiente de otra transacción que implique la misma tabla. Si el recuento de transacciones dependientes alcanza el máximo permitido se producirá un error en todas las transacciones dependientes.

En SQL Server 2016:

  • El máximo permitido es de ocho transacciones dependientes. Ocho es también el límite de transacciones que del que puede depender cualquier transacción determinada.
  • El número de error es 41839. (En SQL Server 2014 el número de error es 41301).

Puede hacer que sus scripts de Transact-SQL sean más sólidos frente a un posible error de transacción agregando lógica de reintento a sus scripts. Probablemente, la lógica de reintento le ayudará cuando las llamadas a UPDATE y DELETE sean frecuentes, o si se hace referencia a la tabla optimizada para memoria mediante una clave externa de otra tabla. Para obtener detalles, consulte:

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