Мониторинг рабочей нагрузки выделенного пула SQL Azure Synapse Analytics с помощью динамических административных представлений

Статья
06/01/2023

В этой статье описывается, как использовать динамические административные представления (DMV) для мониторинга рабочей нагрузки, включая исследование выполнения запросов в выделенном пуле SQL.

Разрешения

Для запроса динамических административных представлений в этой статье требуется разрешение VIEW DATABASE STATE или CONTROL. Более предпочтительно разрешение VIEW DATABASE STATE, так как оно гораздо строже.

GRANT VIEW DATABASE STATE TO myuser;

Мониторинг подключений

Все операции входа в хранилище данных регистрируются в представлении sys.dm_pdw_exec_sessions. Это динамическое административное представление содержит записи о последних 10 000 операций входа. является session_id первичным ключом и назначается последовательно для каждого нового имени входа.

-- Other Active Connections
SELECT * FROM sys.dm_pdw_exec_sessions where status <> 'Closed' and session_id <> session_id();

Наблюдение за выполнением запросов

Все запросы к пулу SQL регистрируются в представлении sys.dm_pdw_exec_requests. Это динамическое административное представление содержит записи о последних 10 000 запросах. Объект request_id однозначно идентифицирует каждый запрос и является первичным ключом для этого динамического административного представления. присваивается request_id последовательно для каждого нового запроса и имеет префикс QID, который означает идентификатор запроса. При запросе данного динамического административного представления для заданного session_id имени входа отображаются все запросы для данного имени входа.

Примечание

Хранимые процедуры используют несколько идентификаторов request_id. Идентификатора запросов назначаются последовательно.

Ниже приведено несколько действий для проверки планов выполнения запросов и длительности конкретных запросов.

Шаг 1. Определение запроса, который вы хотите исследовать

-- Monitor active queries
SELECT *
FROM sys.dm_pdw_exec_requests
WHERE status not in ('Completed','Failed','Cancelled')
  AND session_id <> session_id()
ORDER BY submit_time DESC;

-- Find top 10 queries longest running queries
SELECT TOP 10 *
FROM sys.dm_pdw_exec_requests
ORDER BY total_elapsed_time DESC;

Запишите идентификатор запроса, который вы хотите исследовать. Он указан в приведенных выше результатах запроса.

Запросы с состоянием Приостановлено можно поставить в очередь ввиду большого количества активных выполняющихся запросов. Эти запросы также отображаются в sys.dm_pdw_waits. В этом случае ищите события ожидания, такие как UserConcurrencyResourceType. Сведения об ограничениях параллелизма см. в статье Ограничения памяти и параллелизма или Управление рабочими нагрузками с использованием классов ресурсов. Запросы также могут быть отложены по другим причинам, в том числе из-за блокировки объектов. Если запрос ожидает ресурс, ознакомьтесь с разделом Исследование запросов, ожидающих ресурсы далее в этой статье.

Чтобы упростить поиск запроса в таблице sys.dm_pdw_exec_requests , используйте label , чтобы назначить запросу комментарий, который можно найти в представлении sys.dm_pdw_exec_requests .

-- Query with Label
SELECT *
FROM sys.tables
OPTION (LABEL = 'My Query')
;

-- Find a query with the Label 'My Query'
-- Use brackets when querying the label column, as it is a key word
SELECT  *
FROM    sys.dm_pdw_exec_requests
WHERE   [label] = 'My Query';

Шаг 2. Изучение плана запроса

С помощью идентификатора запроса получите план DSQL запроса из sys.dm_pdw_request_steps.

-- Find the distributed query plan steps for a specific query.
-- Replace request_id with value from Step 1.

SELECT * FROM sys.dm_pdw_request_steps
WHERE request_id = 'QID####'
ORDER BY step_index;

Если план DSQL выполняется больше времени, чем ожидалось, причина может быть в том, что это сложный план со множеством действий DSQL или только одним этапом, который выполняется слишком долго. Если план содержит множество действий с несколькими операциями перемещения, рассмотрите возможность оптимизировать распределение таблиц, чтобы сократить перемещение данных. В статье Распределение таблиц поясняется, почему для решения запроса требуется переместить данные. В статье также объясняются стратегии распределения для сведения к минимуму перемещения данных.

Чтобы изучить дополнительные сведения об одном шаге, проверьте operation_type столбец длительно выполняющегося шага запроса и обратите внимание на индекс шага:

Для операций SQL (OnOperation, RemoteOperation, ReturnOperation) перейдите к шагу 3.
Для операций перемещения данных (ShuffleMoveOperation, BroadcastMoveOperation, TrimMoveOperation, PartitionMoveOperation, MoveOperation, CopyOperation) перейдите к шагу 4.

Шаг 3. Изучение SQL в распределенных базах данных

Используйте идентификатор запроса и индекс этапа, чтобы извлечь сведения из представления sys.dm_pdw_sql_requests, которое содержит информацию о выполнении этапа запроса на каждой из распределенных баз данных.

-- Find the distribution run times for a SQL step.
-- Replace request_id and step_index with values from Step 1 and 3.

SELECT * FROM sys.dm_pdw_sql_requests
WHERE request_id = 'QID####' AND step_index = 2;

Когда выполняется этап запроса, можно использовать DBCC PDW_SHOWEXECUTIONPLAN, чтобы получить из кэша планов SQL Server предполагаемый план SQL Server для этапа, выполняемого с определенным распределением.

-- Find the SQL Server execution plan for a query running on a specific SQL pool or control node.
-- Replace distribution_id and spid with values from previous query.

DBCC PDW_SHOWEXECUTIONPLAN(1, 78);

Шаг 4. Изучение перемещения данных в распределенных базах данных

Используйте идентификатор запроса и индекс этапа, чтобы получить из sys.dm_pdw_dms_workers сведения об этапе перемещения данных, выполняющемся для каждого распределения.

-- Find information about all the workers completing a Data Movement Step.
-- Replace request_id and step_index with values from Step 1 and 3.

SELECT * FROM sys.dm_pdw_dms_workers
WHERE request_id = 'QID####' AND step_index = 2;

Проверьте столбец, total_elapsed_time чтобы узнать, занимает ли определенное распределение значительно больше времени, чем другие для перемещения данных.
Для длительного распределения проверка rows_processed столбец, чтобы узнать, не превышает ли количество строк, перемещаемых из этого распределения. Если это так, такой результат может означать отклонение базовых данных. Одна из причин неравномерного распределения данных — распределение по столбцу с большим количеством значений NULL (строки которых будут находиться в одном распределении). Предотвратите снижение производительности запросов за счет предотвращения распространения для этих типов столбцов или фильтрация запроса, чтобы исключить значения NULL, если это возможно.

Если запрос выполняется, вы можете с помощью команды DBCC PDW_SHOWEXECUTIONPLAN получить из кэша планов SQL Server предполагаемый план для выполняемого шага SQL в определенном распределении.

-- Find the SQL Server estimated plan for a query running on a specific SQL pool Compute or control node.
-- Replace distribution_id and spid with values from previous query.

DBCC PDW_SHOWEXECUTIONPLAN(55, 238);

Наблюдение за ожидающими запросами

Если вы обнаружили, что запрос не выполняется, так как ожидает ресурс, то можете отобразить все ожидаемые запросом ресурсы, выполнив приведенный ниже запрос.

-- Find queries
-- Replace request_id with value from Step 1.

SELECT waits.session_id,
      waits.request_id,
      requests.command,
      requests.status,
      requests.start_time,
      waits.type,
      waits.state,
      waits.object_type,
      waits.object_name
FROM   sys.dm_pdw_waits waits
   JOIN  sys.dm_pdw_exec_requests requests
   ON waits.request_id=requests.request_id
WHERE waits.request_id = 'QID####'
ORDER BY waits.object_name, waits.object_type, waits.state;

Если запрос активно ожидает ресурсы из другого запроса, то его состоянием будет AcquireResources. Если запрос содержит все необходимые ресурсы, то его состоянием будет Granted.

Мониторинг tempdb

База tempdb данных используется для хранения промежуточных результатов во время выполнения запроса. Высокий tempdb уровень использования базы данных может привести к снижению производительности запросов. Для каждого настроенного dw100c выделяется 399 ГБ tempdb пространства (dw1000c будет иметь 3,99 ТБ общего tempdb пространства). Ниже приведены советы по мониторингу tempdb использования и снижению tempdb использования в запросах.

Мониторинг базы данных tempdb с помощью представлений

Чтобы отслеживать tempdb использование, сначала установите представление microsoft.vw_sql_requests из пула Microsoft Toolkit for SQL. Затем можно выполнить следующий запрос, чтобы просмотреть сведения об tempdb использовании каждого узла для всех выполненных запросов:

-- Monitor tempdb
SELECT
    sr.request_id,
    ssu.session_id,
    ssu.pdw_node_id,
    sr.command,
    sr.total_elapsed_time,
    exs.login_name AS 'LoginName',
    DB_NAME(ssu.database_id) AS 'DatabaseName',
    (es.memory_usage * 8) AS 'MemoryUsage (in KB)',
    (ssu.user_objects_alloc_page_count * 8) AS 'Space Allocated For User Objects (in KB)',
    (ssu.user_objects_dealloc_page_count * 8) AS 'Space Deallocated For User Objects (in KB)',
    (ssu.internal_objects_alloc_page_count * 8) AS 'Space Allocated For Internal Objects (in KB)',
    (ssu.internal_objects_dealloc_page_count * 8) AS 'Space Deallocated For Internal Objects (in KB)',
    CASE es.is_user_process
    WHEN 1 THEN 'User Session'
    WHEN 0 THEN 'System Session'
    END AS 'SessionType',
    es.row_count AS 'RowCount'
FROM sys.dm_pdw_nodes_db_session_space_usage AS ssu
    INNER JOIN sys.dm_pdw_nodes_exec_sessions AS es ON ssu.session_id = es.session_id AND ssu.pdw_node_id = es.pdw_node_id
    INNER JOIN sys.dm_pdw_nodes_exec_connections AS er ON ssu.session_id = er.session_id AND ssu.pdw_node_id = er.pdw_node_id
    INNER JOIN microsoft.vw_sql_requests AS sr ON ssu.session_id = sr.spid AND ssu.pdw_node_id = sr.pdw_node_id
    LEFT JOIN sys.dm_pdw_exec_requests exr on exr.request_id = sr.request_id
    LEFT JOIN sys.dm_pdw_exec_sessions exs on exr.session_id = exs.session_id
WHERE DB_NAME(ssu.database_id) = 'tempdb'
    AND es.session_id <> @@SPID
    AND es.login_name <> 'sa'
ORDER BY sr.request_id;

Примечание

Перемещение данных использует .tempdb Чтобы уменьшить использование при перемещении tempdb данных, убедитесь, что таблица использует стратегию распределения, которая распределяет данные равномерно. Используйте помощник по распространению Azure Synapse SQL, чтобы получить рекомендации по методу распространителя, подходящему для ваших рабочих нагрузок. Используйте набор средств Azure Synapse для мониторинга tempdb с помощью запросов T-SQL.

Если у вас есть запрос, который использует большой объем памяти или получил сообщение об ошибке, связанное tempdbс выделением , это может быть связано с выполнением инструкции CREATE TABLE AS SELECT (CTAS) или INSERT SELECT , которая завершается сбоем в последней операции перемещения данных. Обычно это может быть операция ShuffleMove в плане распределенного запроса непосредственно перед завершающей инструкцией INSERT SELECT. Используйте sys.dm_pdw_request_steps для мониторинга операций ShuffleMove.

Наиболее распространенный способ устранения рисков — разбить инструкцию CTAS или INSERT SELECT на несколько инструкций загрузки, чтобы объем данных не превышал ограничение в 399 ГБ на 100DWUc tempdb . Вы также можете масштабировать кластер до большего размера, чтобы увеличить tempdb объем свободного места.

Помимо инструкций CTAS и INSERT SELECT, большие и сложные запросы, выполняемые с недостаточным объемом памяти, могут привести tempdb к сбою запросов. Рассмотрите возможность запуска с более крупным классом ресурсов , чтобы избежать переноса в tempdb.

Мониторинг памяти

Объем может стать основной причиной низкой производительности и нехватки памяти. Вы можете рассмотреть масштабирование хранилища данных, если во время выполнения запроса наблюдается активное использование памяти SQL Server (приближение к пределам).

Следующий запрос возвращает использование памяти SQL Server и нехватку памяти на каждом узле:

-- Memory consumption
SELECT
  pc1.cntr_value as Curr_Mem_KB,
  pc1.cntr_value/1024.0 as Curr_Mem_MB,
  (pc1.cntr_value/1048576.0) as Curr_Mem_GB,
  pc2.cntr_value as Max_Mem_KB,
  pc2.cntr_value/1024.0 as Max_Mem_MB,
  (pc2.cntr_value/1048576.0) as Max_Mem_GB,
  pc1.cntr_value * 100.0/pc2.cntr_value AS Memory_Utilization_Percentage,
  pc1.pdw_node_id
FROM
-- pc1: current memory
sys.dm_pdw_nodes_os_performance_counters AS pc1
-- pc2: total memory allowed for this SQL instance
JOIN sys.dm_pdw_nodes_os_performance_counters AS pc2
ON pc1.object_name = pc2.object_name AND pc1.pdw_node_id = pc2.pdw_node_id
WHERE
pc1.counter_name = 'Total Server Memory (KB)'
AND pc2.counter_name = 'Target Server Memory (KB)'

Мониторинг размера журнала транзакций

Следующий запрос возвращает размер журнала транзакций для каждого распределения. Если один из файлов журнала достигает размера 160 ГБ, следует рассмотреть вертикальное масштабирование экземпляра или ограничение размера транзакции.

-- Transaction log size
SELECT
  instance_name as distribution_db,
  cntr_value*1.0/1048576 as log_file_size_used_GB,
  pdw_node_id
FROM sys.dm_pdw_nodes_os_performance_counters
WHERE
instance_name like 'Distribution_%'
AND counter_name = 'Log File(s) Used Size (KB)'

Мониторинг отката журнала транзакций

Если запросы завершаются сбоем или требуют слишком много времени на выполнение, вы можете отследить, происходит ли откат транзакций.

-- Monitor rollback
SELECT
    SUM(CASE WHEN t.database_transaction_next_undo_lsn IS NOT NULL THEN 1 ELSE 0 END),
    t.pdw_node_id,
    nod.[type]
FROM sys.dm_pdw_nodes_tran_database_transactions t
JOIN sys.dm_pdw_nodes nod ON t.pdw_node_id = nod.pdw_node_id
GROUP BY t.pdw_node_id, nod.[type]

Мониторинг нагрузки PolyBase

Следующий запрос позволяет приблизительно оценить текущую нагрузку. В запросе отображаются только те файлы, которые обрабатываются в текущий момент.

-- To track bytes and files
SELECT
    r.command,
    s.request_id,
    r.status,
    count(distinct input_name) as nbr_files,
    sum(s.bytes_processed)/1024/1024/1024 as gb_processed
FROM
    sys.dm_pdw_exec_requests r
    inner join sys.dm_pdw_dms_external_work s
        on r.request_id = s.request_id
GROUP BY
    r.command,
    s.request_id,
    r.status
ORDER BY
    nbr_files desc,
    gb_processed desc;

Мониторинг блокировок запросов

Следующий запрос предоставляет первые 500 заблокированных запросов в среде.

--Collect the top blocking
SELECT
    TOP 500 waiting.request_id AS WaitingRequestId,
    waiting.object_type AS LockRequestType,
    waiting.object_name AS ObjectLockRequestName,
    waiting.request_time AS ObjectLockRequestTime,
    blocking.session_id AS BlockingSessionId,
    blocking.request_id AS BlockingRequestId
FROM
    sys.dm_pdw_waits waiting
    INNER JOIN sys.dm_pdw_waits blocking
    ON waiting.object_type = blocking.object_type
    AND waiting.object_name = blocking.object_name
WHERE
    waiting.state = 'Queued'
    AND blocking.state = 'Granted'
ORDER BY
    ObjectLockRequestTime ASC;

Извлечение текста запроса из ожидающих и блокирующих запросов

Следующий запрос предоставляет текст и идентификатор для ожидающих и блокирующих запросов, что помогает легко устранять неполадки.

-- To retrieve query text from waiting and blocking queries

SELECT waiting.session_id AS WaitingSessionId,
       waiting.request_id AS WaitingRequestId,
       COALESCE(waiting_exec_request.command,waiting_exec_request.command2) AS WaitingExecRequestText,
       blocking.session_id AS BlockingSessionId,
       blocking.request_id AS BlockingRequestId,
       COALESCE(blocking_exec_request.command,blocking_exec_request.command2) AS BlockingExecRequestText,
       waiting.object_name AS Blocking_Object_Name,
       waiting.object_type AS Blocking_Object_Type,
       waiting.type AS Lock_Type,
       waiting.request_time AS Lock_Request_Time,
       datediff(ms, waiting.request_time, getdate())/1000.0 AS Blocking_Time_sec
FROM sys.dm_pdw_waits waiting
       INNER JOIN sys.dm_pdw_waits blocking
       ON waiting.object_type = blocking.object_type
       AND waiting.object_name = blocking.object_name
       INNER JOIN sys.dm_pdw_exec_requests blocking_exec_request
       ON blocking.request_id = blocking_exec_request.request_id
       INNER JOIN sys.dm_pdw_exec_requests waiting_exec_request
       ON waiting.request_id = waiting_exec_request.request_id
WHERE waiting.state = 'Queued'
       AND blocking.state = 'Granted'
ORDER BY Lock_Request_Time DESC;

Дальнейшие действия

Дополнительные сведения о динамических административных представлениях см. в статье о системных представлениях.