SQL Server性能优化案例报告
成功志
SQL Server性能优化案例报告
2012-5-26 ok12

1. 问题分析 


 


1.1 现象描述


某企业客户内部知识管理系统基于微软SharePoint服务器产品并进行了应用扩展开发,NLB负载均衡部署,后台数据库采用SQL Server 2000 企业版,双核 4C 8G内存两节点群集。在两三年的使用过程中,随着系统用户的增多,出现了数据库服务器CPU占用过高的情况,导致前端访问响应速度慢,经常超时等问题。 


1.2 性能计数器分析 


用户连接


经过对SQL Server关键性能指标的采集和分析,发现用户连接指标数值过大。用户连接的数据基本保持在700-1000之间,不仅是在忙时段(AM:10),且在闲时段(PM: 6)也基本保持不变,基本可以确定是数据库连接池配置不当或有代码没有释放可用连接,需要通过应用代码进行问题排查。


锁请求/秒


经过向用户的了解,该系统为多数读取,少数写入的系统,但从性能计数器的观测值发现锁请求/秒的指标值平均约为158418.485,最高值可达到558870.266,锁操作总体过大,应该从应用层面进行分析优化。


完全扫描/秒


完全扫描/秒计数器指示有多少不使用索引而进行的全表扫描,测量过程中显示平均值达到100左右,最高值达到832.998,应分析SQL查询语句和数据库索引的对应关系,追加必要的索引以减少全表扫描的次数。


1.3 SQL工具分析



通过使用SQL 事件探查器和查询分析器等工具对SQL Server内部语句执行的性能状况列出了明细,并可将其中的CPU占用较高的任务列出,如第一行显示的大量数据连接导致CPU占用较高、第二行复杂子查询Join下存在部分索引未创建、wf_Instance_track表有大量过期的历史数据时变慢等问题。


1.4 应用代码分析


经过对系统源代码的粗略分析,发现以下一些问题:


a.                    SqlHelper中的GetConnection每次都是创建一个全新的数据库连接而返回给调用代码,导致连接无法被重用,每次全新创建也会增加服务器的负担;


b.                    SqlHelper中的TestConnection每次都是创建一个全新的数据库并且打开连接以测试连接的可用性,但是并不关闭就返回了。


c.                    AcceptUpdate中的SelectDb调用SqlHelper中的GetConnection获得连接后进行数据库查询操作,但使用后并不关闭相应连接


d.                   AcceptUpdate中的UpdateDs调用SqlHelper中的GetConnection获得连接后进行数据库更新操作,但使用后并不关闭相应连接


e.                    ColSelect.aspx中的btn_Ok_ServerClick调用SqlHelper中的GetConnection获得连接后进行数据库更新操作,但使用后并不关闭相应连接 


2. 优化方案


 


2.1  代码优化


a.       由统一的代码管理数据库连接;


b.      使用数据库连接池技术管理连接;


c.       使用后必须关闭数据库连接;


d.      减少全新创建数据库连接的次数(如减少不必要的TestConnection操作)


e.       优化SQL语句,减少表锁;


f.       优化SQL语句,使查询能尽量使用索引,减少全表扫描;


g.      适当使用临时表,以减少SQL复杂度和子查询;


h.      其他与数据库性能有关的代码排查;


 


2.2  数据库优化


a.       创建经常被查询用到的索引;


b.      适当调整SQL 实例性能相关的参数,以使资源使用最大化(但要考虑为操作系统保留小部分资源);


c.       备份和分离过期的历史数据(如2006年的状态跟踪数据),并建立定期的数据库清理机制;


d.      定期观测和记录SQL性能计数器,了解性能状况变化;


e.       升级到更高版本的SQL Server 产品,使用分区表等新技术能够发挥更佳的服务器性能;


 


2.3  优化工作量估算


代码优化和测试验证:约需10-15个工作日(依原有代码质量和数量决定)


数据库优化和测试验证:约需5-7个工作日


3. 优化实施


 


3.1   代码优化


对代码结构进行了性能分析,发现了一些代码质量问题。
































目录名



文件名



方法名



App_Code/Site



AcceptUpdate.cs



SelectDb



App_Code/Site



AcceptUpdate.cs



UpdateDs



FramePage



ColSelect.aspx.cs



btn_Ok_ServerClick



App_Code



SqlHelper.cs



GetConnection




 


分析、修改、部署共计3人天


 


注:尚未对存储过程进行优化


 


3.2  数据库优化


对执行性能差但使用频率较高的部分数据表进行了索引创建。

















表名



索引列



索引名





 



 




  


分析、修改、部署和测试和报告共计5人天


 


4. 优化总结


 


4.1  性能对比


4.2  待决问题


由于担心影响业务逻辑的正确性和测试的复杂性,没有对以下几个部分进行优化:


1.      数据库连接较多的问题,整体解决需要重新架构设计


2.      复杂度较高的SQL语句以及视图的优化


3.      存储过程的优化,防止表锁


4.      工作流引擎内部机制不了解


4.3 系统建议


数据库中表的数据量不是很大,单个简单的查询对整个系统的影响较小,较复杂的视图或存储过程优化有性能问题,随着数据量的增大影响而更明显,所以可定期清除不需要的历史数据。


4.4 总结


通过增加对数据量较大的表以及查询较频繁的表增加索引,能够减轻数据库完全扫描的压力,使CPU利用率下降。以上对比显示,优化效果较明显。

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