SQL SERVER, WINDOWS E CPU Rodrigo Ribeiro

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ENTENDER E INTERPRETAR AS INFORMAÇÕES SOBRE O USO DE CPU, TANTO EM WINDOWS QUANTO NO SQL SERVER OBJETIVO

CPU SQL x

AGENDA 1.Definições 2.O cálculo do uso de CPU 3.Impacto da concorrência e repetições 4.Tempo de Resposta vs Tempo de CPU 5.Conclusão 1.Definições 2.O cálculo do uso de CPU 3.Impacto da concorrência e repetições 4.Tempo de Resposta vs Tempo de CPU 5.Conclusão 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

Definindo CPU PACKAGE/PROCESSADOR CORE (FÍSICO) CORE LÓGICO VAMOS DEFINIR CPU NO CONTEXTO DESTA APRESENTAÇÃO PROPÓSITO: EXECUTAR INSTRUÇÕES! CPU

O QUE É USO DA CPU “média de uso sobre um período de tempo” (2002,IBM SYSTEM MAGAZINE, “% de tempo gasto fazendo trabalho. Se uma CPU de 2GHz gastar 1 bilhão de ciclos em 1 segundo, ela está 50% utilizada, para aquele segundo.” (2009,Matthew Robben,Program Manager, Windows Server Perfomance Team) “Quantidade de tempo que uma CPU foi usada para processar instruções. [...] Muitas vezes é útil medir a utilização como uma porcentagem da capacidade da CPU” (WIKIPEDIA, 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

1 SEG. ( 1000 ms) 250 MS TEMPO GASTOS EXECUTANDO INSTRUÇÕES ADD MOV INTERVALO DE TEMPO DEFINIÇÃO: TEMPO GASTO EXECUTANDO INSTRUÇÕES DURANTE UM INTERVALO DE TEMPO = 500/1000 = 50% / () Como seria na prática, para threads e processos? 2 instruções executadas O QUE É USO DA CPU 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

THREADS E PROCESSOS #1 100 MS 300 MS 50 MS 450/1000= 0,45 = 45% 1 SEGUNDO (1000 ms) Podemos monitorar threads e/ou processos individualmente #2 #3 PROCESSO 1 #1 #3 PROCESSO 2 #2 + + /= 70 MS 70/1000= 0,07 = 7% 45% 450ms 7% 70ms + = E quanto ao uso de uma CPU inteira? É possível obter mais de 100%? E quanto ao uso de uma CPU inteira? É possível obter mais de 100%? 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

CPU 0 WINDOWS E O USO DE UMA CPU IDLE THREAD #1 #3 IDLE #0 #2 1 SEGUNDO #1 #2 #3 IDLE #0 160 MS 65 MS160 MS 315 MS200 MS 100 MS IDLE: = 385 = 38,5% OUTRAS: = 615 = 61,5% 100 – 38,5 = 61,5% E quando há várias CPUs? 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

MULTI-CORE e MAIS DE 100%? 1 SEGUNDO CPU 0 CPU 1 PROCESSO 1 #1 #3 #1 #3 100% 1000ms + = SELECT * FROM ComParalelismo #4 #3 #2 #1 WORKER_TIME > ELAPSED_TIME (possibilidade) Por que o gerenciador de tarefas nunca acusa mais que 100%? 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

USO DE CPU EM MULTI-CORE CPU 0CPU 1CPU 2CPU 3 E quanto aos gráficos? > 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

O que as ferramentas de monitoração estão nos dizendo? REPORTANDO O USO DE CPU > 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

DEMO Nesta demo vamos usar o task manager. process explorer e perfmon para observar e entender as informações de CPU apresentadas. Iremos: Explorar algumas ferramentas e usar os valores de uso CPU total, por core, por processo e por thread! Ver a Idle Thread em ação Mudar o intervalo de coleta Informações sobre uso de CPU no SQL Server Ver 200% de uso de CPU! Observando o uso de CPU #ObservandoUsoCPU 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

TEMPO DE CPU x QTD 1 SEGUNDO CPU ms CPU ms SELECT AVG(id) AvgID FROM SQLSat424.dbo.dados SUFICIENTE PARA 100%? CPU UDF 1ms x 1000 linhas = 1s QUERY 10ms x 100 sessões = 1s Outros exemplos: 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

TEMPO DE CPU x TEMPO TOTAL TEMPO DE VIDA DA THREAD CPU 0 FILA CPU0 #1 660 MS MS (2s) 660 MS 400 MS 130 MS TEMPO DE EXECUÇÃO TOTAL = = 4000 ms (4s) TEMPO DE CPU TOTAL = = 1190 ms (~ 29% de 4s) 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

DEMO Nesta demo iremos explorar alguns recursos disponíveis no SQL Server para obter informações úteis sobre CPU e tempo de execução. Iremos: Ver como a concorrência está relacionada com o Gasto de CPU Ver como uma simples query pode causar 100% Como o uso de funções podem facilmente onerar uma CPU Comparar total de CPU vs Delta! Tirar “deltas” do uso de CPU Analisando o uso de CPU no SQL Server #SQLAnaliseCPU 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> Conclusão

CONCLUSÃO TEMPO GASTOS EXECUTANDO INSTRUÇÕES INTERVALO DE TEMPO ADD MOV JMP CMP TOTAL DE CPU = MÉDIA TOTAL DE CPU = MÉDIA GASTO DE CPU = TEMPO EXECUTANDO INSTRUÇÕES GASTO DE CPU = TEMPO EXECUTANDO INSTRUÇÕES 10 QUERIES x 100ms = PODE CAUSAR 100%

REFERÊNCIAS Ivan Lima Inside the Machine Benito Piropo: Interpreting CPU Utilization for perfomance Analysis for-performance-analysis.aspx for-performance-analysis.aspx Performance Insights to Intel® Hyper-Threading Technology Treinamento On Demand Sr. Nimbus: Paralelismo no SQL Server (Em breve)

DÚVIDAS

OBRIGADO