[db tech showcase Tokyo 2015] D33:Superdome X 上の SQL Server 2014 OLTP 検証結果と SQL Server vNext 最新情報 by 日本マイクロソフト株式会社熊澤幸生

Superdome X 上の SQL Server 2014
OLTP 検証結果と
SQL Server 2016 最新情報
2015.6.12
日本マイクロソフト株式会社
SQL Server 技術顧問
熊澤幸生

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Agenda
• 初めに
• 検証環境と検証ツール
• OLTP スケーラビリティ検証結果
• 発生した問題点と実施したチューニング
• SQL Server 2016 注目機能
• まとめ

SQL Server の歴史
• 第一世代 1994 - 1998
− SQL Server 4.2 / 6.0 / 6.5
− Sybase 社から技術提供を受け、Windows NT Server 上に移植
− 2KB/ページ 16KB/エクステントページロック
• 第二世代 1998 - 2005
− SQL Server 7.0 / 2000
− Dr. Jim Gray / Dave Campbell 氏らを迎えアーキテクチャを刷新
− 8KB/ページ 64KB/エクステント行ロックの導入
− SQLOSの採用
− Analysis Service / ETL の提供開始 / XML のサポート
• 第三世代 2005 - 2012
− SQL Server 2005 / 2008 / 2008R2
− IA32 から x64 への移行
− NUMA アーキテクチャの拡張
− クエリー並列処理機能の強化
− 動的管理ビューによる内部動作と問題点の可視化
− ラージオブジェクト格納への対応
− BI 機能の強化
− パラレル・データ・ウェアハウス
• 第四世代 2012 - 2015
− SQL Server 2012
− Non Clustered Columnstore Index
− Always On : HA DR 機能の強化
− Power View : Self Service BI 機能の強化
− SQL Server 2014
− Clustered Columnstore Index
− Insert / Update / Delete を透過的に処理可能
− インメモリー OLTP (Hekaton)
− SQL Server 2016 CTP2
− Clustered Columnstore Index v2
− インメモリー OLTP v2
− Query Store
− JSON / Temporal Table

ABC 戦略 SQL Server 開発手法
メインラインでは
• 信頼性
• パフォーマンス
• セキュリティ
等の基本機能を強化
・Appliance
・Box
・SQL Database

Integrity Superdome X サーバー外観
SD2 OAモジュール
x2
パワーサプライ
(12 x 2450W)
DVD-
ROM
インターコネクト
モジュール x8 (NIC,
FC)
ブレード (LOM,
メザニンを含む)
BL920s Gen8
server blade
最大搭載数 8)
前面デザイン
背面デザイン
Insight Display
高さ:
18U
アクティブ冷却ファン
XBARファブリック
モジュール x4
(XFMs)
Global Partition
Service Modules x2
(GPSMs)
AC 入力モジュール
(3-phase or single-phase)
排気口
排気口

BL920s Gen8 サーバーブレード外観
48x 32GB or
16GB
DDR3 DIMMs
2x processor sockets for
Intel Xeon processor E7 v2
3x mezzanine slots 2x 10GigE
2-port FlexLOMs
XNC2 node
controller
iLO4
controller
Upper mid-plane
connector (fabric)
IO controller
Lower mid-plane
connector (IO & power)
Health LED
Power LED
UID
LED SUV Port
NIC status
LEDs

ベンチマークテスト方法について
• Integrity Superdome X を、SQL Server
2014 ベンチマークテスト環境 ( TPC-C に
準拠) でデータを取得し結果を比較する
− BL920S Xeon E7 v2 2890 2.8GHz 2 ソケット 30
物理コア 1.5 TB メモリー搭載のサーバーブレードを、
1 枚、2 枚、4 枚、8 枚と変化させ、最大で16 NUMA
ノード、240 物理コア、4 TB の環境を検証する
− SQL Server 接続スレッド数を変化させ、CPU 処理
能力限界値を検証する

ベンチマーク時 Superdome X 構成
・Blade 1 枚
Blade 1
・Blade 2 枚
Blade 1, 3
・Blade 4 枚
Blade 1, 3, 5, 7
・Blade 8 枚
Blade 1 - 8

負荷テストモデル
SQLStressTool
DB1 . . . . . . .
SQLStressToolSQLStressTool
SQLStressTool
DB2
SQLStressTool
DB3
SQLStressTool
DB16
• 各 SQLStressTool.exe は 500 Threads を起動し、デー
タベースに接続し、240 秒間連続してトランザクション
を発行する
• データベースは同一構造を持つ
• データベース数は、Blade ごとに2つ作成し、最大 16DB
とする

負荷テストツールのパラメータ
• SQLStressTool.exe は、事前に定義したトラン
ザクションミックスをランダムに発行する<SQLSTRESS>
<CONFIGURATIONPARAMS>
<RUNTIME>240</RUNTIME>
<SQLSERVER>172.17.97.11</SQLSERVER>
<DATABASENAME>Northwind2</DATABASENAME>
<THREADSPERDATABASE>500</THREADSPERDATABASE>
<USEWARMUP>1</USEWARMUP>
<WARMUPSLEEP>5</WARMUPSLEEP>
<USEPOOLING>1</USEPOOLING>
<MAXPOOLCONNECTIONS>1100</MAXPOOLCONNECTIONS>
<THINKTIMEMIN>1000</THINKTIMEMIN>
<THINKTIMEMAX>2000</THINKTIMEMAX>
<VERBOSE>1</VERBOSE>
<REPORTSTATUSINTERVAL>5</REPORTSTATUSINTERVAL>
<CONNECTIONBEHAVIOR>1</CONNECTIONBEHAVIOR>
<DISCONNECTFREQUENCY>10</DISCONNECTFREQUENCY>
<BATCHTIMEOUT>60</BATCHTIMEOUT>
<CONNECTTIMEOUT>35</CONNECTTIMEOUT>
<USERNAME></USERNAME>
<PASSWORD></PASSWORD>
<USETRUSTED>1</USETRUSTED>
<FAIL_THRESHOLD_PERCENT>50</FAIL_THRESHOLD_PERCENT>
<NETLIB>TCP</NETLIB>
</CONFIGURATIONPARAMS>
<WORKLOAD>
<WORKITEM>
<ID>0</ID>
<QUERY><![CDATA[exec GetCustInfo]]></QUERY>
<WEIGHT>10</WEIGHT>
</WORKITEM>
<WORKITEM>
<ID>1</ID>
<QUERY><![CDATA[exec NewCustOrder]]></QUERY>
<WEIGHT>20</WEIGHT>
</WORKITEM>

トランザクションミックス
Transaction Name 処理概要 Weight
参照・追加・更新テーブル名
1 2 3 4
GetCustInfo 顧客情報の照会 10 Customers
NewCustOrder 顧客からの受注処理 20 Orders Order Details
GetCustOrderDetails 顧客受注明細照会 8 Order Details Customers
GetCustOrderHistory 顧客受注履歴の照会 2 Products Order Details Orders Customers
UpdCustOrderShippedDate 出荷実績日時の更新 5 Orders
UpdCustOrderRequireDate 顧客希望納期の更新 5 Orders
GetCustProductOrderHistory 顧客別・商品別受注履歴照会 3 Products Order Details Orders Customers
GetCustContact 顧客担当窓口の検索 10 Customers
GetProductInfo 商品情報の検索 13 Products Suppliers
GetSupplierInfo 商品納入先の検索 13 Suppliers
SalesByCategoryByYear
カテゴリー別年次売上明細の
照会
1 Orders Products Categories
GetEmployeeInfo 従業員情報の検索 10 Employees
Total 100

負荷テストツールの実行ログ
17:48:06 INFO-LoadConfigurationInformation: Loading configuration from: Northwind_Stress_Demo_1.xml
*********************************************************************
SQL Server: 172.17.97.11
Database Name: Northwind
Trusted Security: ON
Threads Per Database: 500
Number of Databases: 1
Starting Database: 0
Run Time: 240 (seconds)
Reporting Interval: 5 (seconds)
Think Time (min): 1000 (milliseconds)
Think Time (max): 2000 (milliseconds)
Connection Ramp Up Time: 5 (milliseconds)
Connection Timeout: 35 (seconds)
Batch Timeout: 60 (seconds)
Failed Threshold: 70 (percent)
Pooling Behavior: OFF (Persistant Connections)
Verbose Error Reporting: True
*********************************************************************
17:48:06 INFO-StartStressRun: Starting worker threads.
17:48:11 INFO-MonitorThreadMain: Duration: 5 (sec) Succeeded: 311 Failed: 0 AvgRT: 11 (ms)
17:48:14 INFO-StartStressRun: Worker thread creation complete. 500 started.

今回の検証環境
• H/W 構成
− HP Integrity Superdome X
− Intel Xeon E7 v2 2890 2.8GHz 16 ソケット 240 コア
(Ivy Bridge EX)
− Memory 4TB
• S/W 構成
− Windows Server 2012 Datacenter R2
− SQL Server 2014 Enterprise Edition CU5

Windows Server 2012 R2 Datacenter

SQL Server 2014 240 物理コア

16 Node NUMA 240 論理 CPU

1 Blade 2P30C (3,000 ユーザ接続)

16,000 同時結合ユーザ待ち事象
wait_type
waiting_tasks
_count wait_time_ms
max_wait
_time_ms
signal_wait
_time_ms
SOS_SCHEDULER_YIELD 10,977,799 86,780,278 5,768 86,752,279
LCK_M_X 5,170 76,722,415 18,109 11,249
RESOURCE_SEMAPHORE_QUERY_COMPILE 13,570 51,267,713 58,558 55,185
ASYNC_NETWORK_IO 87,984 38,577,341 2,010 144,850
THREADPOOL 28,724 32,104,862 7,682 7
PAGELATCH_EX 186,484 7,075,712 2,964 330,095
WRITELOG 938,164 6,318,991 1,235 2,015,168
PAGELATCH_SH 49,718 4,368,679 2,944 97,144
SOS_PHYS_PAGE_CACHE 8,487 426,237 987 375,908
LCK_M_S 26,683 199,832 1,052 35,085
LCK_M_U 21,355 143,708 823 25,994
CMEMTHREAD 6,027 79,986 898 27,806
RESOURCE_SEMAPHORE 370 73,790 675 440
PAGEIOLATCH_EX 6,749 29,232 409 1,381
PAGEIOLATCH_SH 4,318 22,054 163 2,294
IO_COMPLETION 17,017 2,526 33 163
LCK_M_SCH_S 103 1,316 53 176
LCK_M_IX 95 1,122 214 152
EE_PMOLOCK 90 833 107 25
LATCH_EX 48 780 212 78
PAGEIOLATCH_UP 165 655 44 60
LOGBUFFER 159 439 45 229

16,000 同時ユーザ tempdb DB I/O
databasefile_id
size_on_disk_
bytes
num_of_
reads
num_of_bytes_
read
io_stall_read_
ms
io_stall_queued_read_
ms
num_of_
writes
num_of_bytes_
written
io_stall_write_
ms
io_stall_queued_write_
ms io_stall
tempdb data1 1,048,576,000 553 35,692,544 1,216 0 547 35,692,544 591 0 1,807
data2 1,048,576,000 559 35,438,592 1,208 0 552 35,438,592 549 0 1,757
data3 1,048,576,000 562 36,077,568 1,176 0 555 36,077,568 562 0 1,738
data4 1,048,576,000 570 36,470,784 1,183 0 561 36,470,784 555 0 1,738
data5 1,048,576,000 548 34,709,504 1,132 0 537 34,709,504 533 0 1,665
data6 1,048,576,000 564 36,118,528 1,143 0 557 36,118,528 535 0 1,678
data7 1,048,576,000 559 35,643,392 1,134 0 548 35,643,392 551 0 1,685
data8 1,048,576,000 552 35,291,136 1,134 0 544 35,291,136 583 0 1,717
data9 1,048,576,000 567 35,962,880 1,171 0 556 35,962,880 573 0 1,744
data10 1,048,576,000 562 35,971,072 1,169 0 555 35,971,072 605 0 1,774
data11 1,048,576,000 560 35,774,464 1,195 0 550 35,774,464 560 0 1,755
data12 1,048,576,000 554 35,332,096 1,137 0 544 35,332,096 583 0 1,720
data13 1,048,576,000 555 35,307,520 1,157 0 546 35,307,520 587 0 1,744
data14 1,048,576,000 553 35,340,288 1,137 0 546 35,340,288 558 0 1,695
data15 1,048,576,000 559 35,815,424 1,162 0 551 35,815,424 616 0 1,778
data16 1,048,576,000 560 35,438,592 1,182 0 546 35,438,592 602 0 1,784
data17 1,048,576,000 559 35,340,288 1,152 0 546 35,340,288 603 0 1,755
data18 1,048,576,000 558 35,905,536 1,177 0 552 35,905,536 576 0 1,753
data19 1,048,576,000 561 35,889,152 1,158 0 553 35,889,152 569 0 1,727
data20 1,048,576,000 579 36,724,736 1,245 0 564 36,724,736 614 0 1,859
data21 1,048,576,000 564 36,134,912 1,174 0 556 36,134,912 584 0 1,758
data22 1,048,576,000 573 36,528,128 1,241 0 561 36,528,128 575 0 1,816
data23 1,048,576,000 562 36,167,680 1,152 0 555 36,167,680 496 0 1,648
data24 1,048,576,000 568 36,569,088 1,166 0 560 36,569,088 548 0 1,714
data25 1,048,576,000 556 35,438,592 1,150 0 546 35,438,592 521 0 1,671
data26 1,048,576,000 567 36,306,944 1,180 0 561 36,306,944 567 0 1,747
data27 1,048,576,000 577 36,765,696 1,214 0 567 36,765,696 549 0 1,763
data28 1,048,576,000 551 35,233,792 1,156 0 545 35,233,792 498 0 1,654
data29 1,048,576,000 575 36,388,864 1,160 0 560 36,388,864 552 0 1,712
data30 1,048,576,000 576 36,741,120 1,197 0 565 36,741,120 575 0 1,772
data31 1,048,576,000 561 36,012,032 1,159 0 555 36,012,032 549 0 1,708
data32 1,048,576,000 566 35,749,888 1,182 0 550 35,749,888 568 0 1,750
total 33,554,432,000 17,990 1,148,280,832 37,499 0 17,691 1,148,280,832 18,087 0 55,586
log 1,048,576,000 0 0 0 0 291 17,879,040 922 0 922

16,000 同時ユーザ Northwind DB I/O
database file
size_on_disk_
bytes
num_of_
reads
num_of_bytes_
read
io_stall_read_
ms
io_stall_queued_read_
ms
num_of_
writes
num_of_bytes_
written
io_stall_write_
ms
io_stall_queued_write_
ms io_stall
Northwind data 524,288,000 1,206 74,579,968 10,339 0 2,690 54,181,888 7,246 0 17,585
log 1,048,576,000 0 0 0 0 34,704 110,183,936 26,823 0 26,823
Northwind2 data 524,288,000 1,208 74,588,160 14,550 0 2,688 54,550,528 6,644 0 21,194
log 1,048,576,000 0 0 0 0 35,693 111,434,752 29,757 0 29,757
Northwind3 data 524,288,000 1,264 75,202,560 9,084 0 2,708 53,698,560 5,534 0 14,618
log 1,048,576,000 0 0 0 0 32,846 110,689,792 28,578 0 28,578
Northwind4 data 524,288,000 1,209 74,678,272 8,723 0 2,693 53,633,024 5,830 0 14,553
log 1,048,576,000 0 0 0 0 29,572 107,244,544 25,571 0 25,571
Northwind5 data 524,288,000 1,194 73,973,760 13,379 0 2,679 53,010,432 6,555 0 19,934
log 1,048,576,000 0 0 0 0 32,955 105,495,552 28,708 0 28,708
Northwind6 data 524,288,000 1,204 74,440,704 7,886 0 2,649 51,470,336 5,657 0 13,543
log 1,048,576,000 0 0 0 0 31,119 104,607,232 29,579 0 29,579
Northwind7 data 524,288,000 1,246 74,539,008 10,320 0 2,678 51,134,464 6,128 0 16,448
log 1,048,576,000 0 0 0 0 32,101 103,561,728 28,584 0 28,584
Northwind8 data 524,288,000 1,203 74,309,632 12,620 0 2,662 52,469,760 6,277 0 18,897
log 1,048,576,000 0 0 0 0 33,087 107,830,272 29,049 0 29,049
Northwind9 data 524,288,000 1,138 71,360,512 9,086 0 2,706 52,142,080 6,658 0 15,744
log 1,048,576,000 0 0 0 0 38,977 110,368,256 34,014 0 34,014
Northwind10 data 524,288,000 1,204 74,514,432 11,262 0 2,666 51,273,728 5,358 0 16,620
log 1,048,576,000 0 0 0 0 35,523 107,482,112 29,544 0 29,544
Northwind11 data 524,288,000 1,206 74,432,512 8,878 0 2,693 52,297,728 6,409 0 15,287
log 1,048,576,000 0 0 0 0 33,560 109,623,808 29,310 0 29,310
Northwind12 data 524,288,000 1,246 74,309,632 8,629 0 2,687 52,125,696 6,814 0 15,443
log 1,048,576,000 0 0 0 0 30,994 103,070,720 27,685 0 27,685
Northwind13 data 524,288,000 1,368 79,806,464 11,197 0 2,676 52,912,128 6,177 0 17,374
log 1,048,576,000 0 0 0 0 36,822 111,943,680 30,507 0 30,507
Northwind14 data 524,288,000 1,201 74,399,744 6,013 0 2,666 52,928,512 6,642 0 12,655
log 1,048,576,000 0 0 0 0 36,561 109,835,776 30,590 0 30,590
Northwind15 data 524,288,000 1,258 74,858,496 8,319 0 2,700 53,485,568 6,041 0 14,360
log 1,048,576,000 0 0 0 0 34,605 108,836,864 29,660 0 29,660
Northwind16 data 524,288,000 1,218 75,104,256 7,428 0 2,685 53,280,768 8,150 0 15,578
log 1,048,576,000 0 0 0 0 30,500 111,944,704 26,455 0 26,455
Total data 8,388,608,000 19,573 1,195,098,112 157,713 0 42,926 844,595,200 102,120 0 259,833
log 16,777,216,000 0 0 0 0 539,619 1,734,153,728 464,414 0 464,414

ベンチマークテスト結果一覧
同時接続
ユーザ数
Transactions
/ Sec 比率 1 比率2
current_tasks
_count
runnable_tasks
_count
current_workers
_count
active_workers
_count
max_worker
_count
1 Blade 2P30C
Hyperthread_off 3,000 1,947.13 115 28 390 109 928
2 Blade 4P60C
Hyperthread_off 6,000 3,685.10 1.893 1.893 1,479 119 3,127 1,469 1,408
4 Blade 8P120C
Hyperthread_off 12,000 6,010.19 3.087 1.631 4,932 216 7,984 4,914 4,224
8 Blade 16P240C
Hyperthread_off
23,000 TCP Ports 16,000 7,368.01 3.784 1.226 993 302 12,330 959 8,064

ブレード増加による性能推移
0.00
1,000.00
2,000.00
3,000.00
4,000.00
5,000.00
6,000.00
7,000.00
8,000.00
1 Blade 2 Blade 4 Blade 8 Blade
Blade 増加による相対比率
1,947.13
3,685.10
6,010.19
7,368.01
0.00
1,000.00
2,000.00
3,000.00
4,000.00
5,000.00
6,000.00
7,000.00
8,000.00
1 Blade 2 Blade 4 Blade 8 Blade
transaction / sec

発生した問題点とチューニング
• NUMA 上の特定の Node の CPU 負荷が低下する
− SQL Server 2014 CU5 適用により解決
• PageLatch 多発により同時実行性が向上しない
− NUMA Node 単位の DB 分割と、テーブル内データ件数
増加により解決
• 8 Blade 負荷テストにおいて、スケールアップ性能
が伸びない
− ASYNC_NETWORK_IO (非同期ネットワーク I/O) が
急激に増加する
− TCP ポート数増加により、ある程度の改善はできた
− Windows Server 2012 R2 既定値 (15,000) を 23,000 に
レジストリを更新して増加させた
− SOS_SCHEDULER_YIELD と THREADPOOL が急激
に増加する
− Windows Server 上のプロセス内最大スレッド数制限 (32,767)
により、改善は不可能

特定 NUMA Node の負荷バラツキ

8 Blade 待ち事象の推移
Wait 事象 (単位 : ms) 12,000 同時結合ユーザ 16,000 同時結合ユーザ 1８,000 同時結合ユーザ
ASYNC_NETWORK_IO 11,152,454 38,577,341 108,169,108
SOS_SCHEDULER_YIELD 43,284,376 86,780,278 30,253,004
WRITELOG 4,827,714 6,318,991 3,237,034
LCK_M_X 16,667,153 76,722,415 519
RESOURCE_SEMAPHORE_QUERY_COMPILE 11,481,264 51,267,713
THREADPOOL 1,342,297 32,104,862 2,538
PAGELATCH_EX 2,198,387 7,075,712 450,416
PAGELATCH_SH 799,245 4,368,679 99,608
LCK_M_S 167,478 199,832 114,758
LCK_M_U 122,167 143,708 75,866

NUMANode 8 論理 CPU 以上の稼働環境
• 2015 / 3 / 22 SQL Server CSS チームが BLOG
を発表
− http://blogs.msdn.com/b/psssql/archive/2015/03/02/
running-sql-server-on-machines-with-more-than-8-
cpus-per-numa-node-may-need-trace-flag-
8048.aspx
− SQL Server 2008 / 2008 R2 / 2012 / 2014 で稼働中
の場合、トレースフラグ T8048 設定を推奨する
− sys.dm_os_waitstats CMEMTHREAD 待ち事象が高い値
を示している場合
− sys.dm_os_spinlock_ststs sos_suspend_queue が高い値
を示している場合
• 今回は、2015 / 1 / 19 – 30 検証実施のために
未確認

検証結果のまとめ
• SQL Server 2014 上で、従来機種と比較して、
最大 2.33 倍の相対的な処理能力が検証できた
ことは、競合他社からの移行に十分対応できる
• 二つの nPartitions に分割し、2 セット上にた
すき掛けされた環境上の、冗長化構成 (SQL
Server Always On) は、高いハードウエア信頼
性と処理能力を両立可能な環境といえる
• ストレージサブシステムは、SSD フラッシュ
による I/O 負荷分散が効果的である
• 第一号ユーザ SBI リクイディティマーケッ様
にて2 セット冗長化構成で導入中
− SBI 証券 : 4 ブレード
− SBI FX トレード : 2 ブレード

SDR (Software Design Review) とは
• 目的
− SQL Server 次期リリースへのユーザニーズ収集と
優先度の確定
− 前回は、Hekaton V1 を対象に、2012 / 6 / 5 – 6 / 7
Redmond にて、熊澤、 CAT 多田、PFE 平山が出
席した。
− SBILM FX 取引システムにて Hekaton TAP を実施し、
SQL Server 2012 で世界に先駆けて稼働した
• 参加対象
− 米国と欧州を中心とした SQL Server エンドユーザ
と ISV 、コンサルファーム
• 今回の開催
− 2015/2/24 – 2/26 Redmond Campus
− Owner
− SQL Server R&D GM Shawn Bice

今回の主な SDR 出席者 (約 50 名)
• エンドユーザ
− 金融
− Citi Bank / Key Bank / US Bank / Sun Trust
− 流通
− target
− その他
− Harvard University / Expedia
• IHV
− HP / DELL
• ISV
− SAP / Salesforce / 他
• コンサル系
− Avanade

セッション内容

SQL Server 2016 アーキテクチャ
• ハイパースケール
• エンタープライズグレード
− 企業内のセキュリティ要件に対応
• ハイブリッド
− Azure & On-Pre
− BI & OLTP

In-Memory OLTP v2
• SQL Server 2014 In-memory OLTP はなぜ本稼
働実績が少ないのか？
− 使用できる T-SQL が限定されており、新規開発で
限定的な範囲しか利用できなかった
• SQL Server 2016
− Query 機能制限の撤廃
− 現行アプリケーションの移行可能性の向上
− スケーリングの向上
− NUMA & 4 ソケット 2TB メモリー
− Always On 構成で1GB / Sec のトランザクションログ生
成が可能となる
− ツール関連の整備
• メモリー最適化テーブルと更新可能な
非クラスタ化カラムストアインデックスの統合
− リアルタイム DWH として活用可能

Clustered ColumnStore Index v2
• CCSI スキャン処理の改善
− キーのピンポイント検索と範囲検索処理能力の向上
• 大量データの Insert / Marge 処理能力の向上
− ロック粒度の見直しと並列処理の導入
• PK / FK のサポート
• オンラインインデックス構築のサポート
• RCSI のサポート
• 新たな DMVs の提供によるトラブル
シューティング機能の充実
− sys.dm_db_column_store_row_group_physical_stats
− sys.dm_db_column_store_row_group_operationak_stats
− sys.dm_db_column_store_object_pool
− sys.dm_db_index_physical_stats
− sys.dm_db_index_operational_stats
− sys.column_store_row_groups

DWH and Operational Analytics
• 複数の組み合わせシナリオ
− Clustered Index +
Updatable Non-clustered ColumnStore
− In-memory OLTP Table +
Updatable Non-clustered ColumnStore
− Clustered ColumnStore Index + Non-clustered
Index

クエリー・オプティマイザの役割
リレーショナルエンジン
SQL クエリーを、効率の良い実行プランに変換する
クエリー
実行
エンジン
クエリー
オプティマイザーパーサーSQL クエリー
Logical
operator tree
Physical
operator tree
ロジカルオペレータ
例 : union / selection / project /
join / grouping
フィジカルオペレータ
例 : nested loop join / sort-merge
join / hash join / index join

生成された実行プラン
• TPC-H Query 8
SQL Server 2008 R2
• 90,000 種類のクエリーから作成
− L_ExtendedPrice と S_AcctBal それぞ
れ300の異なる値を代入
• 204 種類の異なる実行プランを生成
• [0,20:0,20] の範囲を拡大

SQL Server 運用上の悩み
• 複雑なクエリーでは数百万通りの組合せが
存在する
• 統計情報の自動更新等により突然処理時間
が変動する
• 従来は、ヒント句プランガイドで対応した
ただし、保守性が低下する
• サーバー再起動によりプランが変わる
• 定期的なインデックス再構築によりプラン
が変わる

Query Store : これらの解決のために
• クエリーごとに生成された実行プランを
履歴として保存する
• 各プランごとの実行時間と I/O 統計情報を
記録する
• 最も実行効率の良いクエリーを特定する
• 最適なクエリープランを固定化 ( Force )
する
• これらの作業を、サーバー再起動時、SQL
Server アップグレード、H/W 構成変更時、
クエリーのリコンパイル時に実行する

Query Store とは
• ユーザデータベース内に存在し、実行済み
クエリーとクエリーの実行履歴を保持する
Compile
Execute
SQL
Plan Store
Runtime
Stats
Query Store
Query
Store
Schema
Compile
Message
Execute
Message
非同期
書き込み
DB Option
DATA_FLASH_INTERVAL_SECONDS

Query Store Schema 構造
Query
_text
Query Plan
Runtime
_stats
1:n 1:n 1:n
Context
settings
Runtime
_stats
Interval
Select * from T1
Query text +
ANSI NULLs ON/OFF
Clustered
Index Scan
Avg Duration
10 Seconds
One row / IntervalOne row
/ Set Option 組合せ

提供される DMVs とツール
• DMVs
− select * from sys.query_store_query_text
− select * from sys.query_store_query
− select * from sys.query_store_plan
− select * from sys.query_store_runtime_stats order by
runtime_stats_id
− select * from sys.query_store_runtime_stats_interval
− select * from sys.query_context_settings
− select * from sys.database_query_store_options
• 運用保守ツール
− sp_query_store_flush_db
− sp_query_store_force_plan
− sp_query_store_remove_plan
− sp_query_store_remove_query
− sp_query_store_reset_exec_stats
− sp_query_store_unforce_plan

運用とセッティング
• テスト環境で作成したデータベースを、
本稼働環境にコピーし、attach でクエリー
ストアを移行することが可能
• SSMS からクエリーストア関連の UI を設定
可能
− Alter database current Set QUERY_Store = ON
| OFF | CLEAR
− set query_store (operation_mode = read_only |
read_write)
− time interval
− データが一杯になった時の処理
• クエリーストアサイズの上限設定が可能

Query Store properties

Query Store に記録される内容
• Query Text
• Query Plan
• Runtime Stats
(単位時間ごとに記録 : 既定値 1 時間)
− プランの実行回数
− 保存されるデータ
− duration / cpu_time / logical_io_read /
logical_io_write / physical_io_read /
physical_io_write / DOP / query_max_used_memory
/ rowcount
− 各データごとの、平均値、最大値、最小値、
最終実行時間
− Query 実行終了時に記録する

sys.query_store_runtime_stats 実行結果
runtime_stats_
id
plan_
id
avg_
duration last_duration
min_
duration
max_
duration
avg_cpu_
time
last_cpu_
time
min_cpu_
time
max_cpu_
time avg_rowcount last_rowcount min_rowcount
54 40 49,634 49,634 49,634 49,634 1,283 1,283 1,283 1,283 2 2 2
55 41 2,318,223 2,318,223 2,318,223 2,318,223 51,075 51,075 51,075 51,075 45,124 45,124 45,124
57 43 475,271 475,271 475,271 475,271 193,287 193,287 193,287 193,287 45,124 45,124 45,124

SQL Server 2016 CTP 2 Demo
DECLARE @OrderFrom int
DECLARE @OrderTo int
SET @OrderFrom = 10248
SET @OrderTO = 10251
EXECUTE [dbo].[getorderorderid] @OrderFrom, @Ordero
WITH RECOMPILE
GO
DECLARE @OrderFrom int
DECLARE @OrderTo int
SET @OrderFrom = 10248
SET @OrderTO = 55373
EXECUTE [dbo].[getorderorderid] @OrderFrom, @OrderTo
WITH RECOMPILE
GO
SELECT Txt.query_text_id, Txt.query_sql_text, Pl.plan_id, Qry.*
FROM sys.query_store_plan AS Pl
JOIN sys.query_store_query AS Qry
ON Pl.query_id = Qry.query_id
JOIN sys.query_store_query_text AS Txt
ON Qry.query_text_id = Txt.query_text_id ;
EXEC sp_query_store_force_plan 2, 2;

Index Seek + Key Lookup によるプラン

Index Scan によるプラン

DMVs による Query Store 検索

常に優先する実行プランの選択

優先実行されるプランを保持

従来の Index Scan Query を再実行

リソース利用状況の表示

今後の予定
• Public CTP2
− 2015 / 5 / 27
− 今後二か月毎に
更新ビルドを提供
• Public CTP3
− Future Complete
− 2015 / Autumn
• RTM
− SQL Server 2016
− 2016 / Summer

[db tech showcase Tokyo 2015] D33:Superdome X 上の SQL Server 2014 OLTP 検証結果と SQL Server vNext 最新情報 by 日本マイクロソフト株式会社熊澤幸生

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