Query Processor Modeling Extensions

По материалам стать Иан Джоз (Ian Jose): Query Processor Modelling Extensions in SQL Server 2005 SP1

Редактура Алексея Халако

В этой статье Иан рассказывает про флаг трассировки T2301, который включает более тонкую оптимизацию запросов, что бывает полезно для больших баз данных с нагрузкой, характерной для систем поддержки принятия решений. В тестах TPC-H этот флаг используется очень часто и разными вендорами.

Появившееся в SQL Server 2005 SP1 расширение оптимизатора Query Processor Modelling Extensions можно включить с помощью флага трассировки 2301. Это расширение обеспечивает возможность системы моделирования оптимизатора запросов выбирать более производительные планы исполнения сложных запросов к базе данных. Улучшенное моделирование планов запроса в некоторых случаях может привести к существенному повышению производительности исполнения запросов. Однако, эти расширения моделирования процессора запросов, могут привести к заметному увеличенному времени компиляции, и поэтому рекомендуются для использования только в тех приложениях, в которых компиляций бывает немного, и они происходят нечасто. Были добавлены следующие расширения моделирования:

·        Целочисленное моделирование (Integer Modelling)

Обычно, моделирование предполагает, что между кодовыми точками чисел двойной ширины значения шага гистограммы распределены одинаково. Расширение этой модели запоминает, что значения могут встречаться только для целочисленных кодовых точек, и за счёт этого оценки множества элементов для фильтров неравенства выполняются точнее.

·        Углублённое использование гистограммы (Comprehensive Histogram Usage)

Обычно, гистограммы игнорируются, когда количество элементов отношения оказывается меньше числа шагов в гистограмме. Это - логика, которая определяет вероятность того, что гистограмма и далее будет описывать отношение. Это расширение применяет гистограмму в оценке количества элементов независимо от оценки количества элементов для отношения.

·        Предположение основного ограничения (Base Containment Assumption)

Обычно, при соединении двух отношений мы предполагаем, что для Х определенных кодовых точек (которые относятся к тому же самому ключевому диапазону, что и отношение R) при соединении с Y уникальных точек того же самого ключевого диапазона, что и в отношении S, всегда найдётся пара MIN(X,Y). Такое допущение называют "Простое ограничение". Мы предполагаем, что наименьшее число из уникальных точек кода соотносится с точками кода на другой стороне. Это моделирование игнорирует относительную совокупность уникальных точек кода в основных формах R и S, и также игнорирует любую фильтрацию, которая была применена к основными формами R и S перед соединением. Основное ограничение основывается на предположение, что ограничение применяется только к основным отношениям и использует вероятностные методы вычисления степени соединения. Кроме того, подразумевается, что модели фильтров применены правильно, так как их поведение очень отличается от ортогональных фильтров.

·        Углублённое изменение отображения плотности (Comprehensive Density Remapping)

Плотность (Density) - это мера числа дубликатов значений для каждого уникального значения. Обычно, после CONVERT-тации столбцов довольно незначительное число плотностей для этих столбцов заново отображается как новые определения столбцов. Обратите внимание, что такие операции, как конвертация довольно редко меняют плотность столбца. Когда задействовано это расширение моделирования, все такие повторные отображения будут обязательно сделаны, что делает возможным последующее использование плотности для целей оценки количества элементов. В некоторых случаях, это может привести к чрезмерной утилизации памяти.

·        Углублённое согласование плотности (Comprehensive Density Matching)

Обычно, плотности согласованы, когда те же самые основные столбцы задействованы в фильтре или соединении. При использовании этого расширения моделирования, применяется понятие эквивалентности столбцов как результат экви-соединений, что ведёт к более точному согласованию плотности и, в итоге, к лучшей оценке количества элементов.

Все эти расширения были разработаны в ответ на обращения наших клиентов, у которых возникали проблем с отношениями, вследствие которых использовались неудачные планы исполнения запросов. Если наблюдается использование неудачных планов исполнения, для которых применение одного или более из описанных выше расширений может помочь поднять производительность, тогда есть смысл включить флаг трассировки 2301. Важно понимать, что время компиляции от этого увеличится, и в некоторых случаях утилизация памяти может возрасти очень сильно. Таким образом, к применению этого флага трассировки нужно подходить осторожно и обязательно проводить дотошное тестирование перед применением его в промышленной среде.