Obtenir un plan de requête réaliste lors du partitionnement avec de faibles volumes de données

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Nous utilisons le partitionnement pour réduire la quantité de blocage de nos expériences système OLTP en raison des verrous, avec un schéma de partition qui divise les tables de travail en 100 partitions en fonction d'un identifiant client. Nous constatons pendant les tests, cependant, que les plans d'exécution ne sont pas choisis comme nous le pensions.

Le scénario de test est un client unique avec 300 000 enregistrements de contacts (les données de chaque contact sont réparties sur deux tables), toutes résidant dans une seule partition, avec une requête recherchant 500 lignes spécifiques dans la partition d'un client. Vous vous attendriez à ce que quelque chose comme une correspondance de hachage élimine les 299 500 indésirables pour démarrer assez tôt dans le plan, mais il semble que SQL Server choisisse de prendre le nombre d'enregistrements pour la table entière et de le faire la moyenne sur toutes les partitions avant d'envisager comment de nombreux enregistrements qu'il va traiter, ce qui l'amène à choisir une boucle imbriquée et à éliminer les enregistrements indésirables beaucoup plus tard dans le processus. En règle générale, cela prend 9 fois plus de temps que la même requête sur des tables non partitionnées.

Curieusement, l'ajout d'une option (recompilation) à la sélection donne un plan raisonnable, mais je ne sais pas pourquoi cela fait une différence. Ce n'est pas une procédure stockée et pendant les tests, nous effaçons le cache de procédure avant de faire chaque test.

Ce comportement n'apparaît pas lorsque les tables impliquées ne sont pas partitionnées, c'est-à-dire qu'un plan approprié est choisi à chaque fois car le nombre estimé de lignes correspond au nombre réel

Tout aperçu de ce comportement serait apprécié.

Configuration du schéma:

USE [Scratch]
GO
CREATE SCHEMA part
GO
CREATE PARTITION FUNCTION [ContactPartition](smallint) AS RANGE LEFT FOR VALUES (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98)
GO
CREATE PARTITION SCHEME [ContactPartitionScheme] AS PARTITION [ContactPartition] ALL TO ([PRIMARY])
GO
CREATE TABLE [part].[Contact](
    [ContactId] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [CustomerPartitionKey] [smallint] NOT NULL,
    [CustomerId] [int] NOT NULL,
    [OptOut] [bit] NOT NULL,
 CONSTRAINT [cn_pk_cluContact_CustomerPartitionKey_ContactId] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [ContactId] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE TABLE [part].[ContactIdentifier](
    [ContactIdentifierId] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [CustomerPartitionKey] [smallint] NOT NULL,
    [ContactId] [int] NOT NULL,
    [Identifier] [nvarchar](256) NOT NULL,
    [CustomerId] [int] NOT NULL,
 CONSTRAINT [cn_pk_cluContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [ContactId] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idx_ncContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId] ON [part].[ContactIdentifier]
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [ContactId] ASC
)
 ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idx_ncContactIdentifier_CustomerPartitionKey_IdentifierType_Identifier] ON [part].[ContactIdentifier]
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [Identifier] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX [idx_ncuContactIdentifier_CustomerId_CustomerPartitionKey_Identifier] ON [part].[ContactIdentifier]
(
    [CustomerId] ASC,
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [Identifier] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
ALTER TABLE [part].[ContactIdentifier]  WITH NOCHECK ADD  CONSTRAINT [cn_ContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId_fk_Contact_CustomerPartitionKey_ContactId] FOREIGN KEY([CustomerPartitionKey], [ContactId])
REFERENCES [part].[Contact] ([CustomerPartitionKey], [ContactId])
GO
ALTER TABLE [part].[ContactIdentifier] NOCHECK CONSTRAINT [cn_ContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId_fk_Contact_CustomerPartitionKey_ContactId]
GO
WITH TestData AS
(
    SELECT 1 As Ordinal
    UNION ALL
    SELECT td.Ordinal + 1
    FROM TestData td
    WHERE td.Ordinal < 30000
)
INSERT INTO part.Contact (CustomerPartitionKey, CustomerId, OptOut)
SELECT 3, 3, 0
FROM TestData OPTION (MAXRECURSION 30000);
GO 10
WITH TestData AS
(
    SELECT 1 AS Ordinal, ISNULL(MAX(ContactId) + 1, 1) AS ContactId FROM part.ContactIdentifier
    UNION ALL
    SELECT td.Ordinal + 1, td.ContactId + 1 AS ContactId
    FROM TestData td
    WHERE td.Ordinal < 30000
)
INSERT INTO part.ContactIdentifier (CustomerPartitionKey, CustomerId, ContactId, Identifier)
SELECT 3, 3, ContactId, CONCAT('User ', ContactId)
FROM TestData OPTION (MAXRECURSION 30000);
GO 10

Requete

USE Scratch
GO
DBCC FREEPROCCACHE
SET STATISTICS IO ON
SET STATISTICS TIME ON
GO
DECLARE @CustomerId int = 3, @CustomerPartitionKey smallint = 3

SET NOCOUNT ON

CREATE TABLE #identifiers (Ordinal int NOT NULL, Identifier nvarchar(256) NOT NULL)
INSERT INTO #identifiers
VALUES(0,N'User 0')
,(1,N'User 1')
,(2,N'User 2')
,(3,N'User 3')
,(4,N'User 4')
,(5,N'User 5')
,(6,N'User 6')
,(7,N'User 7')
,(8,N'User 8')
,(9,N'User 9')
,(10,N'User 10')
,(11,N'User 11')
,(12,N'User 12')
,(13,N'User 13')
,(14,N'User 14')
,(15,N'User 15')
,(16,N'User 16')
,(17,N'User 17')
,(18,N'User 18')
,(19,N'User 19')
,(20,N'User 20')
,(21,N'User 21')
,(22,N'User 22')
,(23,N'User 23')
,(24,N'User 24')
,(25,N'User 25')
,(26,N'User 26')
,(27,N'User 27')
,(28,N'User 28')
,(29,N'User 29')
,(30,N'User 30')
,(31,N'User 31')
,(32,N'User 32')
,(33,N'User 33')
,(34,N'User 34')
,(35,N'User 35')
,(36,N'User 36')
,(37,N'User 37')
,(38,N'User 38')
,(39,N'User 39')
,(40,N'User 40')
,(41,N'User 41')
,(42,N'User 42')
,(43,N'User 43')
,(44,N'User 44')
,(45,N'User 45')
,(46,N'User 46')
,(47,N'User 47')
,(48,N'User 48')
,(49,N'User 49')
,(50,N'User 50')
,(51,N'User 51')
,(52,N'User 52')
,(53,N'User 53')
,(54,N'User 54')
,(55,N'User 55')
,(56,N'User 56')
,(57,N'User 57')
,(58,N'User 58')
,(59,N'User 59')
,(60,N'User 60')
,(61,N'User 61')
,(62,N'User 62')
,(63,N'User 63')
,(64,N'User 64')
,(65,N'User 65')
,(66,N'User 66')
,(67,N'User 67')
,(68,N'User 68')
,(69,N'User 69')
,(70,N'User 70')
,(71,N'User 71')
,(72,N'User 72')
,(73,N'User 73')
,(74,N'User 74')
,(75,N'User 75')
,(76,N'User 76')
,(77,N'User 77')
,(78,N'User 78')
,(79,N'User 79')
,(80,N'User 80')
,(81,N'User 81')
,(82,N'User 82')
,(83,N'User 83')
,(84,N'User 84')
,(85,N'User 85')
,(86,N'User 86')
,(87,N'User 87')
,(88,N'User 88')
,(89,N'User 89')
,(90,N'User 90')
,(91,N'User 91')
,(92,N'User 92')
,(93,N'User 93')
,(94,N'User 94')
,(95,N'User 95')
,(96,N'User 96')
,(97,N'User 97')
,(98,N'User 98')
,(99,N'User 99')
,(100,N'User 100')
,(101,N'User 101')
,(102,N'User 102')
,(103,N'User 103')
,(104,N'User 104')
,(105,N'User 105')
,(106,N'User 106')
,(107,N'User 107')
,(108,N'User 108')
,(109,N'User 109')
,(110,N'User 110')
,(111,N'User 111')
,(112,N'User 112')
,(113,N'User 113')
,(114,N'User 114')
,(115,N'User 115')
,(116,N'User 116')
,(117,N'User 117')
,(118,N'User 118')
,(119,N'User 119')
,(120,N'User 120')
,(121,N'User 121')
,(122,N'User 122')
,(123,N'User 123')
,(124,N'User 124')
,(125,N'User 125')
,(126,N'User 126')
,(127,N'User 127')
,(128,N'User 128')
,(129,N'User 129')
,(130,N'User 130')
,(131,N'User 131')
,(132,N'User 132')
,(133,N'User 133')
,(134,N'User 134')
,(135,N'User 135')
,(136,N'User 136')
,(137,N'User 137')
,(138,N'User 138')
,(139,N'User 139')
,(140,N'User 140')
,(141,N'User 141')
,(142,N'User 142')
,(143,N'User 143')
,(144,N'User 144')
,(145,N'User 145')
,(146,N'User 146')
,(147,N'User 147')
,(148,N'User 148')
,(149,N'User 149')
,(150,N'User 150')
,(151,N'User 151')
,(152,N'User 152')
,(153,N'User 153')
,(154,N'User 154')
,(155,N'User 155')
,(156,N'User 156')
,(157,N'User 157')
,(158,N'User 158')
,(159,N'User 159')
,(160,N'User 160')
,(161,N'User 161')
,(162,N'User 162')
,(163,N'User 163')
,(164,N'User 164')
,(165,N'User 165')
,(166,N'User 166')
,(167,N'User 167')
,(168,N'User 168')
,(169,N'User 169')
,(170,N'User 170')
,(171,N'User 171')
,(172,N'User 172')
,(173,N'User 173')
,(174,N'User 174')
,(175,N'User 175')
,(176,N'User 176')
,(177,N'User 177')
,(178,N'User 178')
,(179,N'User 179')
,(180,N'User 180')
,(181,N'User 181')
,(182,N'User 182')
,(183,N'User 183')
,(184,N'User 184')
,(185,N'User 185')
,(186,N'User 186')
,(187,N'User 187')
,(188,N'User 188')
,(189,N'User 189')
,(190,N'User 190')
,(191,N'User 191')
,(192,N'User 192')
,(193,N'User 193')
,(194,N'User 194')
,(195,N'User 195')
,(196,N'User 196')
,(197,N'User 197')
,(198,N'User 198')
,(199,N'User 199')
,(200,N'User 200')
,(201,N'User 201')
,(202,N'User 202')
,(203,N'User 203')
,(204,N'User 204')
,(205,N'User 205')
,(206,N'User 206')
,(207,N'User 207')
,(208,N'User 208')
,(209,N'User 209')
,(210,N'User 210')
,(211,N'User 211')
,(212,N'User 212')
,(213,N'User 213')
,(214,N'User 214')
,(215,N'User 215')
,(216,N'User 216')
,(217,N'User 217')
,(218,N'User 218')
,(219,N'User 219')
,(220,N'User 220')
,(221,N'User 221')
,(222,N'User 222')
,(223,N'User 223')
,(224,N'User 224')
,(225,N'User 225')
,(226,N'User 226')
,(227,N'User 227')
,(228,N'User 228')
,(229,N'User 229')
,(230,N'User 230')
,(231,N'User 231')
,(232,N'User 232')
,(233,N'User 233')
,(234,N'User 234')
,(235,N'User 235')
,(236,N'User 236')
,(237,N'User 237')
,(238,N'User 238')
,(239,N'User 239')
,(240,N'User 240')
,(241,N'User 241')
,(242,N'User 242')
,(243,N'User 243')
,(244,N'User 244')
,(245,N'User 245')
,(246,N'User 246')
,(247,N'User 247')
,(248,N'User 248')
,(249,N'User 249')
,(250,N'User 250')
,(251,N'User 251')
,(252,N'User 252')
,(253,N'User 253')
,(254,N'User 254')
,(255,N'User 255')
,(256,N'User 256')
,(257,N'User 257')
,(258,N'User 258')
,(259,N'User 259')
,(260,N'User 260')
,(261,N'User 261')
,(262,N'User 262')
,(263,N'User 263')
,(264,N'User 264')
,(265,N'User 265')
,(266,N'User 266')
,(267,N'User 267')
,(268,N'User 268')
,(269,N'User 269')
,(270,N'User 270')
,(271,N'User 271')
,(272,N'User 272')
,(273,N'User 273')
,(274,N'User 274')
,(275,N'User 275')
,(276,N'User 276')
,(277,N'User 277')
,(278,N'User 278')
,(279,N'User 279')
,(280,N'User 280')
,(281,N'User 281')
,(282,N'User 282')
,(283,N'User 283')
,(284,N'User 284')
,(285,N'User 285')
,(286,N'User 286')
,(287,N'User 287')
,(288,N'User 288')
,(289,N'User 289')
,(290,N'User 290')
,(291,N'User 291')
,(292,N'User 292')
,(293,N'User 293')
,(294,N'User 294')
,(295,N'User 295')
,(296,N'User 296')
,(297,N'User 297')
,(298,N'User 298')
,(299,N'User 299')

SELECT 
    CI.ContactId,
    I.Ordinal,
    I.Identifier
FROM    #identifiers I
JOIN    part.ContactIdentifier AS CI ON CI.CustomerId = @CustomerId AND CI.CustomerPartitionKey = @CustomerPartitionKey AND 
                                        CI.Identifier = I.Identifier
JOIN    part.Contact AS C ON C.CustomerPartitionKey = @CustomerPartitionKey AND C.ContactId = CI.ContactId
WHERE   C.OptOut = 0

DROP TABLE #identifiers

Plan d'exécution incorrect: http://pastebin.com/Us7HY4KF

sql-server  sql-server-2012  partitioning  execution-plan 
— Simon Capewell
source
J'ai couru ça. Je ne comprends pas vraiment le problème. Nous avons une recherche de points pour chacun des 300 clients interrogés. C'est extrêmement efficace. Qu'aimeriez-vous exactement avoir à la place? Je viens de supprimer le partitionnement et j'obtiens le même plan (comme je m'y attendais). Il s'agit de SQL 2014 EE. Affichez le plan indésirable.
— usr
Oui, le problème semble être résolu par le nouvel estimateur de cardinalité dans SQL 2014. Cependant, si vous exécutez avec OPTION (QUERYTRACEON 9481) pour utiliser l'ancien estimateur de cardinalité, vous devriez pouvoir reproduire le problème dans SQL 2014 EE.
— Geoff Patterson
Si vous êtes en mesure de générer un plan suffisamment bon qui, dans vos tests, affiche des performances de requête acceptables, vous pouvez utiliser le guide Plan comme une autre solution possible.
— Kin Shah

Réponses:

4

Il semble que SQL Server génère un plan de requête paramétré qui peut fonctionner pour n'importe quelle valeur de @CustomerPartitionKey. Pour ce faire, il semble traiter @CustomerPartitionKey à la fois comme une partition et une colonne que vous recherchez. Si nous jetons un coup d'œil au plan de requête où nous avons la mauvaise estimation (3000 lignes estimées, 300000 réelles), nous voyons qu'il existe en fait deux prédicats de recherche distincts part.Contactliés à @CustomerPartitionKey:

Seek Keys[1]: Prefix: PtnId1004, [Test].[part].[Contact].CustomerPartitionKey = Scalar Operator([Expr1008]), Scalar Operator([@CustomerPartitionKey])

Je pense que ce dernier ( [Test].[part].[Contact].CustomerPartitionKey = Scalar Operator([@CustomerPartitionKey])est en mesure d'obtenir une estimation correcte basée sur la détection des paramètres pour la valeur de @CustomerPartitionKeyToutefois, l'ancien (. Prefix: PtnId1004 = Scalar Operator([Expr1008])) Est probablement pas en mesure de le faire, peut - être parce Expr1008compliquée expression que les processus partition elimiation: [Expr1008]=RangePartitionNew([@CustomerPartitionKey],(0),(0),(1),(2),...,(97),(98)).

Dans ce cas, il y a 100 partitions et l'estimation de ligne est exactement 100 fois trop faible car SQL Server n'est pas en mesure de traiter l'élimination de la partition de la même manière intelligente qu'il traite la recherche réelle sur la colonne et utilise une estimation pour le valeur du paramètre d'exécution de 3. Cette théorie est prise en charge par la façon dont les lignes estimées varient si vous supprimez des partitions; si vous utilisez 90 partitions à la place, l'estimation sera de 3333,33 (300000/90).

Dans nos propres requêtes, nous utilisons généralement un littéral (par exemple, 3dans ce cas) ou utilisons OPTION RECOMPILE chaque fois que nous écrivons une requête qui va tirer parti de l'élimination de la partition. Cette pratique a assez bien fonctionné pour nous étant donné que le nombre de requêtes sur le système est modeste et que la surcharge de compilation des requêtes pour les requêtes sur de grandes tables partitionnées n'est pas un problème pour nous. Pas nécessairement une réponse satisfaisante, mais cela pourrait fonctionner pour vous.

— Geoff Patterson
source
Oui, il est à noter que l'utilisation d'un ID de partition littérale force un plan approprié. Dans notre cas, ce n'est pas vraiment faisable en raison de la nature du système, mais savoir que la recompilation des options est un moyen fiable de forcer le plan d'exécution dans sa forme correcte est très utile. Je ne suis pas trop préoccupé par les frais généraux de recompilation à ce stade. La rapidité de réponse est la principale préoccupation.
— Simon Capewell
3

Je peux reproduire le mauvais plan. J'ai trouvé trois solutions:

  1. OPTION (RECOMPILE)
  2. INNER LOOP JOIN conseils
  3. Une réécriture folle et méchante:

.

SELECT y.*
FROM (VALUES (@CustomerPartitionKey)) x(CustomerPartitionKey)
CROSS APPLY (
    SELECT --TOP 300
        CI.ContactId,
        I.Ordinal,
        I.Identifier
    FROM    #identifiers I
    INNER  JOIN    part.ContactIdentifier AS CI ON CI.CustomerId = @CustomerId AND CI.CustomerPartitionKey = x.CustomerPartitionKey AND 
                                            CI.Identifier = I.Identifier
    JOIN    part.Contact AS C ON C.CustomerPartitionKey = @CustomerPartitionKey AND C.ContactId = CI.ContactId
    WHERE   C.OptOut = 0
) y
WHERE x.CustomerPartitionKey <> 0
OPTION (QUERYTRACEON 9481 /*2012 estimator*/)

La réécriture est inspirée du discours d'Adam Machanic "Manhandling parallelism". La requête entière est enveloppée dans une "boucle de pilote" (la CROSS APPLY). La WHEREclause sémantiquement inutile est requise. Je soupçonne que cela interrompt une simplification que SQL Server ferait autrement.

Pas de véritable aperçu, hélas. J'ai juste essayé des choses au hasard.

— usr
source
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