SqlServer基础--SQLOS 的任务调度(转)

本文涉及的产品
RDS SQL Server Serverless,2-4RCU 50GB 3个月
推荐场景:
云数据库 RDS SQL Server,基础系列 2核4GB
简介:
【介绍】
SQL Server 通过 WORKER, SCHEDULER, TASK 等来对任务进行调度和处理。了解这些概念,对于了解 SQL Server 内部是如何工作,是非常有帮助的。
通常来讲, SCHEDULER 个数是跟 CPU 个数相匹配的 。除了几个系统的 SCHEDULER 以外,每一个 SCHEDULER 都映射到一个 CPU ,如下面的查询结果所示,我们有四个 CPU ,也就有相应四个 SCHEDULER
SELECT cpu_count,scheduler_count,scheduler_total_count,max_workers_count FROM sys.dm_os_sys_info
WORKER ( 又称为 WORKER THREAD), 则是工作线程。在一台服务器上,我们可以有多个工作线程。因为每一个工作线程要耗费资源,所以, SQL Server 有一个最大工作线程数。一个 TASK 进来,系统会给它分配一个工作线程进行处理。但是当所有的工作线程都在忙,而且已经达到了最大工作线程数, SQL Server 就要等待,直到有一个忙的工作线程被释放。最大工作线程数可以通过下面的查询得到。 SQL SERVER 并不是一开始就把这些所有的工作线程都创建,而是依据需要而创建。
SELECT cpu_count,scheduler_count,scheduler_total_count,max_workers_count FROM sys.dm_os_sys_info
TASK 是由 BATCH 而来。我们知道,一个连接,可以包含多个 BATCH ,而每个 BATCH 则可以分解成多个 TASK 。如下面某一个连接要做的事情。这个连接要做的有两个 BATCH ,而每个 BATCH ,如 SELECT * FROM TABLE_B ,因为可以支持并行化查询,所以可能会被分解成多个 TASK 。具体 BATCH 怎么分解成 TASK ,以及分解成多少个,则是由 SQL Server 内部决定的。
INSERT INTO TABLE_B VALUES (‘aaa’)
GO
SELECT * FROM TABLE_B
GO
【关系】
我们初步了解了 Connection, Batch, Task, Worker, Scheduler, CPU 这些概念,那么,它们之间的关系到底是怎么样呢?
如上图所示,左边是很多连接,每个连接有一个相应的 SPID ,只要用户没有登出,或者没有 timeout, 这个始终是存在的。标准设置下,对于用户连接数目,是没有限制的。
在每一个连接里,我们可能会有很多 batch ,在一个连接里, batch 都是按顺序的。只有一个 batch 执行完了,才会执行下面一个 batch 。因为有很多连接,所以从 SQL Server 层面上看,同时会有很多个 batch
SQL Server 会做优化,每一个 batch ,可能会分解成多个 task 以支持如并行查询。这样,在 SQL 层面上来看,同时会有很多个 TASK
SQL Server 上,每一个 CPU 通常会对应一个 Scheduler, 有几个额外的系统的 Scheduler ,只是用来执行一些系统任务。对用户来讲,我们只需要关心 User Scheduler 就可以了。如果有 4 CPU 的话,那么通常就会有 4 User Scheduler
每个 Scheduler 上,可以有多个 worker 对应。 Worker 是真正的执行单元, Scheduler (对 CPU 的封装)是执行的地方。 Worker 的总数受 max worker thread 限制。每一个 worker 在创建的时候,自己需要申请 2M 内存空间。如果 max worker thread 1024 ,并且那些 worker 全部创建的话,至少需要 2G 空间。所以太多的 worker ,会占用很多系统资源。
【跟踪】
我们了解了 Connection, Batch, Task, Worker, Scheduler, CPU 之间的关系,下面我们用 DMV 跟踪一下运作的流程。
步骤一:
执行下面的脚本,创建一个测试数据库和测试数据表
CREATE DATABASE Test4;
GO
USE Test4;
GO
CREATE TABLE Test
(ID INT,
name NVARCHAR(50)
);
INSERT INTO Test
VALUES(1,'aaa');
步骤二:
打开一个查询窗口,执行下面的语句,注意,我们这里并没有 commit transaction.
USE Test4
BEGIN TRAN;
UPDATE Test SET name = 'bbb'
WHERE [ID] = 1;
步骤三:
打开另外一个窗口,执行下面的语句,我们会看到,下面的查询会一直在执行,因为我们前面的一个 transaction 并没有关闭。从查询窗口,我们可以看到,下面语句执行的 SPID 58
USE Test4
SELECT * FROM Test
步骤四:查看连接。
从下面的查询来看,我们的连接对应的 SPID 58 ,被 block 住了。
SELECT * FROM sys.sysprocesses where spid=56
步骤五:查看 batch
我们查看 SQL Profiler, 看到我们的 Batch SELECT * FROM TEST
步骤六:查看 TASK
用下面的 DMV, 我们可以看到,针对 SESSION_ID=58 的,只有一个 task. ( 地址为 0x0064F048), 而针对该 TASK worker 地址为 : 0x803081A0 。同时我们也可以看到该 worker 运行在 Scheduler 0 上面。
步骤七:查看 WORKER
从下面的查询可以知道,这个 WORKER 已经执行了 5291 task 了。这个 worker 相应的 Scheduler 地址是 0x00932080
相关实践学习
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SQL Server on Linux入门教程
SQL Server数据库一直只提供Windows下的版本。2016年微软宣布推出可运行在Linux系统下的SQL Server数据库,该版本目前还是早期预览版本。本课程主要介绍SQLServer On Linux的基本知识。 相关的阿里云产品:云数据库RDS SQL Server版 RDS SQL Server不仅拥有高可用架构和任意时间点的数据恢复功能,强力支撑各种企业应用,同时也包含了微软的License费用,减少额外支出。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/rds/sqlserver
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