Resource Governor، اجازه میدهد تا انواع مختلف Session را بر روی Server طبقه بندی کنید که به نوبه خود چگونگی کنترل تخصیص منابع سرور به فعالیت داده شده را به شما اعطا میکند. این قابلیت کمک میکند که ادامه فرآیندهای OLTP تضمین شود و یک عملکرد قابل پیش بینی فراهم میکند تا توسط فرآیندهای غیر قابل پیش بینی، تحت تاثیر منفی قرار نگیرد. با استفاده از Resource Governor، قادر خواهید بود نحوه دستیابی به Session را به منظور محدود کردن منابع خاص برای SQL Server مشخص کنید. به عنوان مثال میتوانید مشخص کنید که بیش از 20 درصد از پردازنده یا منابع حافظه به گزارشهای در حال اجرا اختصاص داده نشود. هنگامیکه این ویژگی فعال باشد، مهم نیست چه تعداد گزارش در حال اجرا است، آنها هرگز نمیتوانند از تخصیص منابع تعیین شده تجاوز کنند. البته این موضوع عملکرد گزارش گیری را کاهش میدهد ولی عملکرد فرآیندهای OLTP حداقل توسط گزارش ها، دیگر تحت تاثیر منفی قرار نمیگیرد.
1- بررسی اجمالی Resource Governor:
Resource Governor، با کنترل تخصیص منابع بر حسب Workload کار میکند. هنگامی که یک درخواست اتصال به موتور بانک اطلاعاتی ارسال میشود درخواست براساس یک تابع رده بندی (Classification function) طبقه بندی میشود. تابع رده بندی یک تابع اسکالر است که از طریق T-SQL تعریف میشود. تابع رده بندی، اطلاعات را درباره یک اتصال (برای مثال login ID، application name، hostname، server role ) ارزیابی میکند، به منظور تشخیص اینکه چگونه آنها را دسته بندی کند. پس از دسته بندی درخواست اتصال، آنها به گروههای حجم کاری (Workload Group) که برای رده بندی تعریف شده اند، شکسته میشوند. هر Workload Group مرتبط با یک مخزن منابع (Resource Pool) است.
یک Resource Pool، منابع فیزیکی SQL Server را نمایش میدهد (در حال حاضر در SQL Server 2008، تنها منابع فیزیکی موجود برای پیکربندی پردازنده و حافظه است) و مقدار حداکثر پردازنده و یا منابع حافظه را که به نوع خاصی از Workload اختصاص داده میشود، تعیین میکند. هنگامی که یک اتصال طبقه بندی شده و در Workload Group صحیح خود قرار میگیرد به این اتصال، پردازنده و منابع حافظه به اندازه نسبت داده شده به آن تخصیص داده میشود و سپس Query به Query Optimizer برای اجرا داده میشود.
2- اجزای Resource Governor:
Resource Governor، از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: Classification، Workload Groups و Resource Pools. درک این سه قسمت و چگونگی تعامل آنها به درک و استفاده از Resource Governor کمک میکند.
2-1- Classification:
Classification، فرآیند ارزیابی اتصالات ورودی کاربر و اختصاص آن به یک Workload Group است که توسط منطق موجود در یک تابع تعریف شده توسط کاربر (user-defined function) انجام میشود. تابع نام یک Workload Group را برمی گرداند که Resource Governor از آن برای مسیر دهی Session به Workload Group مناسب استفاده میکند.
هنگامی که Resource Governor پیکربندی میشود فرآیند ورود به سیستم برای یک Session شامل گامهای زیر است:
• Login authentication2-2- Workload Groups:
• LOGON trigger execution
• Classification
Workload Groups، ظروفی برای اتصالات مشابه هستند که با توجه به معیارهای طبقه بندی برای هر اتصال گروه بندی میشوند. Workload Groups همچنین مکانیسمی برای تجمیع نظارت بر روی منابع مصرفی فراهم میکند.
Resource Governor دو Workload Group از پیش تعریف شده دارد: یک گروه داخلی (internal group) و یک گروه پیش فرض (default group).
Internal Workload Group، تنها توسط فرآیندهای داخلی موتور بانک اطلاعاتی استفاده میشود. معیارهای طبقه بندی را برای گروههای داخلی نمیتوانید تغییر دهید و همچنین هیچ یک از درخواستهای کاربران را برای انتقال به گروه داخلی نمیتوانید رده بندی کنید، با این حال بر گروه داخلی میتوانید نظارت کنید.
درخواستهای اتصال به طور خودکار هنگامی که شرایط زیر وجود دارد، به Default Workload Group رده بندی میشوند:
• معیاری برای طبقه بندی درخواست وجود ندارد.Resource Governor، در مجموع 20 عدد Workload Group را پشتیبانی میکند. از آنجائی که دو عدد از آنها برای Workload Groupهای داخلی و پیش فرض ذخیره شده اند در مجموع 18 عدد Workload Group تعریف شده توسط کاربر (user-defined) میتوان تعریف نمود.
• کوششی برای رده بندی درخواستی به گروهی که وجود ندارد.
• خرابی کلی Classification
2-3- Resource pools:
Resource Pool (مخزن منابع)، نشان دهنده تخصیص منابع فیزیکی به SQL Server است. یک Resource Pool از دو بخش تشکیل شده است:
• در بخش نخستین حداقل رزرو منابع را مشخص میکنیم، این بخش از مخزن منابع با مخازن دیگر همپوشانی نمیکند.در 2008 SQL Server مخزن منابع با تعیین حداقل و حداکثر تخصیص CPU و حداقل و حداکثر تخصیص حافظه تنظیم میگردد. با تنظیم حداقل، در دسترس بودن منبع از مخزن تضمین میشود. از آنجائی که در هر رزرو حداقل منابع تداخلی نمیتواند وجود داشته باشد، مجموع مقادیر حداقل در تمام مخازن از 100% کل منابع Server نمیتواند تجاوز کند.
• در بخش دیگر حداکثر ممکن رزرو منابع را برای مخزن مشخص میکنیم، تخصیص منابع با مخازن دیگر مشترک است.
مقدار حداکثر در محدوده بین حداقل و شامل 100% مقدار میتواند تنظیم گردد. تنظیم حداکثر نشان دهنده مقدار حداکثری است که یک Session میتواند مصرف کند، مادامی که منابع در دسترس باشند و توسط مخزن دیگر که با حداقل مقدار غیر صفر پیکربندی شده، استفاده نشود. هنگامی که یک مخزن با حداقل مقدار غیر صفر تعریف شده، مقدار حداکثر موثر از مخزنهای دیگر دوباره تنظیم میشوند، در صورت لزوم حداکثر مقدار موجود از جمع کل حداقل منابع مخازن دیگر کسر میگردد.
برای مثال، دو مخزن تعریف شده توسط کاربر (user-defined) را در نظر بگیرید. مخزن اول Pool1 با مقدار حداقل 20% و مقدار حداکثر 100% تعریف شده، مخزن دیگری Pool2 با مقدار حداقل 50% و مقدار حداکثر 70% تعریف شده است. حداکثر مقدار موثر برایPool1 برابر 50% است (100% منهای مقدار حداقل 50% مخزن Pool2) و حداکثر مقدار موثر برای Pool2، 70% است زیرا حداکثر مقداری است که پیکربندی شده است، گر چه 80% باقی میماند.
بخش مشترکی از مخزن (مقدارش بین مقدار حداقل و مقدار حداکثر موثر است) که برای تعیین مقدار منابع مورد استفاده است، توسط مخزن میتواند مصرف شود اگر منابعی موجود باشد و توسط مخازن دیگر مصرف نشده باشد. هنگامی که منابعی توسط یک مخزن مصرف میشوند، آنها به یک مخزن مشخص نسبت داده میشوند، به بیان دیگر اشتراکی نیستند تا زمانی که فرآیند در آن مخزن به اتمام برسد.
برای توضیح بیشتر یک سناریو که در آن سه مخزن تعریف شده توسط کاربر (user-defined) وجود دارد، را در نظر بگیرید:
PoolA با حداقل مقدار 10% و حداکثر مقدار 100% تعریف میشود.
PoolB با حداقل مقدار 35% و حداکثر مقدار 90% تعریف میشود.
PoolC با حداقل مقدار 30% و حداکثر مقدار 80% تعریف میشود.
مقدار موثر PoolA و مجموع در صد منابع به اشتراک گذاشته PoolA به شرح زیر محاسبه خواهد شد:
( حداکثر مقدار PoolA ) - ( حداقل مقدار PoolB ) - ( حداقل مقدار PoolC ) = ( حداکثر مقدار موثر PoolA )
(حداکثر مقدار موثر PoolA ) – ( حداقل مقدار PoolA ) = ( اشتراک PoolA )
جدول زیر مقدار حداکثر موثر و اشتراکی را برای هر مخزن در این پیکربندی نمایش میدهد:
Internal Pool، منابع مصرف شده توسط فرآیندهای داخلی موتور بانک اطلاعاتی را نشان میدهد. این مخزن تنها شامل گروههای داخلی است و به هیچ وجه قابل تغییر نیست. مخزن داخلی مقدار ثابت حداقل صفر و حداکثر 100% را دارد و مصرف منابع توسط مخزن داخلی، از طریق تنظیمات در هر مخزن دیگر محدود یا کاسته نمیشود.
به عبارت دیگر حداکثر مقدار موثر مخزن داخلی همیشه 100% است. هر workloads در مخزن داخلی برای عملکرد Server حیاتی در نظر گرفته میشود و Resource Governor در صورت لزوم اجازه میدهد تا مخازن داخلی 100% منابع موجود را مصرف کند حتی اگر به معنی نقض نیازمندیهای منابع از سایر مخازن باشد.
Default Pool، اولین مخزن تعریف شده کاربر است. قبل از هرگونه پیکربندی، Default Pool تنها حاوی Default group است. Default Pool نمیتواند ایجاد یا حذف شود اما میتواند تغییر کند. Default Pool علاوه بر Default group میتواند شامل گروههای تعریف شده توسط کاربر (user-defined) نیز باشد.
3- پیکر بندی Resource Governor :
پیکربندی Resource Governor شامل مراحل زیر است:
- فعال کردن Resource Governor3-1- فعال کردن Resource Governor
- ایجاد مخازن منابع (Resource Pools) تعریف شده توسط کاربر (user-defined)
- تعریف Workload Groups و نسبت دادن آن به مخازن
- ایجاد Classification function
- ثبت Classification function به Resource Governor
پیش از اینکه بتوانید یک Resource Pool را ایجاد کنید، نیاز است تا نخست Resource Governor را فعال کنید.
3-2- تعریف Resource Pool
ویژگیهای موجود برای یک Resource Pool عبارتند از:
Name، Minimum CPU %، Maximum CPU%، Min Memory%، Max Memory%
3-3- تعریف Workload Group
پس از اینکه Resource Pool را تعریف کردید، گام بعدی ایجاد یک Workload Group و اختصاص آن به Resource Pool مناسب است. چندین workgroup را میتوان به مخزن (Pool) یکسان نسبت داد اما یک workgroup را به چندین Resource Pool نمیتوان نسبت داد. خواص انتخابی موجود برای Workload Groups به شما اجازه میدهد سطح بهتری از کنترل را روی اجرای دستورات یک Workload Group تنظیم کنید. انتخابهای موجود عبارتند از:
3-3-1- Importance :
اهمیت نسبی (کم، متوسط یا بالا) Workload Group درون Resource Pool را تعیین میکند. اگر چندین Workload Group را در یک Resource Pool تعریف کنید این تنظیمات تعیین میکند که درخواستها در عرض یک Workload Group در اولویت بالاتر یا پائینتری از Workload Groupهای دیگر درون همان Resource Pool اجرا شوند، مقدار متوسط تنظیم پیش فرض است. در حال حاضر فاکتورهای وزنی برای هر تنظیم کم برابر 1، متوسط برابر3 و زیاد برابر 9 است. به این معنی که زمانبند به اجرای Sessionهای درون workgroup هائی با اهمیت بالا، سه برابر بیشتر از workgroupهای با اهمیت متوسط و نه برابر بیشتر از workgroupهای کم اهمیت، مبادرت خواهد کرد.
3-3-2- Maximum Request :
حداکثر تعداد درخواستهای همزمان که اجازه دارند در یک Workload Group اجرا شوند را مشخص میکند. تنظیم پیش فرض، صفر، تعداد نامحدود دستور را اجازه میدهد.
3-3-3- CPU Time :
حداکثر مقدار زمان پردازنده در ثانیه را مشخص میکند که یک درخواست درون Workload Group میتواند استفاده کند. تنظیم پیش فرض، صفر، به معنی نامحدود است.
3-3-4- Memory Grant %:
به صورت در صد، حداکثر مقدار اعطا حافظه برای اجرا (Execution grant memory)، که یک تک دستور از Resource Pool میتواند اخذ کند را مشخص میکند. این درصد نسبی است از مقدار حافظه ای که به Resource Pool نسبت داده میشود. محدوده مجاز مقادیر از 0 تا 100 است. تنظیم پیش فرض 25 است.
Execution grant memory، مقدار حافظه ای است که برای اجرای query استفاده میشود (نه برای Buffer کردن یا cache کردن) که میتواند صرفه نظر از Resource Pool یا Workload Group توسط تعدادی از Sessionها به اشتراک گذاشته شود. توجه شود که تنظیم این مقدار به صفر از اجرای عملیات Hash Join و دستورات مرتب سازی در Workload Groupهای تعریف شده توسط کاربر (user-defined)جلوگیری میکند. همچنین این مقدار توصیه نمیشود بیشتر از 70 باشد زیرا ممکن است Server قادر نباشد، اگر Queryهای همزمان در حال اجرا باشند، حافظه آزاد کافی اختصاص دهد.
3-3-5- Grant Time-out :
حداکثر زمان، به ثانیه، که یک query برای یک منبع منتظر میماند تا در دسترس شود را مشخص میکند. اگر منبع در دسترس نباشد، فرآیند ممکن است با یک خطای time-out مواجه شود. تنظیم پیش فرض، صفر، به معنی این است که سرور time-out را با استفاده از محاسبات داخلی بر مبنای هزینه پرس و جو ( query cost ) با تعیین حداکثر زمان برآورد میکند.
3-3-6- Degree of Parallelism :
حداکثر درجه موازی سازی (DOP) را برای پرس و جوهای موازی تعیین میکند. محدوده مجاز مقادیر از 0 تا 64 است. تنظیم پیش فرض، صفر، به معنی این است که فرآیندها از تنظیمات عمومی استفاده میکنند.
3-4- ایجاد یک Classification function
پس از تعریف Resource Pool و Workload Group، به یک Classification function نیاز است که شامل منطق ارزیابی اتصالات و نسبت دادن آنها به Workload Group مناسب است. Classification function برای هر اتصال Session جدید به SQL Server بکار میرود. هر Session در Workload Group نسبت داده شده به آن باقی میماند تا زمانی که به پایان برسد، مگر اینکه صراحتاً به یک گروه متفاوت دوباره نسبت داده شود. فقط یک Classification function فعال در هر زمان میتواند وجود داشته باشد. در صورت عدم تعریف شدن یا عدم فعال بودن Classification function همه اتصالات به Workload Group Default نسبت داده میشوند. Classification function یک نام workgroup که نوع آن SYSNAME است (که یک نام مستعار برای دیتا تایپ nvarchar 128 است.) برمی گرداند. اگر تابع تعریف شده مقدار 'NULL ،'Default یا نام گروهی که وجود ندارد را برگرداند، Session به Workload Group Default نسبت داده میشود. همچنین اگر به هر دلیلی تابع با موفقیت خاتمه نیابد Session به Workload Group Default نسبت داده میشود.
منطق Classification function معمولاً مبتنی بر ویژگیهای اتصال است و اغلب از طریق مقدار بازگشتی توابع سیستمی از قبیل:
()SUSER_NAME() ،SUSER_SNAME() ،IS_MEMBER() ،IS_SERVERROLEMEMBER() ،HOST_NAME و یا ()APP_NAME، نام Workload Group اتصال مشخص میشود. علاوه بر این توابع میتوانید از ویژگیهای توابع دیگر برای ساخت منطق رده بندی استفاده کنید. تابع ()LOGINPROPERTY شامل دو ویژگی (DefaultDatabase و DefaultLanguage) میباشد که میتواند برای Classification function استفاده شود. بعلاوه تابع ()CONNECTIONPROPERTY پروتکلها و دسترسی به نقل و انتقالات در شبکه، همچنین جزئیات طرح احراز هویت، Local IP address و TCP Port و Client’s IP Address را برای استفاده اتصالات فراهم میکند. برای مثال میتوانید برای یک اتصال، یک Workload Group نسبت دهید، مبتنی بر اینکه subnet یک اتصال ازکجا میآید.
نکته: اگر قصد دارید از هر یک از توابع ()HOST_NAME و یا ()APP_NAME در تابع رده بندی تان استفاده کنید، توجه داشته باشید این امکان وجود دارد مقادیر بازگردانده شده توسط این توابع توسط کاربران تغییر داده شوند، گر چه به طور کلی گرایش به استفاده از تابع ()APP_NAME برای رده بندی اتصالات بیشتر است.
4- بررسی نمونه ای از پیکربندی Resource Governor
برای سادگی، در این قسمت مثالی ارائه میشود که از تابع ()SUSER_NAME استفاده میکند: در گام نخست، دو Resource Pool ایجاد میشود ( ReportPool و OLTPPool )
می توان تابع ()WorkgroupClassifier را در محیط SSMS با اجرای دستور زیر برای Loginهای متفاوت تست نمود:
در ادامه دستور زیر برای پیکربندی تابع رده بندی به Resource Governor استفاده میشود:
5- اصلاح پیکربندی Resource Governor:
میتوانید درمحیط SSMS تنظیمات Resource Pool و Workload Group را تغییر دهید ( برای مثال حداکثر استفاده CPU برای یک Resource Pool و یا درجه اهمیت یک Workload Group). متناوباً میتوان از دستورات T-SQL استفاده نمود.
نکته: پس از اجرای دستورات ALTER RESOURCE POOL یا ALTER WORKLOAD GROUP، برای اعمال کردن تغییرات اجرای دستور ALTER RESOURCE GOVERNOR RECONFIGURE نیاز میباشد.
5-1- حذف Workload Group :
یک Workload Group را اگر هر نوع Session فعال نسبت داده شده به آن وجود داشته باشد، نمیتوان حذف نمود. اگر یک Workload Group شامل Sessionهای فعال باشد، حذف Workload Groupو یا جابجائی آن به یک Resource Pool متفاوت، هنگامی که دستور ALTER RESOURCE GOVERNOR RECONFIGURE برای اعمال نمودن تغییرات فراخوانی میشود، با خطا مواجه خواهد شد.
5-2- حذف Resource Pools:
یک Resource Pool را اگر هر نوع Workload Group نسبت داده شده به آن وجود داشته باشد، نمیتوان حذف نمود. نخست نیاز دارید Workload Group حذف شود و یا به Resource Pool دیگری جابجا گردد.
5-3- اصلاح Classification function:
اگر نیاز دارید تغییراتی در تابع رده بندی ایجاد نمائید، مهم است توجه داشته باشید که تابع رده بندی تا زمانی که مشخص شده (marked) برای Resource Governor است، نمیتوان آنرا حذف و یا تغییر داد. پیش از اینکه بتوان تابع رده بندی را اصلاح و یا حذف نمود نخست نیاز دارید Resource Governor را غیر فعال نمائید. متناوباً میتوان تابع رده بندی را جایگزین کرد با اجرای دستور ALTER RESOURCE GOVERNOR و فرستادن (passing) یک اسم متفاوت برای CLASSIFIER_FUNCTION،همچنین میتوان با اجرای دستور زیر تابع رده بندی جاری را غیر فعال نمود:
تابع رده بندی میتوان تعریف کرد که نام Workload Group را از جداول یک بانک اطلاعاتی جستجو کند به جای اینکه نام Workload Group به صورت hard-coding و مطابق با ضوابط درون تابع باشد. عملکرد، در موقع دسترسی به جدول برای جستجو کردن نام Workload Group، نباید تا حد زیادی تحت تاثیر قرار گیرد.
6- نظارت بر Resource Governor
با استفاده از Performance Monitor، events و (Dynamic Management View (DMV میتوان Workload Group و Resource Pool را نظارت (Monitor) کرد. دو شی Performance برای این کار موجود است: SQL Server:Workload Group Stats و SQL Server:Resource Pool Stats
شکل زیر مربوط به پیکر بندی مثال مورد نظرمان میباشد:
7- نتیجه گیری
Resource Governor چندین مزیت بالقوه ارائه میدهد، در درجه اول قابلیت اولویت بندی منابع Server برای کاربران و برنامههای کاربردی (applications) بحرانی، جلوگیری از “runaway” یا درخواستهای غیر منتظره ای که به شدت و بطور قابل توجهی روی کارائی Server تاثیر منفی میگذارند.
ضمناً Resource Governor چندین مشکل بالقوه نیز عرضه میکند، برای مثال پیکربندی اشتباه Resource Governor تنها به عملکرد کلی Server آسیب نمیرساند بلکه به طور بالقوه روی سرور قفل (Lock) میتواند ایجاد کند و نیاز به استفاده از اتصال اختصاصی Administrator برای متصل شدن به SQL Server به منظور اشکال یابی و رفع مشکل میباشد. بنابراین توصیه شده است که تنها در صورتی که DBA با تجربه ای هستید و درک خوب و آشنائی خوبی با Workload هائی که روی بانک اطلاعاتی اجرا میشوند دارید، Resource Governor را بکار برید. حتی در این صورت، ضروری است که پیکربندی تان را روی یک Server تستی پیش از اینکه روی محیط تولیدی بگسترانید، تست نمائید.
Resource Governor به عنوان یک ویژگی با نام تجاری جدید در SQL Server 2008، با تعدادی محدودیت همراه است که احتمالاً در نسخههای بعدی SQL Server حذف خواهد شد، از محدودیت های بارز :
- محدودیت منابع (Resource)، که به CPU و حافظه محدود میشوند. I/O Disk و منابع شبکه را در SQL Server 2008 نمیتوان محدود کرد.
- استفاده از منابع برای Reporting Service، Analysis Service و Integeration Service را نمیتوان محدود کرد . در این نسخه محدودیتهای منابع تنها روی هسته موتور بانک اطلاعاتی بکار برده میشود.
- محدودیتهای Resource Governor روی یک SQL Instance تعریف و بکار برده میشود.