解决 SQL Server 中 CPU 使用率过高的问题

步骤 1:验证 SQL Server 是否导致 CPU 使用率过高

可以使用以下 PowerShell 脚本在 60 秒的跨度内收集计数器数据:

$serverName = $env:COMPUTERNAME
$Counters = @(
    ("\\$serverName" + "\Process(sqlservr*)\% User Time"), ("\\$serverName" + "\Process(sqlservr*)\% Privileged Time")
)
Get-Counter -Counter $Counters -MaxSamples 30 | ForEach {
    $_.CounterSamples | ForEach {
        [pscustomobject]@{
            TimeStamp = $_.TimeStamp
            Path = $_.Path
            Value = ([Math]::Round($_.CookedValue, 3))
        }
        Start-Sleep -s 2
    }
}

如果 % User Time 始终大于 90% (% 用户时间是每个处理器上的处理器时间总和,则其最大值为 100% * (没有 CPU) ) ,则SQL Server进程会导致 CPU 使用率过高。 但是,如果 % Privileged time 始终大于 90%,则是防病毒软件、其他驱动程序或计算机上的其他操作系统组件导致 CPU 使用率过高。 应与系统管理员合作,分析此行为的根本原因。

步骤 2:确定影响 CPU 使用率的查询

如果 Sqlservr.exe 进程导致 CPU 使用率过高,则最常见的原因是执行表或索引扫描的 SQL Server 查询,其次是排序、哈希操作和循环 (嵌套循环运算符或 WHILE (T-SQL) ) 。 要了解查询当前在总 CPU 使用率中的占比,请运行以下语句:

DECLARE @init_sum_cpu_time int,
        @utilizedCpuCount int 
--get CPU count used by SQL Server
SELECT @utilizedCpuCount = COUNT( * )
FROM sys.dm_os_schedulers
WHERE status = 'VISIBLE ONLINE' 
--calculate the CPU usage by queries OVER a 5 sec interval 
SELECT @init_sum_cpu_time = SUM(cpu_time) FROM sys.dm_exec_requests
WAITFOR DELAY '00:00:05'
SELECT CONVERT(DECIMAL(5,2), ((SUM(cpu_time) - @init_sum_cpu_time) / (@utilizedCpuCount * 5000.00)) * 100) AS [CPU from Queries as Percent of Total CPU Capacity] 
FROM sys.dm_exec_requests

若要确定当前负责高 CPU 活动的查询,请运行以下语句:

SELECT TOP 10 s.session_id,
           r.status,
           r.cpu_time,
           r.logical_reads,
           r.reads,
           r.writes,
           r.total_elapsed_time / (1000 * 60) 'Elaps M',
           SUBSTRING(st.TEXT, (r.statement_start_offset / 2) + 1,
           ((CASE r.statement_end_offset
                WHEN -1 THEN DATALENGTH(st.TEXT)
                ELSE r.statement_end_offset
            END - r.statement_start_offset) / 2) + 1) AS statement_text,
           COALESCE(QUOTENAME(DB_NAME(st.dbid)) + N'.' + QUOTENAME(OBJECT_SCHEMA_NAME(st.objectid, st.dbid)) 
           + N'.' + QUOTENAME(OBJECT_NAME(st.objectid, st.dbid)), '') AS command_text,
           r.command,
           s.login_name,
           s.host_name,
           s.program_name,
           s.last_request_end_time,
           s.login_time,
           r.open_transaction_count
FROM sys.dm_exec_sessions AS s
JOIN sys.dm_exec_requests AS r ON r.session_id = s.session_id CROSS APPLY sys.Dm_exec_sql_text(r.sql_handle) AS st
WHERE r.session_id != @@SPID
ORDER BY r.cpu_time DESC

如果查询目前未驱动 CPU,可以运行以下语句来查找历史占用大量 CPU 的查询:

SELECT TOP 10 st.text AS batch_text,
    SUBSTRING(st.TEXT, (qs.statement_start_offset / 2) + 1, ((CASE qs.statement_end_offset WHEN - 1 THEN DATALENGTH(st.TEXT) ELSE qs.statement_end_offset END - qs.statement_start_offset) / 2) + 1) AS statement_text,
    (qs.total_worker_time / 1000) / qs.execution_count AS avg_cpu_time_ms,
    (qs.total_elapsed_time / 1000) / qs.execution_count AS avg_elapsed_time_ms,
    qs.total_logical_reads / qs.execution_count AS avg_logical_reads,
    (qs.total_worker_time / 1000) AS cumulative_cpu_time_all_executions_ms,
    (qs.total_elapsed_time / 1000) AS cumulative_elapsed_time_all_executions_ms
FROM sys.dm_exec_query_stats qs
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(sql_handle) st
ORDER BY(qs.total_worker_time / qs.execution_count) DESC

 

一般而言,定位到高耗CPU的SQL语句后,就可以针对SQL语句或调用频次进行优化,能解决大多数问题。

如仍未解决,后续优化处理可参照:https://learn.microsoft.com/zh-cn/troubleshoot/sql/database-engine/performance/troubleshoot-high-cpu-usage-issues

—— 完 ——
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