SQLパフォーマンスチューニングとは何か？ その重要性

投稿日: 2023年2月25日 作成者: climb
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データベース管理者や開発者は、SQLクエリやデータベースをチューニングする方法を知っておく必要があります。SQLクエリやデータベースのチューニングは、可能な限り最高のパフォーマンスを実現するための最も強力なツールの1つです。

このブログでは、SQLのチューニングについてより深く理解するのに役立ちます。まず、SQLのパフォーマンスチューニングとは何かを説明します。次に、Microsoft SQL Server、OracleでSQLのパフォーマンスチューニングを行う方法について説明します。最後に、SQLパフォーマンス・チューニングのメリットについてまとめます。

SQLパフォーマンスチューニングとは？

SQLパフォーマンスチューニング、またはパフォーマンスチューニングは、SQLデータベースの効率に影響を与える可能性のある問題をチェックし、解決することです。優れたパフォーマンスの鍵は、最小限のリソースでクエリを迅速に実行できるようにすることです。
外部ツールの利用は、SQLパフォーマンスチューニングを始めるための1つの方法です。Database Performance Analyzer (DPA)を例として挙げます。これらのプラットフォームを使用すると、クエリとパフォーマンスをより深く理解でき、データベースをより効果的にチューニングできます。しかし、それ以外にもできる対策があります。

クエリのパフォーマンスをチューニングするための最初のステップは、パフォーマンスを最適化できるように、どのメトリクスを測定すべきかを知ることです。重要な指標は3つあります。CPU使用率、ディスクI/O、そしてメモリ使用率です。CPU の使用率やディスク I/O の待ち時間が急増した場合は、常にクエリを監視する必要があります。

チューニングプロセスのもうひとつのポイントは、CPU使用率が高い、ディスクI/Oが高い、メモリ負荷が高いなど、どのクエリがチューニングの候補になるかを特定することです。クエリ候補を特定したら、クエリをチューニングするために従う一般的なルールがあります。これらのルールは、MySQL、Microsoft SQL Server、Oracleのいずれを使用しているかによって異なります。


Microsoft SQL Server パフォーマンスチューニング

Microsoft SQL Server のチューニングを始めるにあたり、必要不可欠なコンポーネントをいくつか紹介します。

パフォーマンスモニター

パフォーマンスモニターは、クエリのパフォーマンス問題をトラブルシューティングする際に非常に重要なステップです。どのクエリに時間がかかっているかを特定し、その最適化に注力することができます。さらに、I/O に関連する問題（ディスク容量不足など）を特定することもできます。

パフォーマンスモニターは、遅いクエリや最適化されていないインデックスなどの問題を特定するのに役立ちます。また、各クエリの実行時間、使用ディスク数、使用メモリ量、ロック数など、データベースシステムの性能に関する詳細な情報を提供することができます。

プロファイラ

SQL Server Profiler は、Microsoft SQL Server のパフォーマンスを監視するために設計された、使いやすいツールです。実行中のクエリの数、各クエリの実行時間、実行に使用したリソースなど、システムの運用に関するさまざまなデータポイントを収集することができます。これらの情報は、システムを改善できる領域を特定するために使用できます。

特定のクエリに割り当てられたリソースを理解することで、システムがパフォーマンスを向上できる領域を特定することができます。

クエリプラン

クエリオプティマイザはクエリを受け取り、そのクエリと基礎となるデータを分析し、最も効率的に実行する方法を決定します。これには、最適なインデックス作成戦略の選択、最も効率的な結合順序の決定、その他の最適化が含まれます。クエリオプティマイザは、クエリの実行計画を生成します。この計画には、要求されたデータを取得するためにクエリが実行する詳細なステップのセットが含まれています。

Database Engine Tuning Advisor

Database Engine Tuning Advisor (DTA) は、Microsoft SQL Server のユーザーがデータベースのパフォーマンスを向上させるために設計されたツールです。DTAは、インデックスの作成と削除、インデックスで使用されているデータの種類の特定、ストアドプロシージャとテーブルの改善方法などを提案することができます。

DTAは、インデックスの作成と削除の他に、データベースのストアドプロシージャとテーブルの変更の実装を支援します。

Oracle SQLパフォーマンス・チューニング

Oracleのチューニングを始めるには、提供されている自動チューニング機能を利用することができます。それぞれについて見ていきましょう。

Automatic Workload Repository（自動ワークロードレポジトリ）

OracleのAutomatic Workload Repository（AWR）は、パフォーマンス・チューニングに役立ちます。AWRは、データをスナップショット・レポートとして保存し、潜在的な問題の発見に役立つパターンや傾向を特定します。また、このリポジトリは、さまざまなクエリーやグループのパフォーマンスを監視することができます。さらに、問題についてのレポートやアラームを生成することもできます。

Automatic Database Diagnostic Monitor（自動データベース診断モニター）

パフォーマンスのボトルネックを特定・分析する機能は、Automatic Database Diagnostic Monitor (ADDM) の重要なコンポーネントです。これにより、適切な修正を推奨し、アプリケーションとデータベースのパフォーマンスを向上させることができます。Add-On Performance Monitor の助けを借りて、データベース管理者は手動チューニングの実行の複雑さを軽減することができます。

Add-On Performance Monitorは、待機イベント、インデックスステートメント、SQLステートメントなど、パフォーマンスの問題に関する詳細な情報を提供します。また、データベースのパフォーマンスを向上させるためのアクションを推奨することができます。

SQL Tuning Advisor(チューニングアドバイザー)

SQL Tuning Advisorは、ライブラリキャッシュ内のステートメントまたは直接送信されたステートメントを評価し、そのパフォーマンスを向上させることができる推奨事項を生成します。これらの変更には、データベース・オブジェクトの追加や修正が含まれます。

また、SQL Tuning Advisorは、AWRを使用して最近のワークロードをレビューし、推奨事項を生成し、システム全体のパフォーマンスを向上させることができます。

SQLパフォーマンスチューニングの利点とは？

SQLクエリーとデータベースのチューニングの基本的な方法を説明しましたが、SQLパフォーマンスのチューニングがなぜ重要なのか、もう一度要約します。

●SQLクエリをチューニングすることで、データベースに保存されているデータの正確性と信頼性を向上させることもできます。これにより、エラーを防止し、データベースのデータ整合性を向上させることができます。
●SQLクエリを適切にチューニングすることで、クエリのパフォーマンスを向上させ、データの取得にかかる時間を短縮することができます。これにより、意思決定を迅速化し、より速いレスポンスタイムを可能にすることができます。
●データベースのパフォーマンスとサーバーリソースの使用率を最適化することで、オンプレミスおよびクラウドのデータベースサーバーインフラストラクチャをライトサイジングし、コストを削減することができます。
●SQLクエリーをチューニングすることで、サーバーの負荷を軽減します。これにより、作業負荷が増加した際のパフォーマンスとスケーラビリティを向上させることができます。SQLクエリーをチューニングすることで、データベースに保存・取得されるデータ量を向上させることができます。これにより、使用するディスク容量を減らし、データベースの全体的なパフォーマンスを向上させることができます。
●SQL クエリをチューニングする最大のメリットは、SQL クエリの開発時間を短縮できることです。これにより、貴重なリソースを他のタスクに解放することができます。
●SQLパフォーマンスのチューニングは、データベースがクエリに結果を返すまでの時間を短縮することで、ユーザーエクスペリエンスを向上させるのに役立ちます。これは、高速なロード時間が優れたユーザーエクスペリエンスを提供するために重要である、Webアプリケーションで特に重要になる場合があります。さらに、ロード時間の増加は、Webアプリケーションの検索エンジンランキングを向上させ、SEOのインデックスを改善することになります。

まとめ

SQLパフォーマンスチューニングは、最適な速度とパフォーマンスを得るためにデータベースクエリを改良するために不可欠です。データベーススキーマ、クエリプラン、リソースとインデックスの使用状況、その他の要因を時間をかけて分析することで、改善の機会を特定し、最適なパフォーマンスを確保するのに役立てることができます。データベースのパフォーマンスを綿密に監視することで、問題を迅速に特定して対処し、データベースのパフォーマンスを維持または向上させることができます。

Database Performance Analyzer (DPA)はクエリ最適化ウィザード、動作の遅いクエリの高度な強調表示、CPU使用率監視などのツールを提供して、データベースの完全な最適化を支援します。

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