Come Monitorare e Ottimizzare le Prestazioni di un Database SQL su Azure

La gestione delle prestazioni dei database SQL in Azure richiede un'attenzione costante e l'utilizzo di strumenti appropriati per raccogliere dati e risolvere eventuali problemi. Tra i principali strumenti offerti da Microsoft, due sono di fondamentale importanza: il Database Watcher e gli Extended Events. Questi strumenti consentono agli amministratori di monitorare attività e performance dei database, ottimizzare le query e prevenire situazioni di blocco o rallentamento.

Quando si configurano le connessioni per l'installazione di un database SQL su Azure, si deve definire una stringa di connessione che includa il nome del server, il numero di porta (1433), il nome del database, l'ID dell'utente di autenticazione e la password del database. La gestione sicura di queste credenziali è fondamentale, ed è possibile farlo utilizzando Azure Key Vault per archiviare e gestire le credenziali in modo sicuro.

Per quanto riguarda il monitoraggio delle risorse SQL, la macchina virtuale configurata per monitorare i servizi SQL stabilisce connessioni TCP al servizio SQL di Azure o alle VM che eseguono SQL Server. Se ci sono regole di firewall o restrizioni sui gruppi di sicurezza che impediscono l'accesso, gli amministratori devono modificare queste regole per garantire che l'Agente di Monitoraggio di Azure possa accedere ai servizi SQL.

Il Database Watcher è uno degli strumenti principali per il monitoraggio delle performance, in sostituzione di SQL Insights. Questo strumento raccoglie informazioni sui database e sugli istanze gestite selezionate dall'amministratore, per poi memorizzarle in un archivio centralizzato come Azure Data Explorer. Il Database Watcher permette di monitorare in tempo reale e visualizzare i dati raccolti attraverso le dashboard di Azure, semplificando l'analisi e la risoluzione di eventuali problemi di performance.

Le sessioni di monitoraggio possono essere configurate per raccogliere dati da diverse sorgenti, come i Global Fields, che definiscono le informazioni da raccogliere, e i Session Event Filters, che permettono di acquisire solo determinati eventi in base a criteri specifici, ottimizzando così l'uso delle risorse di archiviazione. I dati raccolti possono essere memorizzati in un buffer circolare, utile per l'osservazione in tempo reale, oppure in un archivio su Azure Storage per un'analisi successiva.

Per quanto riguarda l'ottimizzazione delle query, Azure SQL offre strumenti come il Query Store, che mantiene un registro delle query eseguite, dei piani di esecuzione e delle statistiche di runtime. Questi dati permettono agli amministratori di ottimizzare le query analizzando le prestazioni storiche e identificando i piani di esecuzione più efficienti. Il Query Store è abilitato per impostazione predefinita nelle nuove installazioni di Azure SQL Database e nelle istanze gestite, ma nelle versioni precedenti di SQL Server, l'amministratore deve abilitare questa funzionalità.

Oltre a ciò, Azure fornisce diverse viste di gestione dinamica (DMV) che consentono agli amministratori di monitorare lo stato delle sessioni SQL, identificare blocchi e analizzare le performance delle query. È possibile, per esempio, utilizzare gli Execution Plans per determinare il percorso migliore per l'esecuzione di una query e ottimizzare l'uso delle risorse.

Infine, l'intelligenza artificiale di Azure fornisce Intelligent Insights, un servizio che analizza automaticamente i dati di monitoraggio e suggerisce ottimizzazioni basate sulle performance passate. Questo strumento è particolarmente utile per identificare tendenze di prestazioni anomale e suggerire modifiche in tempo reale.

Oltre a tutti questi strumenti, è fondamentale che gli amministratori di sistema comprendano l'importanza di una gestione attiva dei permessi di accesso e della sicurezza dei dati. Un buon monitoraggio non si limita solo a raccogliere informazioni sulle performance, ma deve anche garantire che l'infrastruttura di database rimanga sicura e che solo gli utenti autorizzati possano modificare le configurazioni. Inoltre, l'integrazione di queste tecnologie con altre soluzioni di gestione e monitoraggio in Azure può aiutare a creare un ecosistema di monitoraggio completo e resiliente, pronto ad affrontare qualsiasi imprevisto.

Come l'ottimizzazione automatica e le modifiche alle query influiscono sulle performance del database SQL

Di default, in Azure SQL Database, l'opzione FORCE PLAN è attiva, mentre le opzioni CREATE INDEX e DROP INDEX sono disattivate. Gli amministratori hanno la possibilità di configurare individualmente ciascuna di queste opzioni in base alle necessità del database, sia per il server che per le singole istanze di database. Inoltre, è possibile decidere se una configurazione debba ereditare i parametri impostati da Azure o dal server del database SQL.

Un altro aspetto cruciale riguarda l'analisi e la modifica delle query, in particolare quelle che consumano molte risorse. L'uso del Query Store consente agli amministratori di identificare le query problematiche e di intervenire su di esse per ottimizzare le prestazioni. A prima vista, una query che dura molto a lungo potrebbe sembrare la principale causa di un utilizzo elevato delle risorse, ma non è sempre così. Alcune query possono essere eseguite più volte al giorno, con un impatto complessivo molto maggiore, pur non impiegando un tempo eccessivo per ogni esecuzione.

In molti casi, la struttura della query stessa può essere il motivo del suo comportamento inefficiente. Le operazioni basate su set (set-based) sono generalmente più efficienti rispetto a quelle basate su righe (row-based), specialmente quando una query deve operare su un numero elevato di righe. L’assenza di indici appropriati è un altro fattore che può influire negativamente sulle prestazioni delle query. Quando manca un indice, SQL deve leggere più pagine di dati per eseguire una query, causando un aumento dell'utilizzo di risorse I/O e dello spazio di archiviazione.

Azure SQL Database offre viste di gestione dinamica (DMV) che forniscono informazioni sull'utilizzo degli indici. Tra queste, la vista sys.dm_db_missing_index_details offre dettagli sui tipi di indici mancanti, specificando anche le tabelle dove questi indici sono necessari. Altre DMVs come sys.dm_db_index_usage_stats e sys.dm_db_index_operational_stats forniscono informazioni sull’utilizzo degli indici e sulle attività I/O, come inserimenti, cancellazioni e aggiornamenti.

Nonostante l'automazione possa suggerire la creazione di nuovi indici quando mancano, è essenziale che gli amministratori effettuino un'analisi approfondita per determinare se l'aggiunta di un indice specifico porterà un reale miglioramento delle prestazioni o se, al contrario, aumenterà inutilmente il carico sul sistema. Creare indiscriminatamente nuovi indici senza una valutazione adeguata può risultare controproducente, aumentando il consumo di risorse come spazio di archiviazione e operazioni I/O. In un contesto aziendale, l’effetto dell’aggiunta di un indice dovrebbe essere testato prima in ambienti di test, per valutarne l'efficacia.

Ad esempio, un amministratore può aggiungere l'opzione FAST per ottimizzare una query per una rapida estrazione di righe o KEEPMFIXED PLAN per evitare che una query venga ricompilata a causa di modifiche statistiche. Esistono altre opzioni come MAXDOP (per specificare il numero di processori da utilizzare durante l'esecuzione della query) o RECOMPILE (per forzare la generazione di un nuovo piano di esecuzione temporaneo). Tuttavia, l'uso di questi suggerimenti richiede esperienza, poiché non sempre migliorano le prestazioni e possono ridurre la capacità del sistema di adattarsi a nuove condizioni operative.

L'analisi del piano di esecuzione consente agli amministratori di identificare eventuali colli di bottiglia e ottimizzare ulteriormente le query per migliorare le performance complessive del sistema. L'interfaccia di SSMS offre diverse opzioni per visualizzare questi piani, come la possibilità di vedere un piano stimato, effettivo o in tempo reale, a seconda delle necessità.

È fondamentale che gli amministratori comprendano come e quando applicare ciascuna di queste tecniche per evitare un sovraccarico del sistema e per ottimizzare le prestazioni senza compromettere la stabilità complessiva del database. La gestione delle risorse e l'ottimizzazione delle query non è un compito che può essere lasciato all’automazione da solo, ma richiede una continua valutazione e intervento da parte degli amministratori esperti.