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SQL 2014 CTP1
Hekaton & CSI Version 2 unter der Lupe
Sascha Götz
Karlsruhe, 03. Dezember 2013
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
“Most of today’s database managers are built on the
assumption that data lives on a disk, with little bits of
data at a time loaded into memory for manipulation.
There’s a whole lot of infrastructure involved in paging
those subsets of data in and out[…]”
- Kevin Farlee, SQL Server program manager, Microsoft -
2
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
Hekaton
3
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
Query
SQL Server
Cache
Disk-Based
File
group
Memory-Optimized
Memory
Index
Synchronisation
Disk
Disk
Index
(Memory Dump)
Locking
Paging
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SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
‣
Filegroup hinzufügen
ALTER DATABASE [AdventureWorksDW2012]
ADD FILEGROUP [Hekaton_FG]
CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA
GO
‣ Datafile hinzufügen
ALTER DATABASE [AdventureWorksDW2012]
ADD FILE ( NAME = N'Hekaton', FILENAME = N'C:\Hekaton.ndf')
TO FILEGROUP [Hekaton_FG]
GO
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SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
CREATE TABLE [dbo].[FactInternetSales_Hekaton]
(
[ProductKey] [int] NOT NULL,
[OrderDateKey] [int] NOT NULL,
[...],
)
WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA)
‣
DURABILITY:
‣
SCHEMA_AND_DATA
‣ Schema und Daten werden mit Disk synchronisiert
‣ Speicherplatz wird im RAM und auf Disk benötigt
‣
SCHEMA_ONLY
‣ Nur Schema wird mit Disk synchronisiert
6
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
‣
Natively Compiled Stored Procedure
CREATE PROCEDURE <Schema_Name, sysname, dbo>.<Procedure_Name, sysname,
Procedure_Name>
-- Add the parameters for the stored procedure here
[…]
WITH NATIVE_COMPILATION, SCHEMABINDING, EXECUTE AS OWNER
AS BEGIN ATOMIC WITH
--Insert statements for the stored procedure here
[…]
END
‣
Nur Abfrage auf In-Memory Tabellen
7
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
‣
Index
‣
Memory Optimized tables müssen mindestens einen Index haben (auf PK)
‣
Keine Clustered Indizes
‣
Indexe werden nur im Speicher gehalten
‣
Kein Index Drop, Rebuild
‣
Max. 8 Index pro Tabelle
CI
Date
Date
Non-CI
I1
I2
1
11.11.13
13.11.13
1
3
2
12.11.13
16.11.13
2
3
13.11.13
14.11.13
4
14.11.13
5
…
I8
Date
Order#
6
13.11.13
98165
6
2
16.11.13
98121
3
4
1
14.11.13
98474
17.11.13
4
7
3
17.11.13
98521
15.11.13
15.11.13
5
5
4
15.11.13
98451
6
16.11.13
11.11.13
6
1
5
11.11.13
98514
7
17.11.13
12.11.13
7
2
7
12.11.13
98563
…
8
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
‣
Limitations
‣
Keine Trigger
‣
Keine Foreign Key & Constraints
‣
Keine Identity columns
‣
Keine Schema changes (ALTER TABLE…)
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Demo
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
Aggregierung (SUM & Group BY) über 2 Mio Datensätze
45
40
40
35
Dauer in Sekunden
30
25
20
20
15
10
4
5
1
0
Ohne Index
Non-Clustered Index
On-Disk
In-Memory
11
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
Update 2 Mio Datensätze
70
60
60
52
Dauer in Sekunden
50
40
32
30
20
10
0
1
On-Disk
In-Memory
In-Mermory + Natively Compiled
12
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
1 Mio. Datensätze Load
18
17
16
14
13
Dauer in Sekunden
12
10
8
6
4
2
0
1
On-Disk
In-Memory
13
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
‣
‣
Vorteile
‣
Performance
‣
Performance
‣
Performance
Kritik
‣
Stabilität
‣
Speichermanagement
‣
Auslagerungs-Falle
‣
Fehlende Features (FKs, Identity Columns, Constraints)
‣
Bestehende Tabellen können nicht in die Hekaton Filegroup verschoben
werden
14
SQL 2014 CTP1
Hekaton – Memory optimized tables
‣
Einsatzzweck
‣
DURABILITY: SCHEMA_ONLY
‣ ETL Load Tabelle
‣ Temp Tabellen
‣
DURABILITY: SCHEMA_AND_DATA
‣ Log-Tabellen
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SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
Columnstore Index 2
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SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
Non-Clustered
Columnstore Index
(SQL Server 2012)
• (+) Performance
• (+) Easy-To-Use
• (-) Read-Only
Clustered
Columnstore Index
(SQL Server 2014 CTP 1)
•
•
•
•
•
(+) Performance
(+) Easy-To-Use
(+) Updateable
(-) Keine PK & FK
(-) Keine Constraints
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SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
Aggregierung (SUM & Group BY) über 25 Mio Datensätze
120
106
100
Dauer in Sekunden
80
71
60
40
20
9
1
0
Ohne Index
Non-Clustered Index
1
Non-Clustered Columnstore Index
Clustered Columnstore Index
18
SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
1 Mio. Datensätze Load
30
27
25
23
20
15
Nicht möglich
Dauer in Sekunden
20
10
5
0
Ohne Index
Non-Clustered Index
Non-Clustered Columnstore Index
Clustered Columnstore Index
19
SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
‣
Daten doch Laden bei Non-Clustered Columnstore Index?
‣
Drop, Load and Rebuild
Drop
Load
Build
103
20
4
‣
Partition Swap
Split
Load
Build
Swap
1
5
20
1
Szenario: 25 Mio Datensätze, Non-Clustered CSI, 1 Mio Datensätze Load
20
SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
‣
HowTo: Partition Swapping
‣
Tabelle partitionieren
‣ Leere Partitionen
‣
Load in Temp laden
‣
Partition Split
‣
CSI Index erstellen
‣
Switch
<2011
CSI
2011
Facts
2011-2013
2012
2013
>2013
2014
2014
>2014
21
SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
1 Mio. Datensätze Load
140
127
120
80
60
40
20
20
23
Drop & Rebuild
Dauer in Sekunden
100
27
27
Partition
Swap
0
Ohne Index
Non-Clustered Index
Non-Clustered CSI2
Clustered Columnstore Index
Non-Clustered CSI
22
SQL 2014 CTP1
Columnstore Index
‣
‣
Fazit
‣
Query-Performance: Gigantisch
‣
Load-Performance: Mäßig bis Schlecht
‣
Nachteile: Vorhanden
Einsatzzweck:
‣
Non-Clustered CSI
‣ BI Fact tables mit daily/nightly Loads
‣ Partition Swap oder Index Rebuild
‣
Clustered CSI
‣ Log Tabellen
‣ ‚Solo‘-Tabellen (ohne PK /FK)
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SQL 2014 CTP1
Fragen?
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SQL 2014 CTP1
Ressources
‣
SQL Server Hekaton CTP1 White Paper
http://download.microsoft.com/download/F/5/0/F5096A71-3C31-4E9F-864EA6D097A64805/SQL_Server_Hekaton_CTP1_White_Paper.pdf
‣
http://blogs.msdn.com/b/arvindsh/archive/2013/07/03/sql-2014-in-memory-oltphekaton-training-videos-and-white-papers.aspx
‣
http://www.databasejournal.com/features/mssql/new-enhanced-column-storeindex-in-sql-server-2014-part-1.html
‣
http://rusanu.com/2011/07/13/how-to-update-a-table-with-a-columnstore-index/
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