Artigo SQL Magazine 50 - Otimizando desempenho no SQL Server 2005

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Esse artigo pretende fornecer uma visão geral sobre o planejamento de índices, ressaltando como podem melhorar o desempenho do banco de dados e discutindo como o SQL Server armazena índices de agrupamento e sem agrupamento.

Esse artigo faz parte da revista SQL Magazine edição 50. Clique aqui para ler todos os artigos desta edição

SQL Server

Otimizando desempenho no SQL Server 2005 

A utilização de índices é algo de extrema importância tanto em ambientes OLTP – Online Transaction Processing, ambientes orientados à transações e com alto grau de atualizações, quanto em ambientes OLAP – OnLine Analytical Processing, ambientes orientados a consultas voltadas para sistemas de apoio à decisões. Entretanto, deve-se ter critério no momento da decisão em se utilizar um índice. Da mesma maneira que podem ajudar na recuperação dos dados - selects, podem também degradar o desempenho geral do sistema nas atualizações – inserts, deletes e updates.

Esse artigo pretende fornecer uma visão geral sobre o planejamento de índices, ressaltando como podem melhorar o desempenho do banco de dados e discutindo como o SQL Server armazena índices de agrupamento e sem agrupamento. A maneira como o SQL Server recupera registros através do uso de índices e a forma como são mantidos também será abordada.

Além disso, serão discutidas questões como: por que e quando usar um índice; a maneira que o SQL Server usa índices de agrupamento e índices sem agrupamento; como a arquitetura de índice do SQL Server facilita a recuperação de dados; e finalmente, serão abordados tópicos referentes à escolha de índices apropriados e a determinação da seletividade.

Unidades básicas de armazenamento

No SQL Server 2005, os dados são armazenados em páginas de dados. Coleções de páginas de dados são agrupadas em estruturas conhecidas como pilhas ou heaps. Cada página ocupa 8 quilobytes (KB) de espaço em disco e, por sua vez, são associadas em grupos de oito páginas para formar um segmento de página.

Portanto, um segmento de página possui 64 quilobytes (KB). É importante ressaltar que as oito páginas que compõem um segmento são armazenadas de forma adjacente. Dentro das páginas, os registros não são armazenados em nenhuma ordem específica. Além disso, não existe ordem predeterminada para a seqüência das páginas de dados. Se uma página de dados estiver cheia e registros forem inseridos, a página será dividida.

Acesso aos dados no SQL Server 2005

O SQL Server realiza acesso aos dados armazenados de duas formas: varrendo inteiramente as páginas de dados das tabelas, o que é chamado de varredura de tabela (full scan), ou utilizando índices. Na primeira opção, o SQL Server começa a pesquisa do início da tabela, examina todos os registros página a página e retorna os registros que atendem aos critérios de pesquisa. Ao utilizar a segunda estratégia, o SQL Server percorre a estrutura em árvore do índice para localizar o identificador de registro (rowid), que aponta para a página de dados, onde os dados realmente se encontram e retorna os registros que satisfazem aos critérios da consulta.

Existe uma fase anterior à fase de acesso propriamente dito ao dado, que é o momento em que o SQL Server decide qual das duas abordagens, citadas anteriormente, utilizar. Nessa fase ocorre inicialmente a verificação se existe um índice ou não que poderia suprir as necessidades da pesquisa em questão. Em seguida, o otimizador de consultas, responsável pela geração do plano da melhor execução de uma consulta, indica o que é mais viável do ponto de vista de custos para o SGBD: realizar uma varredura de tabela ou utilizar o índice.

A criação de índices não é obrigatória. Veremos abaixo alguns pontos positivos e negativos para a criação de índices.

Razões para criar índices

É notório que índices aceleram a recuperação dos dados. Por exemplo, imagine-se pesquisando um tópico em um livro de duas mil páginas e que o livro não possua índice. Seria necessário verificar cada uma das páginas até que a informação fosse encontrada. O SQL Server usa os índices como ponteiros para a localização do registro em uma página de dados, em vez de precisar examinar todas as páginas de dados da tabela. Devem ser considerados os seguintes itens em relação a índices:"

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