azure-sql-optimization

Azure SQL Database 优化

针对 Azure SQL Database 的平台专属优化。

快速参考

服务层级对比

层级	最适合场景	最大容量	主要功能
Basic	开发/测试、轻量工作负载	2 GB	成本低
Standard	通用工作负载	1 TB	S0-S12 DTU
Premium	高 I/O、低延迟	4 TB	P1-P15 DTU
General Purpose（vCore）	大多数工作负载	16 TB	无服务器选项
Business Critical	高可用性	4 TB	内存中技术、只读副本
Hyperscale	大型数据库	100 TB	存储自动扩展

DTU 与 vCore

方面	DTU	vCore
定价	资源打包	计算与存储分开计费
控制	有限	精细控制
预留容量	否	是（最高可节省 72%）
无服务器	否	是（General Purpose）
最适合	简单工作负载	可预测的工作负载、迁移后的工作负载

性能监控

资源消耗

-- Last 15 minutes (avg 15-second intervals)
SELECT
    end_time,
    avg_cpu_percent,
    avg_data_io_percent,
    avg_log_write_percent,
    avg_memory_usage_percent,
    max_worker_percent,
    max_session_percent
FROM sys.dm_db_resource_stats
ORDER BY end_time DESC;

-- Historical (last 14 days, hourly)
SELECT
    start_time,
    end_time,
    avg_cpu_percent,
    avg_data_io_percent,
    avg_log_write_percent
FROM sys.resource_stats
WHERE database_name = DB_NAME()
ORDER BY start_time DESC;

查询性能洞察

-- Top CPU consumers last hour
SELECT TOP 20
    qt.query_sql_text,
    rs.avg_cpu_time / 1000 AS avg_cpu_ms,
    rs.count_executions,
    rs.avg_cpu_time * rs.count_executions / 1000 AS total_cpu_ms
FROM sys.query_store_query q
JOIN sys.query_store_query_text qt ON q.query_text_id = qt.query_text_id
JOIN sys.query_store_plan p ON q.query_id = p.query_id
JOIN sys.query_store_runtime_stats rs ON p.plan_id = rs.plan_id
JOIN sys.query_store_runtime_stats_interval rsi ON rs.runtime_stats_interval_id = rsi.runtime_stats_interval_id
WHERE rsi.start_time >= DATEADD(hour, -1, GETUTCDATE())
ORDER BY rs.avg_cpu_time * rs.count_executions DESC;

自动优化

启用自动优化

-- Enable all auto-tuning options
ALTER DATABASE current
SET AUTOMATIC_TUNING (
    FORCE_LAST_GOOD_PLAN = ON,
    CREATE_INDEX = ON,
    DROP_INDEX = ON
);

-- Check current settings
SELECT * FROM sys.database_automatic_tuning_options;

查看优化建议

-- Current recommendations
SELECT
    name,
    reason,
    score,
    state_desc,
    is_revertable_action,
    is_executable_action,
    details
FROM sys.dm_db_tuning_recommendations;

应用建议

-- Force a specific query plan
EXEC sp_query_store_force_plan @query_id = 12345, @plan_id = 67890;

-- Unforce plan
EXEC sp_query_store_unforce_plan @query_id = 12345, @plan_id = 67890;

Hyperscale 功能

存储自动扩展

• 自动扩展至 128 TB
• 无需预先配置存储
• 仅按实际使用的存储付费

读取扩展

-- Connection string option
ApplicationIntent=ReadOnly

-- In application code
"Server=myserver.database.windows.net;Database=mydb;ApplicationIntent=ReadOnly;..."

命名副本

-- Create named replica
ALTER DATABASE MyDatabase
ADD SECONDARY ON SERVER MySecondaryServer
WITH (SERVICE_OBJECTIVE = 'HS_Gen5_2', SECONDARY_TYPE = Named, NAME = N'MyReadReplica');

无服务器配置

配置自动暂停

-- Via Azure Portal, CLI, or PowerShell
-- Set auto-pause delay (minutes), min/max vCores

-- Check current usage
SELECT
    cpu_percent,
    auto_pause_delay_in_minutes_configured
FROM sys.dm_db_resource_stats_serverless;

无服务器最佳实践

1. 用于间歇性工作负载 - 在空闲期间节省成本
2. 设置合适的最小 vCore 数量 - 为时间敏感型应用避免冷启动
3. 监控自动暂停 - 自动恢复会增加延迟
4. 对于持续运行的工作负载，可考虑始终开启 - 预配模式可能更便宜

连接优化

连接池

// .NET connection string
"Server=tcp:myserver.database.windows.net,1433;Database=mydb;
 Min Pool Size=10;Max Pool Size=100;Connection Timeout=30;"

重试逻辑

// Azure SQL requires retry logic for transient faults
var options = new SqlRetryLogicOption()
{
    NumberOfTries = 5,
    DeltaTime = TimeSpan.FromSeconds(1),
    MaxTimeInterval = TimeSpan.FromSeconds(30)
};

连接最佳实践

1. 使用连接池 - 降低连接开销
2. 实现重试逻辑 - 处理暂时性故障（错误 40613、40197）
3. 使用重定向连接模式 - 初始连接后性能更佳
4. 及时关闭连接 - 不要不必要地占用连接

Azure 特定限制

不支持的功能

• SQL Agent（使用 Azure Functions、Logic Apps）
• 从文件执行 BULK INSERT（使用 Blob Storage）
• 链接服务器（使用 Elastic Query）
• FILESTREAM
• 同一服务器中的跨数据库查询（使用 Elastic Query）

解决方法

从 Blob Storage 批量插入

-- Create credential
CREATE DATABASE SCOPED CREDENTIAL BlobCredential
WITH IDENTITY = 'SHARED ACCESS SIGNATURE',
SECRET = 'your_sas_token';

-- Create external data source
CREATE EXTERNAL DATA SOURCE BlobStorage
WITH (
    TYPE = BLOB_STORAGE,
    LOCATION = 'https://youraccount.blob.core.windows.net/container',
    CREDENTIAL = BlobCredential
);

-- Bulk insert
BULK INSERT MyTable
FROM 'data.csv'
WITH (DATA_SOURCE = 'BlobStorage', FORMAT = 'CSV', FIRSTROW = 2);

使用 Elastic Query 进行跨数据库查询

-- On target database
CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'password';

CREATE DATABASE SCOPED CREDENTIAL ElasticCredential
WITH IDENTITY = 'username', SECRET = 'password';

CREATE EXTERNAL DATA SOURCE RemoteDB
WITH (
    TYPE = RDBMS,
    LOCATION = 'remote-server.database.windows.net',
    DATABASE_NAME = 'RemoteDatabase',
    CREDENTIAL = ElasticCredential
);

CREATE EXTERNAL TABLE dbo.RemoteTable (...)
WITH (DATA_SOURCE = RemoteDB);

成本优化

预留容量

• 相较于即用即付，最高可节省 72%
• 期限为 1 年或 3 年
• 可灵活更换或退款

合理调整规格

-- Check if over-provisioned
SELECT
    AVG(avg_cpu_percent) AS avg_cpu,
    MAX(avg_cpu_percent) AS max_cpu,
    AVG(avg_data_io_percent) AS avg_io,
    MAX(avg_data_io_percent) AS max_io
FROM sys.dm_db_resource_stats
WHERE end_time >= DATEADD(day, -7, GETUTCDATE());

-- If avg < 40% consistently, consider downsizing

Hyperscale 成本注意事项

• 计算：按秒计费
• 存储：按已用空间按小时计费
• 只读副本：产生额外计算成本
• 内存不会自动释放（请监控并适当扩展或缩减）