RDS SQL Server CPU使用率高问题

产生原因

对于突发的CPU使用率明显增高情况，常见原因有如下几种：

• 数据库查询请求数量突然增加。例如业务负载骤增，或数据缓存服务层出现缓存穿透等。

• 查询请求的开销突然增加。例如应用中出现新的低效查询请求，或某些查询语句的执行计划发生了改变等。

• 查询语句的执行计划编译频率明显增加。例如当实例的缓存压力增大时，执行计划缓存的数量和命中率会显著下降，将导致数据库无法重用已有的执行计划，从而需要频繁地重新编译查询语句的执行计划，增加系统整体的开销。

• 参数嗅探（Parameter Sniffing）导致的CPU高，当多数负载使用的已缓存执行计划并非最优时，就会出现这种情况。

分析问题

访问RDS实例详情页的自治服务 > 性能优化页面，在性能洞察页签下重点关注如下性能指标，以判断CPU使用率增高的原因。

参考案例

以下为一个实际的参考案例。

从CPU使用率监控中可以看到，CPU的升高主要出现在9:10~9:20和9:30~9:40这两个时段。该时段内实例的QPS并没有增加，9:40之后QPS才开始增加，因此CPU使用率的增高并不是数据库查询请求数量的增加导致的。

同时段Sqlcompliations的值也无明显升高，并且其绝对值也很低，因此查询编译开销也不是导致CPU升高的原因。

Page_Lookups/sec的值增高与CPU使用率的增高时间基本一致，因此较大的可能性是9:10~9:20和9:30~9:40这两个时段内有某些执行开销较高的查询请求存在，导致了实例整体CPU使用率的明显升高。

在这种情况下，需要进一步分析在上述时段内有哪些查询语句的执行导致了较高的CPU资源消耗。另外Page_Lookups/sec的值升高一定会导致CPU使用率升高，但也会有些查询语句的执行开销很高而逻辑读开销并不高，这时要分析对应时段内的查询语句以定位原因，您可以通过SQL审计查看相关语句。

产生原因

RDS SQL Server实例的CPU使用率突然增高，最常见原因是数据库中出现了某些执行效率较差的查询语句。您可以使用自治服务中性能洞察功能的平均活跃会话AAS（Average Active Sessions）定位和分析这类查询语句。

分析问题

RDS每10秒会检查一次SQL Server实例中的活动会话（Active Session）信息，并记录当前活跃查询的SQL语句、查询哈希（Query Hash）、执行计划以及等待事件类型等。CPU开销高的查询语句在执行过程中，其等待事件类型（Waits）通常为CPU。

SQL Hash列的值是对SQL语句进行结构参数化之后的哈希值，用于标识和聚合相同结构的SQL语句，便于将SQL语句按照结构进行归类聚合统计，利用SQL Hash可以直接在系统视图sys.dm_exec_query_stats中基于query_hash列的值进行检索，从而获得该语句的最新执行情况统计信息。

排查方法

• 单击SQL Hash列的超链接，查看该语句本身的AAS统计结果。

• 单击执行计划列的分析，查看SQL语句的执行计划，以及自治服务分析后给出的性能优化参考建议。

以上建议是基于常规的优化策略，对于结构较为简单的SQL语句来说，效果会比较好，但对于复杂的SQL语句，建议您在参考以上优化建议的基础上，对执行计划的信息进行具体的分析并做实际测试验证。关于AAS的更多介绍，请参见性能洞察。

产生原因

通过自治服务性能洞察中的AAS功能，您可以轻松定位特定时段内导致CPU使用率升高的SQL语句，但是不能提供各类SQL语句的执行频率、平均CPU开销、整体CPU资源消耗占比等信息。为了优化实例的整体CPU资源效率，获取这些资源消耗最高的SQL语句的详细统计信息是至关重要的。

分析问题

SQL Server支持自动汇总统计SQL语句和存储过程等对象的执行信息，并可通过sys.dm_exec_query_stats和sys.dm_exec_procedure_stats等系统视图直接查看，便于定位各类资源开销的Top SQL。