如何有效抓取SQL Server的BLOCKING信息

转自：微软亚太区数据库技术支持组 官方博客

http://blogs.msdn.com/b/apgcdsd/archive/2011/12/12/sql-server-blocking.aspx

SQL Server允许并发操作，BLOCKING是指在某一操作没有完成之前，其他操作必须等待，以便于保证数据的完整性。BLOCKING的解决方法要查看BLOCKING的头是什么，为什么BLOCKING头上的语句执行的很慢。通常来讲只要我们能找到BLOCKING头上的语句，我们总能够想出各种各种的办法，来提升性能，缓解或解决BLOCKING的问题。

 

但是问题的关键是，我们不知道BLOCKING什么时候会发生。用户跟我们抱怨数据库性能很差，等我们连上数据库去查看的时候，那时候有可能BLOCKING可能就已经过去了。性能又变好了。或者由于问题的紧急性，我们直接重新启动服务器以恢复运营。但是问题并没有最终解决，我们不知道下次问题会在什么时候发生。

 

BLOCKING问题的后果比较严重。因为终端用户能直接体验到。他们提交一个订单的时候，无论如何提交不上去，通常几秒之内能完成的一个订单提交，甚至要等待十几分钟，才能提交完成。更有甚者，极严重的BLOCKING能导致SQL Server停止工作。如下面的SQL ERRORLOG所表示, 在短短的几分钟之内，SPID数据从158增长到694, 并马上导致SQL Server打了一个dump, 停止工作。我们很容易推断出问题的原因是由于BLOCKING导致的，但是我们无法得知BLOCKING HEADER是什么，我们必须要等下次问题重现时，辅之以工具，才能得知BLOCKING HEADER在做什么事情。如果信息抓取时机不对，我们可能要等问题发生好几次，才能抓到。这时候，客户和经理就会有抱怨了。因为我们的系统是生产系统，问题每发生一次，都会对客户带来损失。

 

2011-06-01 16:22:30.98 spid1931    Alert There are 158 Active database sessions which is too high.

2011-06-01 16:23:31.16 spid3248    Alert There are 342 Active database sessions which is too high.

2011-06-01 16:24:31.06 spid3884    Alert There are 517 Active database sessions which is too high.

2011-06-01 16:25:31.08 spid3688    Alert There are 694 Active database sessions which is too high.

2011-06-01 16:26:50.93 Server      Using 'dbghelp.dll' version '4.0.5'

2011-06-01 16:26:50.97 Server      **Dump thread - spid = 0, EC = 0x0000000000000000

2011-06-01 16:26:50.97 Server      ***Stack Dump being sent to D:\MSSQL10.INSTANCE\MSSQL\LOG\SQLDump0004.txt

2011-06-01 16:26:50.97 Server      * *******************************************************************************

2011-06-01 16:26:50.97 Server      *

2011-06-01 16:26:50.97 Server      * BEGIN STACK DUMP:

2011-06-01 16:26:50.97 Server      *   06/01/11 16:26:50 spid 4124

2011-06-01 16:26:50.97 Server      *

2011-06-01 16:26:50.97 Server      * Deadlocked Schedulers

2011-06-01 16:26:50.97 Server      *

2011-06-01 16:26:50.97 Server      * *******************************************************************************

2011-06-01 16:26:50.97 Server      * -------------------------------------------------------------------------------

2011-06-01 16:26:50.97 Server      * Short Stack Dump

2011-06-01 16:26:51.01 Server      Stack Signature for the dump is 0x0000000000000258

 

BLOCKING的信息抓取有很多种方法。这里罗列了几种。并且对每种分析它的优缺点。以便我们选择。在枚举方法之前，我们先简单演示一下BLOCKING.

 

我们首先创建一个测试表:

DROP TABLE [TESTTABLE]

GO

 

CREATE TABLE [dbo].[TESTTABLE](

      [ID] [int] NULL,

      [NAME] [nvarchar](50) NULL

)

GO

 

INSERT INTO TESTTABLE VALUES (1, 'aaaa')

GO

 

然后打开一个查询窗口，执行下面的语句, 该语句修改一行数据，并等待3分钟，然后在结束transaction

BEGIN TRANSACTION

UPDATE TESTTABLE SET [NAME] = 'bbbb' WHERE [ID] = 1

WAITFOR  DELAY '00:03:00'

COMMIT TRANSACTION

 

这时候，如果打开另外一个查询窗口，执行下面的语句，下面的语句就会被BLOCK住。

UPDATE TESTTABLE SET [NAME] = 'cccc' WHERE [ID] = 1

 

 

方法一, 抓取SQL Profiler

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SQL Profiler里面包含大量的信息。其中有一个事件在Errors and Warnings->Blocked Process Report专门用来获得blocking的情况。但是因为信息量比较大，而且我们并不能很好的估算在什么时候会产生blocking，另外在生产环境使用Profiler, 对性能可能会有影响，所以SQL Profiler并不是最合适的工具。我们在这里并不对它赘述。

 

方法二, 执行查询

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如果我们检查问题的时候，blocking还存在，那么，我们可以直接可以运行几个查询，得知BLOCKING HEADER的信息

 

SELECT * FROM sys.sysprocesses where spid>50

 

上述查询只是告诉我们，BLOCKING HEADER的头是SPID=53, 但是并没有告诉我们SPID=53在做什么事情。我们可以用下面的查询，得到SPID=53的信息

DBCC INPUTBUFFER(53)

 

我们可以把上述的两个查询合并起来，用下面的查询:

 

SELECT SPID=p.spid,

       DBName = convert(CHAR(20),d.name),

       ProgramName = program_name,

       LoginName = convert(CHAR(20),l.name),

       HostName = convert(CHAR(20),hostname),

       Status = p.status,

       BlockedBy = p.blocked,

       LoginTime = login_time,

       QUERY = CAST(TEXT AS VARCHAR(MAX))

FROM   MASTER.dbo.sysprocesses p

       INNER JOIN MASTER.dbo.sysdatabases d

         ON p.dbid = d.dbid

       INNER JOIN MASTER.dbo.syslogins l

         ON p.sid = l.sid

       CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(sql_handle)

WHERE  p.blocked = 0

       AND EXISTS (SELECT 1

                   FROM   MASTER..sysprocesses p1

                   WHERE  p1.blocked = p.spid)

 

 

这样，一次执行，就能告诉我们BLOCKING header的SPID信息，以及该SPID在做的语句。我们可以进一步研究该语句，以理解为什么该语句执行很慢。

 

用这个方法有一个缺点，就是使用的时候，要求BLOCKING是存在的。如果BLOCKING已经消失了，那么我们的方法就不管用了。

 

 

方法三,长期执行一个BLOCKING SCRIPT

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因为我们通常无法知道BLOCKING什么时候会产生，所以通常的办法是我们长期运行一个BLOCKING SCRIPT, 这样，等下次发生的时候，我们就会有足够的信息。长期运行BLOCKING SCRIPT对性能基本上是没有影响的。因为我们每隔10秒钟抓取一次信息。缺点是，如果问题一个月才发生一次，那么，我们的BLOCKING日志信息会很大。所以这种方法适用于几天之内能重现问题。

 

运行方法如下:

 

如果要停止运行，我们按ctrl+c就可以了。

BLOCKING的信息存在log.out这个文件中

 

我们可以打开log.out这个文件, 会发现SPID 54被 SPID 53给Block住了。

 

 

而随后，我们可以看到SPID=53在做什么事情:

 

 

下面是BLOCKING SCRIPT的脚本, 我们可以把它存为blocking.sql

 

use master

go

while 1 =1

begin

print 'Start time: ' + convert(varchar(26), getdate(), 121)

Print 'Running processes'

select spid, blocked, waittype, waittime, lastwaittype, waitresource, dbid,uid, cpu, physical_io, memusage, login_time, last_batch,

open_tran, status, hostname, program_name, cmd, net_library, loginame

from sysprocesses

--where (kpid <> 0 ) or (spid < 51)

-- Change it if you only want to see the working processes

print '*********lockinfor***********'

select convert (smallint, req_spid) As spid,

rsc_dbid As dbid,

rsc_objid As ObjId,

rsc_indid As IndId,

substring (v.name, 1, 4) As Type,

substring (rsc_text, 1, 16) as Resource,

substring (u.name, 1, 8) As Mode,

substring (x.name, 1, 5) As Status

from master.dbo.syslockinfo,

master.dbo.spt_values v,

master.dbo.spt_values x,

master.dbo.spt_values u

where master.dbo.syslockinfo.rsc_type = v.number

and v.type = 'LR'

and master.dbo.syslockinfo.req_status = x.number

and x.type = 'LS'

and master.dbo.syslockinfo.req_mode + 1 = u.number

and u.type = 'L'

order by spid

print 'inputbuffer for running processes'

declare @spid varchar(6)

declare ibuffer cursor fast_forward for

select cast (spid as varchar(6)) as spid from sysprocesses where spid >50

open ibuffer

fetch next from ibuffer into @spid

while (@@fetch_status != -1)

begin

print ''

print 'DBCC INPUTBUFFER FOR SPID ' + @spid

exec ('dbcc inputbuffer (' + @spid + ')')

fetch next from ibuffer into @spid

end

deallocate ibuffer

waitfor delay '0:0:10'

End

 

这种方法的缺陷就是，log.out会比较巨大，会占用很大的空间，如果blocking一个月甚至更长时间才发生一次，那我们的这个方法就不太适宜。

 

 

方法四,我们用Agent Job来检查BLOCKING

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长期运行一个BLOCKING SCRIPT的缺点是我们每隔一段时间，去查询信息，但是大多数收集的信息是无用的。所以会导致日志文件巨大，对于一个生产系统来讲，磁盘空间满可不是个好事情，另外，有一些客户对于用命令行来长期运行TSQL脚本有所顾忌，所以我们做了一个改进。这次，我们只收集有用的信息。对于无用的信息我们不关注。这样能极大减少日志大小。

 

我们首先创建一个观察数据库，然后建立两张表格 Blocking_sysprocesses和Blocking_SQLText, 建立一个存储过程和一个Job, 该Job每隔一段时间去调用存储过程。只有发现有blocking的，我们才记录到表格Blocking_sysprocesses和Blocking_SQLText这两个表格中。如果跟blocking无关，我们就不对它进行记录。下面是TSQL语句:

 

 

CREATE DATABASE [MonitorBlocking]

GO

 

USE [MonitorBlocking]

GO

 

CREATE TABLE Blocking_sysprocesses(

      [spid] smallint,

      [kpid] smallint,

      [blocked] smallint,

      [waitType] binary(2),

      [waitTime] bigInt,

      [lastWaitType] nchar(32),

      [waitResource] nchar(256),

      [dbID] smallint,

      [uid] smallint,

      [cpu] int,

      [physical_IO] int,

      [memusage] int,

      [login_Time] datetime,

      [last_Batch] datetime,

      [open_Tran] smallint,

      [status] nchar(30),

      [sid] binary(86),

      [hostName] nchar(128),

      [program_Name] nchar(128),

      [hostProcess] nchar(10),

      [cmd] nchar(16),

      [nt_Domain] nchar(128),

      [nt_UserName] nchar(128),

      [net_Library] nchar(12),

      [loginName] nchar(128),

      [context_Info] binary(128),

      [sqlHandle] binary(20),

      [CapturedTimeStamp] datetime

)

GO

CREATE TABLE [dbo].[Blocking_SqlText](

      [spid] [smallint],

      [sql_text] [nvarchar](2000),

      [Capture_Timestamp] [datetime]

)

GO

 

CREATE PROCEDURE [dbo].[checkBlocking]

AS

BEGIN

 

SET NOCOUNT ON;

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED

 

declare @Duration   int -- in milliseconds, 1000 = 1 sec

declare @now            datetime

declare @Processes  int

 

select  @Duration = 100  -- in milliseconds, 1000 = 1 sec

select  @Processes = 0

 

select @now = getdate()

 

CREATE TABLE #Blocks_rg(

      [spid] smallint,

      [kpid] smallint,

      [blocked] smallint,

      [waitType] binary(2),

      [waitTime] bigInt,

      [lastWaitType] nchar(32),

      [waitResource] nchar(256),

      [dbID] smallint,

      [uid] smallint,

      [cpu] int,

      [physical_IO] int,

      [memusage] int,

      [login_Time] datetime,

      [last_Batch] datetime,

      [open_Tran] smallint,

      [status] nchar(30),

      [sid] binary(86),

      [hostName] nchar(128),

      [program_Name] nchar(128),

      [hostProcess] nchar(10),

      [cmd] nchar(16),

      [nt_Domain] nchar(128),

      [nt_UserName] nchar(128),

      [net_Library] nchar(12),

      [loginName] nchar(128),

      [context_Info] binary(128),

      [sqlHandle] binary(20),

      [CapturedTimeStamp] datetime

)    

     

INSERT INTO #Blocks_rg 

SELECT

      [spid],

      [kpid],

      [blocked],

      [waitType],

      [waitTime],

      [lastWaitType],

      [waitResource],

      [dbID],

      [uid],

      [cpu],

      [physical_IO],

      [memusage],

      [login_Time],

      [last_Batch],

      [open_Tran],

      [status],

      [sid],

      [hostName],

      [program_name],

      [hostProcess],

      [cmd],

      [nt_Domain],

      [nt_UserName],

      [net_Library],

      [loginame],

      [context_Info],

      [sql_Handle],

      @now as [Capture_Timestamp]

FROM master..sysprocesses where blocked <> 0

AND waitTime > @Duration     

     

SET @Processes = @@rowcount

 

INSERT into #Blocks_rg

SELECT

 

      src.[spid],

      src.[kpid],

      src.[blocked],

      src.[waitType],

      src.[waitTime],

      src.[lastWaitType],

      src.[waitResource],

      src.[dbID],

      src.[uid],

      src.[cpu],

      src.[physical_IO],

      src.[memusage],

      src.[login_Time],

      src.[last_Batch],

      src.[open_Tran],

      src.[status],

      src.[sid],

      src.[hostName],

      src.[program_name],

      src.[hostProcess],

      src.[cmd],

      src.[nt_Domain],

      src.[nt_UserName],

      src.[net_Library],

      src.[loginame],

      src.[context_Info],

      src.[sql_Handle]

      ,@now as [Capture_Timestamp]

FROM  master..sysprocesses src inner join #Blocks_rg trgt

       on trgt.blocked = src.[spid]

 

if @Processes > 0

BEGIN

      INSERT [dbo].[Blocking_sysprocesses]

      SELECT * from #Blocks_rg

     

DECLARE @SQL_Handle binary(20), @SPID smallInt;

DECLARE cur_handle CURSOR FOR SELECT sqlHandle, spid FROM #Blocks_rg;

OPEN cur_Handle

FETCH NEXT FROM cur_handle INTO @SQL_Handle, @SPID

WHILE (@@FETCH_STATUS = 0)

BEGIN

 

INSERT [dbo].[Blocking_SqlText]

SELECT      @SPID, CONVERT(nvarchar(4000), [text]) ,@now as [Capture_Timestamp]from ::fn_get_sql(@SQL_Handle)

 

FETCH NEXT FROM cur_handle INTO @SQL_Handle, @SPID

END

CLOSE cur_Handle

DEALLOCATE cur_Handle

 

END

 

DROP table #Blocks_rg

 

END

 

GO

 

 

 

 

USE msdb;

GO

 

EXEC dbo.sp_add_job

      @job_name = N'MonitorBlocking';

GO

 

EXEC sp_add_jobstep

      @job_name = N'MonitorBlocking',

      @step_name = N'execute blocking script', 

      @subsystem = N'TSQL',

      @command = N'exec checkBlocking',

@database_name=N'MonitorBlocking';

GO   

 

EXEC sp_add_jobSchedule

      @name = N'ScheduleBlockingCheck',

      @job_name = N'MonitorBlocking',

      @freq_type = 4, -- daily

      @freq_interval = 1,

      @freq_subday_type = 4,

      @freq_subday_interval = 1

 

EXEC sp_add_jobserver @job_name = N'MonitorBlocking', @server_name = N'(local)'

 

当Blocking发生一段时间后，我们可以查询下面的两个表格，以得知当时问题发生时的blocking信息:

 

 

use MonitorBlocking

GO   

SELECT * from Blocking_sqlText

SELECT * FROM Blocking_sysprocesses