Paramétrer les index non-cluster avec les suggestions d’index manquants

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S’applique à :SQL ServerAzure SQL DatabaseAzure SQL Managed Instance

La fonctionnalité d’index manquants est un outil léger permettant de rechercher des index manquants susceptibles d’améliorer considérablement les performances des requêtes. Cet article explique comment utiliser les suggestions d’index manquants pour paramétrer efficacement les index et améliorer les performances des requêtes.

Limitations de la fonctionnalité des index manquants

Quand l’optimiseur de requête génère un plan de requête, il effectue une analyse pour déterminer quels sont les meilleurs index d’une condition de filtre spécifique. S’il n’existe pas de meilleurs index, l’optimiseur de requête génère toujours un plan de requête à l’aide des méthodes d’accès les moins coûteuses. Toutefois, il stocke également les informations relatives à ces index. La fonctionnalité des index manquants vous permet d’accéder aux informations relatives aux meilleurs index pour que vous puissiez décider s’ils doivent être implémentés.

L’optimisation des requêtes est un processus sensible au facteur temps. Il existe donc des limitations à la fonctionnalité des index manquants. Ces limitations incluent :

  • Les suggestions d’index manquants sont basées sur des estimations effectuées durant l’optimisation d’une seule requête, avant son exécution. Les suggestions d’index manquants ne sont pas testées ou mises à jour après l’exécution de la requête.
  • La fonctionnalité des index manquants suggère uniquement des index rowstore sur disque non-cluster. Les index uniques et filtrés ne sont pas suggérés.
  • Les colonnes clés sont suggérées, mais la suggestion ne spécifie pas l’ordre de ces colonnes. Pour plus d’informations sur l’ordre des colonnes, consultez la section Appliquer les suggestions d’index manquants dans cet article.
  • Les colonnes incluses sont suggérées, mais SQL Server n’effectue aucune analyse de type coût/avantage concernant la taille de l’index résultant quand un grand nombre de colonnes incluses sont suggérées.
  • Les requêtes d’index manquantes peuvent offrir des variantes similaires d’index sur la même table et les mêmes colonnes entre les requêtes. Il est important de passer en revue les suggestions d’index et de les combiner dans la mesure du possible.
  • Aucune suggestion n’est proposée pour les plans de requête triviaux.
  • Les informations de coût sont moins précises pour les requêtes impliquant uniquement des prédicats d’inégalité.
  • Les suggestions sont collectées pour un maximum de 600 groupes d’index manquants. Une fois ce seuil atteint, aucune donnée de groupe d’index manquantes n’est collectée.

En raison de ces limitations, il est préférable de considérer les suggestions d’index manquants comme l’une des nombreuses sources d’informations disponibles au moment de l’analyse, de la conception, du paramétrage et des tests d’index. Les suggestions d’index manquants ne sont pas des recommandations pour créer des index exactement tel que cela est suggéré.

Remarque

Azure SQL Database propose un paramétrage automatique d’index. Le paramétrage automatique d’index utilise le machine learning pour apprendre horizontalement à partir de toutes les bases de données d’Azure SQL Database via l’IA. Cela permet ainsi une amélioration dynamique des actions de paramétrage. Le paramétrage automatique d’index comprend un processus de vérification qui permet de garantir une amélioration positive des performances de la charge de travail à partir des index créés.

Voir les recommandations relatives aux index manquants

La fonctionnalité des index manquants se compose de deux composants :

  • Élément MissingIndexes dans le code XML des plans d’exécution. Cela vous permet de corréler les index que l’optimiseur de requête considère comme manquants par rapport aux requêtes pour lesquelles ils sont manquants.
  • Ensemble de vues DMV (vues de gestion dynamique) qui peuvent être interrogées pour retourner des informations sur les index manquants. Cela vous permet de voir toutes les recommandations d’index manquants pour une base de données.

Voir les suggestions d’index manquants dans les plans d’exécution

Vous pouvez générer ou obtenir les plans d’exécution de requête de plusieurs façons :

Par exemple, vous pouvez utiliser la requête suivante pour générer des requêtes d’index manquants à partir de l’exemple de base de données AdventureWorks.

SELECT City, StateProvinceID, PostalCode  
FROM Person.Address as a
JOIN Person.BusinessEntityAddress as ba on
    a.AddressID = ba.AddressID
JOIN Person.Person as  p on
    ba.BusinessEntityID = p.BusinessEntityID
WHERE p.FirstName like 'K%' and
    StateProvinceID = 9;  
GO

Pour générer et voir les requêtes d’index manquants :

  1. Ouvrez SSMS et connectez une session à votre copie de l’exemple de base de données AdventureWorks.

  2. Collez la requête dans la session, puis générez un plan d’exécution estimé dans SSMS pour cette requête en sélectionnant le bouton de barre d’outils Afficher le plan d’exécution estimé. Le plan d’exécution s’affiche dans un volet de la session active. Une instruction Index manquant de couleur verte apparaît vers le haut du plan graphique.

    A graphic execution plan in SQL Server Management Studio. A missing index request appears at the top of the missing index request in green font, directly below the Transact-SQL statement.

    Un plan d’exécution unique peut contenir plusieurs demandes d’index manquantes, mais une seule requête d’index manquante peut être affichée dans le plan d’exécution graphique. Vous pouvez voir la liste complète des index manquants d’un plan d’exécution en affichant le fichier XML du plan d’exécution.

  3. Cliquez avec le bouton droit sur le plan d’exécution, puis sélectionnez Afficher le fichier XML du plan d’exécution dans le menu.

    Screenshot showing the menu that appears after right-clicking on an execution plan.

    Le code XML du plan d’exécution s’ouvre sous forme d’un nouvel onglet dans SSMS.

    Remarque

    Une seule suggestion d’index manquant s’affiche dans l’option de menu Détails sur l’index absent, même si plusieurs suggestions sont présentes dans le code XML du plan d’exécution. La suggestion d’index manquante affichée peut ne pas être celle avec l’amélioration estimée la plus élevée pour la requête.

  4. Affichez la boîte de dialogue Rechercher à l’aide du raccourci Ctrl+F.

  5. Recherchez MissingIndex.

    Screenshot of the XML for an execution plan. The Find dialog has been opened, and the term MissingIndex has been searched for in the document.

    Dans cet exemple, il existe deux éléments MissingIndex.

    • La première suggestion d’index manquant indique que la requête peut utiliser un index pour la table Person.Address, qui prend en charge une recherche d’égalité sur la colonne StateProvinceID, laquelle comprend deux colonnes supplémentaires, City et PostalCode. Au moment de l’optimisation, l’optimiseur de requête pensait que cet index pouvait réduire le coût estimé de la requête de 34,2737 %.
    • La seconde suggestion d’index manquant indique que la requête peut utiliser un index pour la table Person.Person, qui prend en charge une recherche d’inégalité sur la colonne FirstName. Au moment de l’optimisation, l’optimiseur de requête pensait que cet index pouvait réduire le coût estimé de la requête de 18,1102 %.

Chaque index non cluster basé sur disque dans votre base de données prend de l’espace, ajoute une surcharge pour les insertions, les mises à jour et les suppressions, et peut nécessiter une maintenance. Pour ces raisons, il est recommandé de passer en revue toutes les requêtes d’index manquants ainsi que les index existants d’une table avant d’ajouter un index basé sur un plan d’exécution de requête.

Voir les suggestions d’index manquants dans les vues DMV

Vous pouvez récupérer les informations sur les index manquants en interrogeant les objets de gestion dynamique listés dans le tableau suivant.

Vue de gestion dynamique Informations retournées
sys.dm_db_missing_index_group_stats (Transact-SQL) Retourne des informations récapitulatives sur les groupes d’index manquants, par exemple les améliorations des performances qui peuvent être acquises en implémentant un groupe spécifique d’index manquants.
sys.dm_db_missing_index_groups (Transact-SQL) Retourne des informations sur un groupe spécifique d’index manquants, tels que l’identificateur de groupe et les identificateurs de tous les index manquants contenus dans ce groupe.
sys.dm_db_missing_index_details (Transact-SQL) Retourne des informations détaillées sur un index manquant ; Par exemple, elle retourne le nom et l’identificateur de la table où l’index est manquant, ainsi que les colonnes et les types de colonnes qui doivent correspondre à l’index manquant.
sys.dm_db_missing_index_columns (Transact-SQL) Retourne des informations sur les colonnes de la table de base de données qui manquent un index.

La requête suivante utilise les vues DMV d’index manquants pour générer les instructions CREATE INDEX. Les instructions de création d’index présentées ici sont destinées à vous aider à créer votre propre instruction DDL (langage de définition de données), une fois que vous avez examiné toutes les requêtes ainsi que tous les index existants de la table.

SELECT TOP 20
    CONVERT (varchar(30), getdate(), 126) AS runtime,
    CONVERT (decimal (28, 1), 
        migs.avg_total_user_cost * migs.avg_user_impact * (migs.user_seeks + migs.user_scans) 
        ) AS estimated_improvement,
    'CREATE INDEX missing_index_' + 
        CONVERT (varchar, mig.index_group_handle) + '_' + 
        CONVERT (varchar, mid.index_handle) + ' ON ' + 
        mid.statement + ' (' + ISNULL (mid.equality_columns, '') + 
        CASE
            WHEN mid.equality_columns IS NOT NULL
            AND mid.inequality_columns IS NOT NULL THEN ','
            ELSE ''
        END + ISNULL (mid.inequality_columns, '') + ')' + 
        ISNULL (' INCLUDE (' + mid.included_columns + ')', '') AS create_index_statement
FROM sys.dm_db_missing_index_groups mig
JOIN sys.dm_db_missing_index_group_stats migs ON 
    migs.group_handle = mig.index_group_handle
JOIN sys.dm_db_missing_index_details mid ON 
    mig.index_handle = mid.index_handle
ORDER BY estimated_improvement DESC;
GO

Cette requête trie les suggestions en fonction d’une colonne nommée estimated_improvement. L’amélioration estimée est basée sur une combinaison des éléments suivants :

  • Estimation du coût des requêtes associées à la requête d’index manquant.
  • Estimation de l’impact de l’ajout de l’index. Il s’agit d’une estimation de la réduction du coût de requête apportée par l’index non-cluster.
  • Somme des exécutions des opérateurs de requête (recherches et analyses) pour les requêtes associées à la requête d’index manquant. Comme nous l’avons vu dans la méthode permettant de faire persister les index manquants avec le Magasin des requêtes, ces informations sont régulièrement effacées.

Remarque

Le script Index-Creation dans Tiger Toolbox de Microsoft examine les vues DMV d’index manquants et supprime automatiquement tous les index suggérés redondants. De plus, il analyse les index à faible impact et génère des scripts de création d’index que vous pouvez passer en revue. Comme dans la requête ci-dessus, il n’exécute PAS les commandes de création d’index. Le script Index-Creation convient à SQL Server et Azure SQL Managed Instance. Pour Azure SQL Database, implémentez le paramétrage automatique d’index.

Passez en revue les limitations de la fonctionnalité des index manquants et la façon d’appliquer les suggestions d’index manquants avant de créer des index, puis modifiez le nom d’index pour qu’il corresponde à la convention de nommage de votre base de données.

Faire persister les index manquants avec le Magasin des requêtes

Les suggestions d’index manquants dans les vues DMV sont effacées par des événements tels que les redémarrages d’instances, les basculements et la mise hors connexion d’une base de données. De plus, quand les métadonnées d’une table changent, toutes les informations d’index manquants relatives à cette table sont supprimées de ces objets de gestion dynamique. Les modifications apportées aux métadonnées de table peuvent se produire lorsque des colonnes sont ajoutées ou supprimées d’une table, par exemple, ou lorsqu’un index est créé sur une colonne d’une table. L’exécution d’une opération ALTER INDEX REBUILD sur l’index d’une table entraîne également l’effacement des requêtes d’index manquants pour cette table.

De même, les plans d’exécution stockés dans le cache de plans sont effacés par des événements tels que les redémarrages d’instances, les basculements et la mise hors connexion d’une base de données. Les plans d’exécution peuvent être supprimés du cache en raison de la pression de la mémoire et des recompilations.

Vous pouvez faire persister les suggestions d’index manquants des plans d’exécution pour ces événements en activant le Magasin des requêtes.

La requête suivante récupère les 20 premiers plans de requête contenant des requêtes d’index manquants dans le Magasin des requêtes en fonction d’une estimation du nombre total de lectures logiques de la requête. Les données se limitent aux exécutions de requêtes effectuées au cours des dernières 48 heures.

SELECT TOP 20
    qsq.query_id,
    SUM(qrs.count_executions) * AVG(qrs.avg_logical_io_reads) as est_logical_reads,
    SUM(qrs.count_executions) AS sum_executions,
    AVG(qrs.avg_logical_io_reads) AS avg_avg_logical_io_reads,
    SUM(qsq.count_compiles) AS sum_compiles,
    (SELECT TOP 1 qsqt.query_sql_text FROM sys.query_store_query_text qsqt
        WHERE qsqt.query_text_id = MAX(qsq.query_text_id)) AS query_text,    
    TRY_CONVERT(XML, (SELECT TOP 1 qsp2.query_plan from sys.query_store_plan qsp2
        WHERE qsp2.query_id=qsq.query_id
        ORDER BY qsp2.plan_id DESC)) AS query_plan
FROM sys.query_store_query qsq
JOIN sys.query_store_plan qsp on qsq.query_id=qsp.query_id
CROSS APPLY (SELECT TRY_CONVERT(XML, qsp.query_plan) AS query_plan_xml) AS qpx
JOIN sys.query_store_runtime_stats qrs on 
    qsp.plan_id = qrs.plan_id
JOIN sys.query_store_runtime_stats_interval qsrsi on 
    qrs.runtime_stats_interval_id=qsrsi.runtime_stats_interval_id
WHERE    
    qsp.query_plan like N'%<MissingIndexes>%'
    and qsrsi.start_time >= DATEADD(HH, -48, SYSDATETIME())
GROUP BY qsq.query_id, qsq.query_hash
ORDER BY est_logical_reads DESC;
GO

Appliquer les suggestions d’index manquants

Pour utiliser efficacement les suggestions d’index manquants, suivez les recommandations sur la conception d’index non-cluster. Durant le paramétrage d’index non-cluster avec des suggestions d’index manquants, passez en revue la structure de la table de base, combinez avec soin les index, tenez compte de l’ordre des colonnes clés et passez en revue les suggestions de colonnes incluses.

Passer en revue la structure de la table de base

Avant de créer des index non-cluster sur une table en fonction des suggestions d’index manquants, passez en revue l’index cluster de la table.

Pour vérifier la présence d’un index cluster, vous pouvez utiliser la procédure stockée système sp_helpindex. Par exemple, nous pouvons voir un récapitulatif des index de la table Person.Address en exécutant l’instruction suivante :

exec sp_helpindex 'Person.Address';
GO

Examinez la colonne index_description. Une table ne peut avoir qu’un seul index cluster. Si un index cluster a été implémenté pour la table, index_description contient le mot « cluster ».

Screenshot of the sp_helpindex being run against the `Person.Address` table in the AdventureWorks database. The table returns four indexes. The fourth index has an index_description that shows that it's a clustered, unique primary key.

Si aucun index cluster n’est présent, la table est un tas. Dans ce cas, vérifiez si la table a été créée intentionnellement en tant que tas pour résoudre un problème de performances spécifique. La plupart des tables tirent parti des index cluster. Il arrive que les tables soient implémentées sous forme de tas par accident. Implémentez un index cluster en fonction des recommandations sur la conception d’index cluster.

Vérifier si les index manquants et les index existants se chevauchent

Les index manquants peuvent offrir des variantes similaires d’index non cluster sur la même table et les mêmes colonnes entre les requêtes. Les index manquants peuvent également être similaires aux index existants sur une table. Pour des performances optimales, il est préférable d’examiner les index manquants et les index existants à la recherche de chevauchements afin d’éviter de créer des index en double.

Créer un script de traitement des index existants d’une table

Vous pouvez examiner la définition des index existants d’une table de plusieurs façons, notamment en écrivant un script de traitement des index à l’aide du volet Détails de l’Explorateur d’objets :

  1. Connectez l’Explorateur d’objets à votre instance ou base de données.
  2. Développez le nœud de la base de données en question dans l’Explorateur d’objets.
  3. Développez le dossier Tables .
  4. Développez la table pour laquelle vous souhaitez générer un script de traitement des index.
  5. Sélectionnez le dossier Index.
  6. Si le volet Détails de l’Explorateur d’objets n’est pas déjà ouvert, dans le menu Affichage, sélectionnez Détails de l’Explorateur d’objets, ou appuyez sur F7.
  7. Sélectionnez tous les index listés dans le volet Détails de l’Explorateur d’objets à l’aide du raccourci Ctrl+A.
  8. Cliquez avec le bouton droit n’importe où dans la zone sélectionnée, choisissez l’option de menu Script index as (Générer un script d’index), puis CREATE To et Nouvelle fenêtre d’éditeur de requête.

Screenshot of scripting out all indexes on a table using the Object Explorer Details pane in SSMS.

Passer en revue les index et les combiner si possible

Passez en revue les recommandations relatives aux index manquants d’une table sous forme de groupe ainsi que les définitions d’index existants de la table. Rappelez-vous que durant la définition des index, les colonnes d’égalité doivent généralement être placées avant les colonnes d’inégalité. Ensemble, elles doivent former la clé de l’index. Pour déterminer un ordre efficace pour les colonnes d'égalité, vous devez les organiser en fonction de leur sélectivité : répertoriez les colonnes les plus sélectives (les colonnes de gauche dans la liste des colonnes). Les colonnes uniques sont les plus sélectives, alors que les colonnes contenant de nombreuses valeurs répétitives le sont moins.

Les colonnes incluses doivent être ajoutées à l'instruction CREATE INDEX à l'aide de la clause INCLUDE. L’ordre des colonnes incluses n’affecte pas les performances des requêtes. Par conséquent, lors de la combinaison d’index, les colonnes incluses peuvent être combinées sans vous soucier de l’ordre. Découvrez davantage d’informations dans les recommandations relatives aux colonnes incluses.

Par exemple, vous pouvez avoir une table, Person.Addressavec un index existant sur la colonne StateProvinceIDclé. Vous pouvez voir des recommandations d’index manquantes pour la Person.Address table pour les colonnes suivantes :

  • Filtres EQUALITY pour StateProvinceID et City
  • Filtres EQUALITY pour StateProvinceID et City, INCLUDE PostalCode

Si vous modifiez l’index existant pour qu’il corresponde à la deuxième recommandation, un index ayant des clés sur StateProvinceID et City ainsi que PostalCode est probablement plus adapté aux requêtes qui ont généré les deux suggestions d’index.

Les compromis sont courants dans le paramétrage des index. Il est probable que pour de nombreux jeux de données, la colonne City soit plus sélective que la colonne StateProvinceID. Toutefois, si notre index existant sur StateProvinceID est fortement utilisé, et si les autres requêtes effectuent principalement des recherches à la fois sur StateProvinceID et City, la surcharge de traitement est généralement moins importante pour la base de données si elle a un seul index avec les deux colonnes dans la clé, StateProvinceID étant la colonne de début, bien qu’il ne s’agisse pas de la colonne la plus sélective.

Les index peuvent être modifiés de plusieurs façons :

L’ordre des clés d’index est important au moment de la combinaison des suggestions d’index : City en tant que colonne de début est différent de StateProvinceID en tant que colonne de début. Découvrez davantage d’informations dans les recommandations sur la conception d’index non-cluster.

Quand vous créez des index, utilisez les opérations d’index en ligne si elles sont disponibles.

Bien que les index puissent considérablement améliorer les performances des requêtes dans certains cas, ils entraînent également une surcharge de traitement et des coûts de gestion. Passez en revue les recommandations générales sur la conception d’index pour évaluer les avantages des index avant de les créer.

Vérifier la réussite des changements apportés aux index

Il est important de vérifier si les changements apportés aux index ont réussi : l’optimiseur de requête utilise-t-il vos index ?

Il existe plusieurs façons de vérifier les changements apportés aux index, notamment en utilisant le Magasin des requêtes pour identifier les requêtes où il manque des requêtes d’index. Notez le query_id des requêtes. Utilisez la vue Requêtes suivies dans le Magasin des requêtes pour vérifier si les plans d’exécution d’une requête ont changé, et si l’optimiseur utilise votre index nouveau ou modifié. Découvrez plus en détail les requêtes suivies dans la description de la résolution des problèmes de performances des requêtes.

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Découvrez plus en détail le paramétrage des index et des performances dans les articles suivants :