Вопрос 8: Архитектура индексов. Тонкая настройка сервера. Оптимизация запросов.

Индексы - Это упорядоченный список значений, и для каждого значения есть указатели на страницы данных, где находятся эти значения. Сам индекс хранится на страницах индексов в SQL Server. Корневая страница — это начальная страница древовидной структуры, используемой индексом SQL Server. Следуя аналогии дерева, конечные страницы, содержащие указатели на реальные данные, называются "листьями" дерева.

Индекс SQL Server является структурой на диске или в памяти, которая связана с таблицей или представлением и ускоряет получение строк из таблицы или представления. Индекс содержит ключи, построенные из одного или нескольких столбцов в таблице или представлении. Для индексов на диске эти ключи хранятся в виде структуры сбалансированного дерева, которая поддерживает быстрый поиск строк по значениям ключей в SQL Server.

Данные индекса логически упорядочиваются в виде таблицы по строкам и столбцам, а физически хранятся в строковом формате, который называется rowstore, или в столбчатом формате, который называется columnstore.

Выбор правильных индексов для базы данных и ее рабочей нагрузки — это решение сложной задачи о соотношении скорости обработки запроса и стоимости обновления. Узкие индексы, то есть индексы, в ключе которых мало столбцов, требуют меньше места на диске и меньше текущих издержек. С другой стороны, широкие индексы охватывают больше запросов.

Тонкая настройка сервера (Возможно, я хз, либо это про разные типы индексов должно быть)

Оптимизатор запросов в SQL Server с большой вероятностью выбирает наилучший индекс в подавляющем большинстве случаев. Общая стратегия разработки индексов должна давать оптимизатору запросов по возможности разнообразные варианты, чтобы ему было из чего выбирать. Следует довериться его решению. Это уменьшит время анализа и обеспечит высокую производительность в различных ситуациях. Чтобы выяснить, какие индексы оптимизатор запросов использует для отдельных запросов, в меню Запрос среды SQL Server Management Studio выберите Включить действительный план выполнения.

Использование индекса не всегда означает высокую производительность, а высокая производительность не всегда означает эффективное использование индекса. Если бы использование индекса всегда способствовало производительности, то работа оптимизатора запросов была бы очень простой. На самом деле, неверный выбор индекса может привести к неоптимальной производительности. Следовательно, задача оптимизатора запросов состоит в том, чтобы выбрать индекс или комбинацию индексов, если это улучшит производительность, и избежать индексированного поиска, если это ее понизит.

Рекомендуемая стратегия проектирования индексов включает в себя следующие задачи:

1. Прежде всего следует понять характеристики самой базы данных.
2. Определите наиболее часто используемые запросы.
3. Выясните характеристики столбцов, используемых в запросах.
4. Определите, какие параметры индексов могут повысить производительность при создании индекса или при его поддержке.
5. Определите оптимальное расположение для хранения индекса.

При проектировании индекса следует учитывать следующие рекомендации:

1. Большое количество индексов в таблице снижает производительность инструкций INSERT, UPDATE, DELETE и MERGE, потому что при изменении данных в таблице все индексы должны быть скорректированы соответствующим образом.
2. Индексирование маленьких таблиц может оказаться не лучшим выбором, так как поиск данных в индексе может потребовать у оптимизатора запросов больше времени, чем простой просмотр таблицы. Следовательно, для маленьких таблиц индексы могут вообще не использоваться, но тем не менее их необходимо поддерживать при изменении данных в таблице.
3. Индексы представлений могут дать значительное улучшение производительности, если представление содержит агрегаты, соединения таблиц или сочетание того и другого. Необязательно явно ссылаться в запросе на представление, чтобы его мог использовать оптимизатор запросов.
4. Для анализа базы данных и получения рекомендаций по созданию индексов следует использовать помощник по настройке ядра СУБД.

Характеристики индекса

После того, как определено, что индекс соответствует запросу, можно выбрать наилучший тип индекса для конкретной ситуации. Ниже представлены характеристики индекса:

• кластеризованный или некластеризованный;
• уникальный или неуникальный;
• с одним или несколькими столбцами;
• порядок по возрастанию или по убыванию в столбцах индекса;
• полнотабличные или фильтруемые некластеризованные индексы;
• columnstore или rowstore;
• хэш-индекс или некластеризованный индекс для таблиц, оптимизированных для памяти.