مدیریت Legacy Cardinality Estimation؛ آموزش کامل LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION در SQL Server

وقتی Plan بد می‌شود، وسوسه تغییر مدل CE زیاد است؛ اما تخمین فقط به مدل وابسته نیست و Statistics، پارامتر و Predicate هم نقش دارند.

Cardinality Estimator تعداد ردیف‌های احتمالی را پیش‌بینی می‌کند و این تخمین روی Join، Memory Grant و Index Access اثر دارد. Legacy CE بیشتر ابزار سازگاری و عیب‌یابی است تا گزینه‌ای که بدون تحلیل دائماً روشن بماند. در این مقاله از Syntax و خواندن مقدار فعلی شروع می‌کنیم و بعد به سناریوی واقعی، روش اندازه‌گیری، خطاهای رایج و تصمیم Production می‌رسیم.

برای دیدن ارتباط این گزینه با سایر تنظیمات، راهنمای جامع Database Scoped Performance Configuration را هم ببینید.

تعریف و منطق فنی

انتخاب مدل قدیمی تخمین Cardinality برای Query Optimizer در سطح یک Database.

Cardinality Estimator تعداد ردیف‌های احتمالی را پیش‌بینی می‌کند و این تخمین روی Join، Memory Grant و Index Access اثر دارد. Legacy CE بیشتر ابزار سازگاری و عیب‌یابی است تا گزینه‌ای که بدون تحلیل دائماً روشن بماند.

اصل عملی: تنظیم Performance فقط وقتی ارزش دارد که مسئله، معیار موفقیت و راه برگشت آن از قبل روشن باشد.

Syntax اصلی

ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION SET LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION = ON;

مقادیر و رفتار

• مقدار یا فرمان: ON یا OFF.
• سناریوی مناسب: مهاجرت ERP قدیمی به Compatibility Level جدید با چند Regression مشخص
• ریسک اصلی: ممکن است چند Query قدیمی بهتر و Queryهای دیگر بدتر شوند؛ تصمیم باید با Plan و Query Store گرفته شود.
• نکته نسخه: این گزینه در سطح Database برای کنترل مدل تخمین قدیمی استفاده می‌شود و بهتر است همراه Compatibility Level و Query Store بررسی شود.

این نقشه رابطه LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION را با Cardinality، Optimizer و شاخص‌های Runtime نشان می‌دهد. تصویر برای فهم دامنه اثر است و جای Execution Plan واقعی را نمی‌گیرد.

چطور قبل از تغییر تصمیم بگیریم

قبل از اجرای تغییر، Queryهای نماینده را بر اساس اهمیت تجاری و مصرف منابع جدا کنید. Plan آنها را در Query Store نگه دارید و فقط یک متغیر را تغییر دهید. اگر هم‌زمان Index، Compatibility Level و LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION را عوض کنید، Attribution نتیجه از بین می‌رود.

معیار تک Query و معیار کل Workload را جدا ببینید. ممکن است یک Query سریع‌تر شود اما Throughput کل افت کند. ممکن است چند Query قدیمی بهتر و Queryهای دیگر بدتر شوند؛ تصمیم باید با Plan و Query Store گرفته شود. به همین دلیل Concurrency و مصرف منابع باید کنار زمان پاسخ سنجیده شود.

اشتباه رایج: روشن‌کردن Legacy CE برای کل Database فقط به خاطر یک Query مشکل‌دار، در حالی که راه‌حل Query-level کم‌ریسک‌تر است. راه حرفه‌ای این است که فرضیه، Baseline، Change و Rollback در یک سند کوتاه و قابل بازبینی ثبت شوند.

جریان LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION از مشاهده وضعیت، اعمال Change، Compile یا Runtime Behavior و سپس Measure عبور می‌کند. نقاط اندازه‌گیری قبل و بعد باید یکسان باشند.

۱۰ مثال عملی و قابل اجرا

SELECT name, value, value_for_secondary
FROM sys.database_scoped_configurations
WHERE name = N'LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION';

ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION SET LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION = ON;

ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION SET LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION = OFF;

SELECT DB_NAME() AS DatabaseName, compatibility_level
FROM sys.databases
WHERE database_id = DB_ID();

SELECT TOP (20) qsq.query_id, qsp.plan_id, rs.avg_duration, rs.avg_cpu_time
FROM sys.query_store_query AS qsq
JOIN sys.query_store_plan AS qsp ON qsp.query_id = qsq.query_id
JOIN sys.query_store_runtime_stats AS rs ON rs.plan_id = qsp.plan_id
ORDER BY rs.avg_duration DESC;

SET STATISTICS IO ON;
SET STATISTICS TIME ON;
SELECT TOP (1000) object_id, name, type_desc
FROM sys.objects
ORDER BY object_id DESC;
SET STATISTICS TIME OFF;
SET STATISTICS IO OFF;

SELECT counter_name, cntr_value
FROM sys.dm_os_performance_counters
WHERE object_name LIKE N'%SQL Statistics%'
  AND counter_name IN (N'Batch Requests/sec',N'SQL Compilations/sec',N'SQL Re-Compilations/sec');

SELECT TOP (20) qs.execution_count, qs.total_worker_time, qs.total_elapsed_time,
       SUBSTRING(st.text,1,300) AS sample_sql
FROM sys.dm_exec_query_stats AS qs
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(qs.sql_handle) AS st
ORDER BY qs.total_worker_time DESC;

IF CAST(SERVERPROPERTY('ProductMajorVersion') AS int) >= 13
BEGIN
    ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION SET LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION = ON;
END
ELSE
    THROW 50010, N'نسخه موتور برای این Deployment بررسی شود.', 1;

-- Rollback کنترل‌شده
ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION SET LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION = OFF;
SELECT name, value, value_for_secondary
FROM sys.database_scoped_configurations
WHERE name = N'LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION';

خطاهای رایج

• روشن‌کردن Legacy CE برای کل Database فقط به خاطر یک Query مشکل‌دار، در حالی که راه‌حل Query-level کم‌ریسک‌تر است.
• اعمال چند تغییر Performance در یک Release و از دست دادن امکان تشخیص علت.
• مقایسه Warm Cache با Cold Cache و نتیجه‌گیری قطعی.
• نادیده گرفتن تفاوت نسخه، CU و Compatibility Level بین Test و Production.
• تمرکز فقط روی Duration و ندیدن CPU، Reads، Memory، Spill، Blocking یا Throughput.

Performance Considerations

اثر LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION را با Metric همان Feature بسنجید. مفاهیم کلیدی این مقاله: Legacy CE, Cardinality, Optimizer, Join Choice, Statistics. اگر معیار انتخابی با این زنجیره ارتباطی ندارد، آزمایش ممکن است نتیجه گمراه‌کننده بدهد.

ممکن است چند Query قدیمی بهتر و Queryهای دیگر بدتر شوند؛ تصمیم باید با Plan و Query Store گرفته شود. این ریسک دلیل طراحی آزمایش بهتر است، نه دلیل تصمیم عجولانه. Query Store، Actual Plan و DMVهای Runtime را کنار هم ببینید.

بهترین روش‌ها

1. مقدار فعلی، نسخه Engine و Compatibility Level را ثبت کنید.
2. Baseline Queryهای حیاتی را بگیرید.
3. تغییر را ابتدا در محیط مشابه Production یا بازه کم‌ریسک اجرا کنید.
4. فقط یک متغیر Performance را عوض کنید.
5. Rollback را پیش از Deployment بنویسید.
6. Plan و Runtime را در چند بازه بررسی کنید.
7. اگر نتیجه مبهم است تغییر را دائمی نکنید.

سناریوی عملی LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION سه بخش دارد: Baseline، تغییر کنترل‌شده و تصمیم بر اساس Measure. حذف هر کدام کیفیت تصمیم را پایین می‌آورد.

سؤالات متداول

LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION دقیقاً چه مشکلی را هدف می‌گیرد؟

برای انتخاب مدل قدیمی تخمین Cardinality برای Query Optimizer در سطح یک Database طراحی شده است. ارزش آن زمانی روشن می‌شود که قبل از تغییر Baseline داشته باشید و اثر را روی Workload واقعی بسنجید.

مقدار فعلی LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION را چگونه ببینیم؟

از sys.database_scoped_configurations شروع کنید و خروجی را کنار نسخه Engine، Compatibility Level و وضعیت Query Store ثبت کنید.

آیا LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION همیشه SQL Server را سریع‌تر می‌کند؟

خیر. ممکن است چند Query قدیمی بهتر و Queryهای دیگر بدتر شوند؛ تصمیم باید با Plan و Query Store گرفته شود. بنابراین CPU، Duration، Reads و Metric مرتبط با Feature باید قبل و بعد مقایسه شوند.

چه سناریوی تجاری برای LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION مناسب است؟

نمونه روشن: مهاجرت ERP قدیمی به Compatibility Level جدید با چند Regression مشخص. در پروژه واقعی Change Window، Rollback و معیار موفقیت را قبل از تغییر تعریف کنید.

LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION چه تفاوتی با تنظیم سراسری دارد؟

Database Scoped Configuration دامنه اثر را محدودتر می‌کند و برای Instanceهای چند Workload کنترل دقیق‌تری می‌دهد؛ با این حال Hintهای Query و تنظیمات دیگر ممکن است رفتار نهایی را تغییر دهند.

برای پیاده‌سازی حرفه‌ای LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION چه کاری لازم است؟

بررسی Query Store، Execution Plan، Baseline، تست بار و Rollback. آموزش و مشاوره زمانی مفید است که تصمیم بر اساس داده همان سامانه گرفته شود.

رایج‌ترین خطا درباره LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION چیست؟

روشن‌کردن Legacy CE برای کل Database فقط به خاطر یک Query مشکل‌دار، در حالی که راه‌حل Query-level کم‌ریسک‌تر است. این کار اغلب یک درمان موقت را به سیاست دائمی تبدیل می‌کند.

اثر Performance LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION را چگونه بسنجیم؟

بازه‌های هم‌سطح را مقایسه کنید و CPU، Duration، Reads و Metric تخصصی Feature را بسنجید. Query Store برای Plan Regression بسیار مفید است.

Best Practice تغییر LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION چیست؟

تغییر را کوچک، مستند و قابل برگشت نگه دارید؛ فقط یک متغیر Performance را در هر آزمایش عوض کنید و نتیجه را چند بار بسنجید.

LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION با چه نسخه‌هایی سازگار است؟

این گزینه در سطح Database برای کنترل مدل تخمین قدیمی استفاده می‌شود و بهتر است همراه Compatibility Level و Query Store بررسی شود. مستندات همان نسخه و Compatibility Level محیط خود را ملاک نهایی قرار دهید.

سؤالات مصاحبه

1. چرا برای LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION Baseline لازم است؟
2. اگر بعد از تغییر LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION یک Query بهتر و چند Query بدتر شوند چه می‌کنید؟
3. Query Store در ارزیابی مدیریت Legacy Cardinality Estimation چه نقشی دارد؟
4. چطور مشکل Statistics را از اثر LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION جدا می‌کنید؟
5. Rollback شما برای LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION در Production چیست؟

چک‌لیست نهایی

• مقدار فعلی LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION ثبت شده است.
• Baseline مشخص است.
• نسخه و Compatibility Level کنترل شده‌اند.
• معیار موفقیت و شکست نوشته شده‌اند.
• Rollback آماده است.
• Query Store و Planهای مهم بعد از تغییر بررسی می‌شوند.

جمع‌بندی

مدیریت Legacy Cardinality Estimation زمانی مفید است که با مسئله واقعی و قابل اندازه‌گیری استفاده شود. انتخاب مدل قدیمی تخمین Cardinality برای Query Optimizer در سطح یک Database. به‌جای تغییر بر اساس توصیه عمومی، Workload خودتان را بسنجید و تغییر را قابل برگشت نگه دارید.

برای مقایسه این گزینه با سایر اعضای همین خانواده به مقاله مادر تنظیمات Performance در سطح Database برگردید.