Actualización de estadísticas en SQL Server

Las estadísticas en SQL Server son fundamentales para que el optimizador de consultas pueda generar planes de ejecución eficientes. Sin ellas, el rendimiento de las consultas se vería gravemente afectado, ya que el motor de base de datos se basa en estas estadísticas para estimar cuántas filas serán procesadas, seleccionar los índices correctos, y en general, tomar decisiones optimizadas. En este artículo, veremos los diferentes tipos de actualización de estadísticas en SQL Server: las actualizaciones automáticas, las automáticas asimétricas y las manuales.

¿Qué son las estadísticas en SQL Server?

Antes de entrar en los tipos de actualización de estadísticas, es importante tener claro qué son las estadísticas en SQL Server. Estas, son colecciones de metadatos que describen la distribución de los valores en una o más columnas de una tabla o índice. SQL Server crea y mantiene estas estadísticas para ayudar al optimizador de consultas a evaluar de manera precisa el costo de ejecutar una consulta.

Una estadística consta de un histograma, que es un resumen de los valores en la columna, junto con un conjunto de densidades que indican cuán distribuidos están esos valores. Esto le permite a SQL Server hacer predicciones precisas sobre las operaciones de búsqueda, escaneo y uniones entre tablas.

Actualización automática de estadísticas en SQL Server

SQL Server incluye una opción que permite que las estadísticas se actualicen automáticamente cuando el sistema detecta que han quedado desfasadas. Esta es la opción, configurable a nivel de base de datos, y se conoce como AUTO_UPDATE_STATISTICS y está activada por defecto.

¿Cuándo se actualizan automáticamente?

Las estadísticas se actualizan automáticamente cuando SQL Server detecta que ha habido un cambio significativo en la distribución de los datos en una tabla o índice. De manera general, SQL Server utiliza un umbral basado en el número de filas modificadas:

1. Si una tabla tiene menos de 500 filas, las estadísticas se actualizan después de que 500 modificaciones ocurran en la tabla.
2. Si una tabla tiene más de 500 filas, se actualizan cuando el número de filas modificadas supera el 20% de la tabla más 500 filas.

En versiones anteriores a SQL Server 2016, este umbral era distinto y podía ser bastante ineficiente, especialmente en tablas grandes, ya que requería una cantidad considerable de cambios en los datos para activar la actualización automática. Esto significaba que las estadísticas podían quedarse desactualizadas por un largo tiempo si los cambios en los datos eran graduales.

Beneficios de la actualización automática

El mayor beneficio de las estadísticas automáticas es que reduce la necesidad de intervención manual. El sistema se encarga de mantener las estadísticas al día, lo que es útil en entornos donde no se dispone de un DBA que monitorice constantemente las operaciones. Sin embargo, en ciertas situaciones, especialmente cuando el volúmen de datos empieza a crecer, este mecanismo puede no ser suficiente para garantizar el rendimiento óptimo, lo que nos obliga a añadir otros mecanismos de actualización adicionales.

Actualización automática asimétrica de estadísticas

SQL Server introdujo en versiones recientes una característica conocida como Asynchronous Statistics Update o AUTO_UPDATE_STATISTICS_ASYNC, que se traduce en actualizaciones automáticas de estadísticas en segundo plano. Esta característica permite que las estadísticas se actualicen de manera asíncrona, es decir, sin detener la ejecución de la consulta que disparó la necesidad de actualización.

¿Cómo funcionan las actualizaciones asimétricas?

Cuando el modo AUTO_UPDATE_STATISTICS_ASYNC está habilitado, SQL Server no espera a que las estadísticas se actualicen antes de ejecutar la consulta. En lugar de detenerse y esperar a que las estadísticas se regeneren, la consulta se ejecuta utilizando el plan basado en las estadísticas antiguas. Luego, en segundo plano, SQL Server actualiza las estadísticas para futuras consultas.

Este enfoque tiene varias ventajas, ya que evita que las consultas sufran retardos debido a la actualización de estadísticas en tablas grandes, lo que puede ser un proceso costoso y demorado. Sin embargo, estaremos ejecutando las consultas con un plan subóptimo que podría afectar gravemente al rendimiento.

Cuándo utilizar las actualizaciones asimétricas

Las actualizaciones asimétricas son especialmente útiles en escenarios donde se prioriza la latencia de las consultas sobre la exactitud inmediata de las estadísticas. Por ejemplo, en sistemas OLTP de alta concurrencia donde la velocidad de respuesta es crítica, habilitar las actualizaciones asimétricas puede mejorar la experiencia del usuario.

No obstante, hay que tener cuidado, ya que la primera consulta que se ejecute con estadísticas obsoletas podría tener un plan de ejecución subóptimo, lo que afectaría el rendimiento de esa consulta específica. Sin embargo, consultas posteriores, que se ejecuten una vez que esa actualización de estadística haya concluido, deberían beneficiarse de las estadísticas actualizadas.

Actualización manual de estadísticas

Por último, tenemos la opción de actualizar las estadísticas de manera manual. Esto se hace cuando el DBA o el equipo de desarrollo tenemos un control más preciso sobre cuándo y cómo deben actualizarse las estadísticas en el sistema. Las actualizaciones manuales se realizan mediante el comando UPDATE STATISTICS, o utilizando los procedimientos almacenados del sistema como sp_updatestats.

¿Cuándo realizar actualizaciones manuales?

Es recomendable hacer actualizaciones manuales en los siguientes escenarios:

• Carga masiva de datos: Cuando se insertan, actualizan o eliminan grandes cantidades de datos en una tabla, es probable que las estadísticas se queden desactualizadas antes de que el umbral de actualización automática se alcance. En este caso, actualizar las estadísticas manualmente puede mejorar drásticamente el rendimiento de las consultas subsiguientes.
• Procesos de ETL: En operaciones de ETL donde se transforman y mueven grandes volúmenes de datos, realizar una actualización manual de estadísticas al final del proceso puede ayudar a asegurar que las consultas que utilicen esos datos optimicen su ejecución.
• Consultas de bajo rendimiento: Si observamos un descenso significativo en el rendimiento de ciertas consultas, puede ser útil actualizar manualmente las estadísticas para asegurarnos de que el optimizador de consultas tiene información precisa y actualizada sobre la distribución de los datos.

Estrategias de actualización manual

Existen diferentes estrategias para realizar actualizaciones manuales. Una opción es usar el comando UPDATE STATISTICS directamente sobre tablas específicas o sobre todas las tablas de una base de datos. Otra opción más eficiente es utilizar sp_updatestats, que actualiza las estadísticas de todas las tablas que hayan sufrido modificaciones, evitando el coste innecesario de actualizar estadísticas que no requieren actualización.

Además, SQL Server permite configurar el grado de muestreo en las estadísticas mediante el parámetro WITH FULLSCAN, que obliga a SQL Server a escanear todas las filas en lugar de hacer un muestreo. Esto es especialmente útil cuando queremos asegurar la mayor precisión posible, aunque puede ser más costoso en términos de tiempo.

Actualización de estadísticas como parte de un plan de mantenimiento

Aunque las actualizaciones automáticas funcionan bien en la mayoría de los casos sencillos, en cuanto la base de datos y los requerimientos crecen, puede ser recomendable que incluyamos la actualización de estadísticas como parte de nuestros planes de mantenimiento. Esta práctica asegura que las estadísticas estén siempre actualizadas de forma programada, evitando que se queden obsoletas y afecten el rendimiento del sistema.

Implementación de un plan de mantenimiento

El uso de planes de mantenimiento en SQL Server es una estrategia común para tareas recurrentes como la reconstrucción de índices, la limpieza de la base de datos y la actualización de estadísticas. Sin embargo, los planes de mantenimiento estándar de SQL Server a menudo carecen de la flexibilidad y optimización que muchos entornos requieren. Es aquí donde entran los scripts de mantenimiento de Ola Hallengren, ampliamente reconocidos en la comunidad SQL Server por su robustez y capacidad de personalización.

Ola Hallengren ofrece un conjunto de scripts que permiten configurar tareas de mantenimiento, incluida la actualización de estadísticas, de manera muy eficiente. Estos scripts ofrecen un control avanzado sobre cómo y cuándo se deben actualizar las estadísticas, permitiendo especificar opciones como:

• Tablas específicas: Se pueden actualizar solo las estadísticas de las tablas que lo necesiten, en lugar de hacer un barrido completo de todas las tablas.
• Opciones de muestreo: El script permite configurar el tipo de muestreo para las estadísticas, lo que ofrece un mayor control sobre el rendimiento y precisión de las actualizaciones.
• Actualización condicional: El script de Ola Hallengren también permite que las estadísticas se actualicen solo cuando las tablas hayan alcanzado un cierto umbral de modificaciones, lo que evita actualizaciones innecesarias.

Si estás buscando una solución integral y flexible para el mantenimiento de estadísticas, puedes consultar los scripts de Ola Hallengren en su página oficial.

Configuración del script de Ola Hallengren para estadísticas

El script de mantenimiento de Ola Hallengren nos permite programar la actualización de estadísticas con una sintaxis sencilla y múltiples opciones. Un ejemplo básico de uso para actualizar estadísticas sería:

EXECUTE dbo.IndexOptimize
@Databases = 'MiBaseDeDatos',
@UpdateStatistics = 'ALL',
@OnlyModifiedStatistics = 'Y'

En este ejemplo, se actualizan todas las estadísticas de la base de datos especificada, pero solo aquellas que hayan sido modificadas. Esta opción es excelente para evitar el coste innecesario de actualizar estadísticas que no lo requieren.

Consideraciones y mejores prácticas

El uso adecuado de las actualizaciones automáticas, asimétricas, manuales y mediante planes de mantenimiento depende del contexto y la carga de trabajo del sistema. Algunas recomendaciones incluyen:

• Mantener activadas las actualizaciones automáticas: En la mayoría de los casos, es recomendable dejar activada la opción AUTO_UPDATE_STATISTICS para que SQL Server mantenga las estadísticas actualizadas sin intervención manual. Esto cubre dignamente la mayoría de los escenarios diarios sin añadir carga administrativa adicional.
• Utilizar actualizaciones asimétricas en entornos de alta concurrencia: Las actualizaciones asíncronas pueden mejorar el rendimiento en algunos sistemas OLTP donde la velocidad de respuesta es crucial, aunque deben usarse con precaución para evitar planes de ejecución subóptimos. Antes de activar esta opción te recomiendo probarla y ver si realmente es beneficiosa para ti..
• Incluir las actualizaciones en planes de mantenimiento: Utilizar herramientas avanzadas como los scripts de Ola Hallengren para actualizar estadísticas de forma regular y controlada es una práctica recomendada en entornos críticos o con grandes volúmenes de datos. Esto nos asegura que las estadísticas estén siempre actualizadas, reduciendo el riesgo de que las consultas sufran debido a información desactualizada.

Conclusión

Las estadísticas en SQL Server son fundamentales para el rendimiento de las consultas, y mantenerlas actualizadas es clave para que el optimizador de consultas genere planes de ejecución eficientes. Ya sea que optemos por actualizaciones automáticas, asimétricas, manuales o basadas en un plan de mantenimiento, tener una estrategia clara es esencial para asegurar un rendimiento óptimo en la base de datos.

Si deseas más detalles sobre cómo implementar planes de mantenimiento efectivos o utilizar los scripts de Ola Hallengren para optimizar tus estadísticas, consulta nuestro artículo sobre planes de mantenimiento en SQL Server para obtener una visión completa de cómo automatizar y mejorar estas tareas rutinarias.

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