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質問

複数のアプリケーションが同じテーブルに登録、更新、参照を行う際に一つのアプリケーション(後述のアプリケーションC)の負荷によりCPU稼働率が100%となると稀にNpgsqlのコネクション処理で npgsql.util.npgsqltimeout.check and get time left() が発生します。

具体的には後述のアプリケーションBの以下のロジックのconnection.Open()にて発生します。
また、アプリケーションB、Cそれぞれで情報を取得する際に以下のロジックを用いています。
DBの設定は初期のままなのですが、設定のチューニングが問題なのかCPU負荷が原因で必ず発生するようならアプリケーションCの負荷を下げたほうが良いのかご助言いただけると助かります。

実行環境

  • Windows 10 もしくは Windows Server 2022
  • PostgreSQL 15 各アプリケーションにより参照され、各アプリケーションと同じ環境上に構築(localhost接続)状態監視の結果をテーブルへ書き込んでいる。
  • アプリケーションA(.Net Frameworkのコンソールアプリケーション、C#で記述)
  • アプリケーションB、C(.Net FrameworkのWindowsフォームアプリケーション、C#で記述)

利用状況

  • アプリケーションA(CPU使用率30%)・・・0.5秒おきにセンサーの情報を確認し、変化があった際にDBにInsertもしくはUpdate
  • アプリケーションB(CPU使用率5%)・・・10秒おきに機器情報やテーブルの情報を参照し、画面に表示する。
  • アプリケーションC(CPU使用率65%)・・・ユーザーが任意に実行し、テーブルの情報を外部にファイル出力する。

コード

public List<LogdataDto> selectLogData()
{
    try
    {
        ConnectDB con = new ConnectDB();
        List<LogdataDto> result = new List<LogdataDto>();
        
        // コマンド生成
        string sql = "select * from logtable";
        using (NpgsqlConnection connection = con.getConnection())
        {
            using (NpgsqlCommand command = new NpgsqlCommand(sql, connection))
            {
            
                // 接続開始
                connection.Open();

                // SELECT文の実行
                using (var reader = command.ExecuteReader())
                {
                    while (reader.Read())
                    {
                        LogdataDto temp = new LogdataDto();
                        temp.id = Convert.ToInt32(reader["id"]);
                        temp.occurreddt = DateTime.Parse(reader["occurreddt"].ToString());
                        temp.status = reader["status"].ToString();
                        result.Add(temp);
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
}
 public NpgsqlConnection getConnection()
 {
     try
     {
         DBInfo db = Config.GetDBInfo();
         string con = $"Server={db.ip};Port={db.port};Username={db.id};Password={db.pass};Database={db.dbname}";
         return new NpgsqlConnection(con);
     }
     catch(Exception)
     {
         throw;
     }
 }
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  • アプリケーションBの接続文字列で ConnectionLifeTime を指定し、既定値の 15 秒をゼロ(無制限)にしたらどうなりますか?
    – KOZ
    Commented 3月29日 0:18
  • すみません。 現状発生している環境が本番環境しかなく、 検証しているのですが、同じ現象がWindows10、11の環境では発生せず、 安易に設定を変えることもできません。
    – unowen
    Commented 4月2日 1:12

2 件の回答 2

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各種タイムアウトを長めに設定する事は可能でしょうが、
まずCPU使用率を下げる方法を調査してみた方がいい気がします。

アプリケーションC(CPU使用率65%)・・・ユーザーが任意に実行し、テーブルの情報を外部にファイル出力する。

とありますが、出力に全力でループ回すとCPUずっと使いっぱなしになりそうな気がするので、〇件出力したら Thread.Sleep 挟むとかするとマシになりそうな気がしますが。
(件数は処理時間との兼ね合いで適当に調整してみてください)

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  • 現状タイムアウトを伸ばすこととCPU使用率を下げる方法を検討中です。 しかしながらCPU使用率が上がっている部分がアプリケーションC内におけるOpenCVShapeを使った動画編集処理の部分のようで、 開発環境であるWindows10のマシンでは本現象が発生せず、本番環境であるWindowsServer2022上でのみ発生しています。 ハードウェアスペックを確認したところサーバー側のCPUに内臓グラフィックが搭載されていないことから、 その辺りの負荷を低減するのに時間がかかっています。 検証が完了するまでもうしばらくお待ちください。
    – unowen
    Commented 4月2日 1:05
  • GPU処理されているものがCPU処理になっているとかだと、変にコード弄りまわすよりGPU(ビデオカード)追加した方が安上がりかもしれません。
    – radian
    Commented 4月3日 1:40
  • プログラムはCPUエンコードのみの記述なので、本番環境開発環境いずれもCPU使用率が上がる点は同じでした。むしろ本番環境の方がCPUが高性能にもかかわらずコネクションエラーが発生しているため、ほかにもハードがらみでの影響があるのかもしれません。一点ひょっとしたらと考えているのは本番環境がHDDで構築されており、開発環境がSSDなのでそれらの読み書きの差がコネクションタイムアウトに表れているのではないかと考えています。また、スレッドスリープに関してですが、これを入れることで全体が60%程度に落ちることが確認できました。これを一時的な対応として検証してみたいと思います。
    – unowen
    Commented 4月10日 4:49
  • 現状この手段が最も効果があったと感じられます。 直接的な原因は結局のところつかめていませんが、 CPUの稼働率が頻繁に100%に至る点が原因の一つかもしれません。 現状Thread.Sleepを入れて以降発生していないため、 最も正解に近いと考えられます。
    – unowen
    Commented 7月17日 4:08
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質問文の内容(※)から予想するに、アプリケーション側でタイムアウトしていると予想します。

(※)CPU使用率が高い際まれに発生、接続失敗、接続パラメータはデフォルト。

Npgsqlの接続パラメータのドキュメント(Timeouts and Keepalive)では、パラメータ「Timeout」デフォルト「15」秒とあるので、これを延ばすことで、事象が解消できるかもしれません。

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  • コネクションプールのパラメータは「Pooling」がtrueなのでデフォルト有効、「Connection Lifetime」が0(disable)なので無期限生存、のようなので、チューニングしなくてもよいように見えました。
    – user20098
    Commented 3月31日 12:27
  • >質問文の内容(※)から予想するに、アプリケーション側でタイムアウトしていると予想します。 その通りです。 現象にはWindows10とWindowsServer2022と記載していましたが、Windows Server2022上でしか発生しないことを確認しました。 パラメータに関しては調整してみます。
    – unowen
    Commented 4月2日 1:08

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