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网站建设知识

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MySQL优化总结-创新互联

前言

优化有风险,涉足需谨慎!!!

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1、优化可能带来的问题?

优化不总是对一个单纯的环境进行,还很可能是一个复杂的已投产的系统。

优化手段本来就有很大的风险,只不过我们可能没有能力意识到和预见到!

任何的技术可以解决一个问题,但必然存在带来一个问题的风险!

对于优化来说解决问题而带来的问题,控制在可接受的范围内才是有成果,保持现状或出现更差的情况都是失败。

2、优化的需求

  • 稳定性和业务的持续性,通常比性能更重要。
  • 优化不可避免涉及到变更,变更就有风险。
  • 优化使性能变好,维持和变差使等概率事件。
  • 切记优化,应该是各部门协同参与的工作,任何单一部门都不能对数据库进行优化。
  • 所有优化工作,是由业务需要驱使的。

3、优化由谁参与

在进行数据库优化时,应该由DBA、业务部门代表、应用程序设计人员、应用程序开发人员、运维等相关人员共同参与。

4、优化思路

在数据库优化上由两个主要方面:即安全与性能。

  • 安全:数据可持续性。
  • 性能:数据的高性能访问。

5、优化的范围有哪些?

存储、主机和操作系统方面:

  • 主机架构稳定性;
  • I/O规划及配置;
  • Swap交换分区;
  • OS内核参数和网络问题;
  • 应用程序方面;
  • 应用程序稳定性;
  • SQL语句性能;
  • 串行访问资源;
  • 性能欠佳会话管理;
  • 这个应用适不适合用MySQL;

数据库优化方面:

  • 内存;
  • 数据库结构(物理&逻辑);
  • 实例配置;

注:不管是在设计系统,定位问题还是优化,都可以按照上面顺序执行。

6、优化维度

数据库优化维度有以下四个:

  • 硬件;
  • 系统配置;
  • 数据库表结构;
  • SQL及索引;

优化选择:

  • 优化成本:硬件>系统配置>数据库表结构>SQL及索引
  • 优化效果:硬件<系统配置<数据库表结构< SQL及索引

7、优化工具

检查问题常用工具如下:

  • msyqladmin #mysql客户端,可进行管理操作;
  • mysqlshow #功能强大的查看shell命令;
  • show [SESSION|GLOBAL] variables #查看数据库参数信息
  • SHOW [SESSION|GLOBAL] STATUS #查看数据库的状态信息
  • information_schema # 获取元数据的方法
  • SHOW ENGINE INNODB STATUS #Innodb#引擎的所有状态
  • SHOW PROCESSLIST #查看当前所有连接session状态
  • explain #获取查询语句的执行计划
  • show index #查看表的索引信息
  • slow-log #记录慢查询语句
  • mysqldumpslow #分析slowlog文件的
  • mysqlslap #分析慢日志
  • mysql profiling #统计数据库整体状态工具
  • Performance Schema mysql #性能状态统计的数据
  • mysqlslap #分析慢日志
    第三方工具:
  • zabbix #监控主机、系统、数据库(部署zabbix监控平台)
  • pt-query-digest #分析慢日志
  • sysbench #压力测试工具
  • workbench #管理、备份、监控、分析、优化工具(比较费资源)

8、数据库层面问题解决思路

针对突然的业务办理卡顿,无法进行正常的业务处理!需要立马解决的场景!

1、show processlist
2、show index from table;
3、通过执行计划判断,索引问题(有没有、合不合理)或者语句本身问题
4、show status like '%lock%'; # 查询锁状态
5、kill SESSION_ID; # 杀掉有问题的session

常规调优思路

针对业务周期性的卡顿,例如在每天10-11点业务特别慢,但是还能够使用,过了这段时间就好了。

1、查看slowlog,分析slowlog,分析出查询慢的语句。
2、按照一定优先级,进行一个一个的排查所有慢语句。
3、分析top sql,进行explain调试,查看语句执行时间。
4、调整索引或语句本身。

系统层面

cpu方面:
vmstat、sar top、htop、nmon、mpstat

内存:
free、ps -aux 、

IO设备(磁盘、网络):
iostat、 ss 、 netstat 、 iptraf、iftop、lsof、

9、系统层面问题解决办法

在实际的生产中,一般认为 cpu只要不超过90%都没什么问题 。

当然不排除下面这些特殊情况:

问题一:cpu负载高,IO负载低

原因如下:

  • 内存不够,磁盘性能差
  • SQL问题:去数据库层,进一步排查sql问题
  • IO出问题了(磁盘到临界了、raid设计不好、raid降级、锁、在单位时间内tps过高)
  • tps过高: 大量的小数据IO、大量的全表扫描

问题二:IO负载高,cpu负载低

  • 大量小的IO 写操作:
  • autocommit ,产生大量小IO
  • IO/PS,磁盘的一个定值,硬件出厂的时候,厂家定义的一个每秒大的IO次数。
  • 大量大的IO 写操作
  • SQL问题的几率比较大

问题三:IO和cpu负载都很高

硬件不够了或sql存在问题

10、 基础优化

定位问题点:
硬件 --> 系统 --> 应用 --> 数据库 --> 架构(高可用、读写分离、分库分表)

处理方向

明确优化目标、性能和安全的折中、防患未然。

硬件优化

主机方面:

  • 根据数据库类型,主机CPU选择、内存容量选择、磁盘选择
  • 平衡内存和磁盘资源
  • 随机的I/O和顺序的I/O
  • 主机 RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)关闭

cpu的选择:

cpu的两个关键因素:核数、主频

根据不同的业务类型进行选择:

  • cpu密集型:计算比较多,OLTP 主频很高的cpu、核数还要多
  • IO密集型:查询比较,OLAP 核数要多,主频不一定高的

内存的选择:

  • OLAP类型数据库,需要更多内存,和数据获取量级有关。
  • OLTP类型数据一般内存是cpu核心数量的2倍到4倍,没有最佳实践。

存储方面:

  • 根据存储数据种类的不同,选择不同的存储设备
  • 配置合理的RAID级别(raid5、raid10、热备盘)

对与操作系统来讲,不需要太特殊的选择,最好做好冗余(raid1)(ssd、sas 、sata)

raid卡:主机raid卡选择:

  • 实现操作系统磁盘的冗余(raid1)
  • 平衡内存和磁盘资源
  • 随机的I/O和顺序的I/O
  • 主机 RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)要关闭。

网络设备方面:

  • 使用流量支持更高的网络设备(交换机、路由器、网线、网卡、HBA卡)

注意:以上这些规划应该在初始设计系统时就应该考虑好。

服务器硬件优化

1、物理状态灯:
2、自带管理设备:远程控制卡(FENCE设备:ipmi ilo idarc),开关机、硬件监控。
3、第三方的监控软件、设备(snmp、agent)对物理设施进行监控
4、存储设备:自带的监控平台。EMC2(hp收购了), 日立(hds),IBM低端OEM hds,高端存储是自己技术,华为存储

系统优化

Cpu:

基本不需要调整,在硬件选择方面下功夫即可。

内存:

基本不需要调整,在硬件选择方面下功夫即可。

SWAP:

MySQL尽量避免使用swap。阿里云的服务器中默认swap为0

IO :

raid、no lvm、 ext4或xfs、ssd、IO调度策略

不使用swap分区

/proc/sys/vm/swappiness的内容改成0(临时)

/etc/sysctl.conf上添加vm.swappiness=0(永久)

这个参数决定了Linux是倾向于使用swap,还是倾向于释放文件系统cache。在内存紧张的情况下,数值越低越倾向于释放文件系统cache。当然,这个参数只能减少使用swap的概率,并不能避免Linux使用swap。

修改MySQL的配置参数innodb_flush_method,开启O_DIRECT模式。这种情况下,InnoDB的buffer pool会直接绕过文件系统cache来访问磁盘,但是redo log依旧会使用文件系统cache。值得注意的是,Redo log是覆写模式的,即使使用了文件系统的cache,也不会占用太多。

IO调度策略

#echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler #临时修改为deadline

永久修改如下:

$ vi /boot/grub/grub.conf

#更改到如下内容:

kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-8.el5 ro root=LABEL=/ elevator=deadline rhgb quiet

11、系统参数调整

Linux系统内核参数优化:

$vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_local_port_range =102465535# 用户端口范围 
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog =4096
net.ipv4.tcp_fin_timeout =30
fs.file-max=65535# 系统大文件句柄,控制的是能打开文件大数量

用户限制参数(mysql可以不设置以下配置)

$vim/etc/security/limits.conf
* soft nproc65535
* hard nproc65535
* soft nofile65535
* hard nofile65535

12、应用优化

业务应用和数据库应用独立,防火墙:iptables、selinux等其他无用服务(关闭):

$ chkconfig --level 23456 acpid off
$ chkconfig --level 23456 anacronoff
$ chkconfig --level 23456 autofsoff
$ chkconfig --level 23456 avahi-daemonoff
$ chkconfig --level 23456 bluetoothoff
$ chkconfig --level 23456 cupsoff
$ chkconfig --level 23456 firstbootoff
$ chkconfig --level 23456 haldaemonoff
$ chkconfig --level 23456 hplipoff
$ chkconfig --level 23456 ip6tablesoff
$ chkconfig --level 23456 iptablesoff
$ chkconfig --level 23456 isdnoff
$ chkconfig --level 23456 pcscdoff
$ chkconfig --level 23456 sendmailoff
$ chkconfig --level 23456 yum-updatesdoff

安装图形界面的服务器不要启动图形界面 runlevel 3,另外,将来我们的业务是否真的需要MySQL,还是使用其他种类的数据库。用数据库的最高境界就是不用数据库。

13、数据库优化

SQL优化方向:

执行计划、索引、SQL改写

架构优化方向:

高可用架构、高性能架构、分库分表

14、数据库参数优化

调整:

  • 实例整体(高级优化,扩展)
  • thread_concurrency #并发线程数量个数 
  • sort_buffer_size #排序缓存 
  • read_buffer_size #顺序读取缓存 
  • read_rnd_buffer_size #随机读取缓存 
  • key_buffer_size #索引缓存 
  • thread_cache_size #线程缓存(1G—>8, 2G—>16, 3G>32,3G—>64)

连接层(基础优化)

设置合理的连接客户和连接方式:

  • max_connections #大连接数,看交易笔数设置 
  • max_connect_errors #大错误连接数,能大则大 
  • connect_timeout #连接超时 
  • max_user_connections #大用户连接数 
  • skip-name-resolve #跳过域名解析 
  • wait_timeout #等待超时 
  • back_log #可以在堆栈中的连接数量

SQL层(基础优化)

query_cache_size: 查询缓存
OLAP类型数据库,需要重点加大此内存缓存.
但是一般不会超过GB.
对于经常被修改的数据,缓存会立马失效。
我们可以实用内存数据库(redis、memecache),替代他的功能。

15、存储引擎层(innodb基础优化参数)

  • default-storage-engine
  • innodb_buffer_pool_size # 没有固定大小,50%测试值,看看情况再微调。但是尽量设置不要超过物理内存70%
  •  innodb_file_per_table=(1,0) 
  • innodb_flush_log_at_trx_commit=(0,1,2) #1是最安全的,0是性能最高,2折中 
  • binlog_sync
  • Innodb_flush_method=(O_DIRECT, fdatasync)
  • innodb_log_buffer_size #100M以下 
  • innodb_log_file_size #100M 以下 
  • innodb_log_files_in_group #5个成员以下,一般2-3个够用(iblogfile0-N) 
  • innodb_max_dirty_pages_pct #达到百分之75的时候刷写 内存脏页到磁盘。 
  • max_binlog_cache_size #可以不设置 
  • max_binlog_size #可以不设置 
  • innodb_additional_mem_pool_size #小于2G内存的机器,推荐值是20M。32G内存以上100M

注:在生产环境中,数据库的各个参数都是随着需求去更改的,但是没有必要去为了更改一个配置参数去重启数据库,但是我们可以先将需要更改的配置项设置为全局环境变量,以便生效,然后再写入配置文件中,只要数据库不重启,设置的环境变量就不会失效,一旦重启,配置文件就会生效。

配置文件可以参考如下格式:

$ cat /etc/my.cnf
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port=3306
server_id=1 
slow_query_log = 1
slow_query_log_file = /usr/local/mysql/data/slow-query.log
long_query_time = 1
log-queries-not-using-indexes
max_connections = 1024
back_log = 128
wait_timeout = 60
interactive_timeout = 7200
key_buffer_size=256M
query_cache_size = 256M
query_cache_type=1
query_cache_limit=50M
max_connect_errors=20
sort_buffer_size = 2M
max_allowed_packet=32M
join_buffer_size=2M
thread_cache_size=200
innodb_buffer_pool_size = 2048M
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
innodb_log_buffer_size=32M
innodb_log_file_size=128M
innodb_log_files_in_group=3
log-bin=mysql-bin
binlog_cache_size=2M
max_binlog_cache_size=8M
max_binlog_size=512M
expire_logs_days=7
read_buffer_size=1M
read_rnd_buffer_size=16M
bulk_insert_buffer_size=64M
log-error = /usr/local/mysql/data/mysqld.err

———————— 本文至此结束,感谢阅读 ————————

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