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大佬是怎么思考设计MySQL优化方案的

发布时间:2022-09-16 15:16:17 所属栏目:MySql教程 来源:
导读:  大佬是怎么思考设计MySQL优化方案的?

  在进行MySQL的优化之前,必须要了解的就是MySQL的查询过程,很多查询优化工作实际上就是遵循一些原则,让MySQL的优化器能够按照预想的合理方式运行而已。

  
  大佬是怎么思考设计MySQL优化方案的?
 
  在进行MySQL的优化之前,必须要了解的就是MySQL的查询过程,很多查询优化工作实际上就是遵循一些原则,让MySQL的优化器能够按照预想的合理方式运行而已。
 
  一、优化的哲学
 
  注:优化有风险,涉足需谨慎
 
  1、优化可能带来的问题
 
  1、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;
 
  2、优化手段本来就有很大的风险,只不过你没能力意识到和预见到;
 
  3、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;
 
  4、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;
 
  5、保持现状或出现更差的情况都是失败!
 
  2、优化的需求
 
  1、稳定性和业务可持续性,通常比性能更重要;
 
  2、优化不可避免涉及到变更,变更就有风险;
 
  3、优化使性能变好,维持和变差是等概率事件;
 
  4、切记优化,应该是各部门协同,共同参与的工作,任何单一部门都不能对数据库进行优化!
 
  所以优化工作,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,应由数据库管理员、业务部门代表、应用程序架构师、应用程序设计人员、应用程序开发人员、硬件及系统管理员、存储管理员等,业务相关人员共同参与。
 
  二、优化思路
 
  1、优化什么
 
  在数据库优化上有两个主要方面:即安全与性能。
 
  2、优化的范围有哪些
 
  存储、主机和操作系统方面:
 
  应用程序方面:
 
  数据库优化方面:
 
  说明:不管是设计系统、定位问题还是优化,都可以按照这个顺序执行。
 
  3、优化维度
 
  数据库优化维度有四个:
 
  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:硬件去数据库层,进一步排查SQL 问题;
 
  4)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);
 
  5)tps过高:大量的小数据IO、大量的全表扫描。
 
  IO负载高,Cpu负载低:
 
  1)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mysql优化教程,厂家定义的一个每秒最大的IO次数。
 
  2)大量大的IO 写操作:SQL问题的几率比较大
 
  IO和cpu负载都很高:
 
  硬件不够了或SQL存在问题。
 
  四、基础优化
 
  1、优化思路
 
  定位问题点吮吸: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。
 
  2、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:
 
  1)平衡内存和磁盘资源;
 
  2)随机的I/O和顺序的I/O;
 
  3)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:
 
  1)CPU密集型:计算比较多,OLTP - 主频很高的cpu、核数还要多
 
  2)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:
 
  1)根据存储数据种类的不同,选择不同的存储设备;
 
  2)配置合理的RAID级别(raid5、raid10、热备盘);
 
  3)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)。
 
  4)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。
 
  3、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。
 
  4、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。
 
  Swap调整(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
 
  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
 
  5、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 = 1024 65535:# 用户端口范围
 
  net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096
 
  net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
 
  fs.file-max=65535:# 系统最大文件句柄,控制的是能打开文件最大数量
 
  用户限制参数(MySQL可以不设置以下配置):
 
  vim/etc/security/limits.conf
 
  * soft nproc 65535
 
  * hard nproc 65535
 
  * soft nofile 65535
 
  * hard nofile 65535
 
  6、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 anacron off
 
  chkconfig --level 23456 autofs off
 
  chkconfig --level 23456 avahi-daemon off
 
  chkconfig --level 23456 bluetooth off
 
  chkconfig --level 23456 cups off
 
  chkconfig --level 23456 firstboot off
 
  chkconfig --level 23456 haldaemon off
 
  chkconfig --level 23456 hplip off
 
  chkconfig --level 23456 ip6tables off
 
  chkconfig --level 23456 iptables off
 
  chkconfig --level 23456 isdn off
 
  chkconfig --level 23456 pcscd off
 
  chkconfig --level 23456 sendmail off
 
  chkconfig --level 23456 yum-updatesd off
 
  安装图形界面的服务器不要启动图形界面runlevel 3。
 
  另外,思考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。
 
  五、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。
 
  1、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:# (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# 最大连接数,看交易笔数设置
 
  max_connect_errors# 最大错误连接数,能大则大
 
  connect_timeout# 连接超时
 
  max_user_connections# 最大用户连接数
 
  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。
 
  2、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。
 
  log_bin
 
  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
 

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