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MySQL优化聊两句

2018-06-17 23:03:07来源：未知阅读 ()

原文地址:http://www.cnblogs.com/verrion/p/mysql_optimised.html

MySQL优化聊两句

MySQL不多介绍，今天聊两句该如何优化以及从哪些方面入手，很多运维从业者一说起优化就不知所措，当运营过程中某个参数值到达一定阀值之后，就会出现各种问题，很多运维工程师这时不知所措，第一可能也从来没有处理过类似情况，另一方面业务又紧张，系统不正常，首要任务是解决问题，那没办法只能重启了，我们先不说重启是否可行，比如有些应用可以重启并且解决了问题，但如没有解决问题，或者爆发出新的问题怎么办，比如血崩情况。所以我们应该从问题本身出发，第一查看日志，然后再具体问题具体分析等。

上面说了故障处理的一方面解决办法，同样适合于优化处理之道，根据本人学习和经验，这里说一下我的优化思路：首先要有这点认同感，任何系统应用都一定能达到瓶颈的时候，那我们为什么不事先去想想瓶颈在哪里，而不是当问题出现了，才去临时抱佛脚。尤其对于运维来说，任何事情都要具有可把控性，预先想好大部分情况的预案和解决措施。

为什么要优化：

系统在现有的环境中达到处理能力的最大限制，可能多一个请求或者连接都能对业务造成影响

如何优化：

问题关键在于：硬件资源（CPU、内存、磁盘、网络）等已经负荷啦。这样我们不很明了了，找出是哪个部分使硬件资源超负荷了，然后采取相应的措辞去调整，优化是个过程，直至系统已经优化足够好了，还是没有解决问题，只有横向扩展加硬件资源啦。

根据上面所说的，我总结一下，mysql(其他的也一样)优化应该从以下几点出发，从体系架构层面一层一层的往上讲解：

1、底层硬件层：最基础的也是最重要的，下面几层的优化最终是解决这层瓶颈；

2、操作系统层：搭载怎样的操作系统、文件系统、网络参数等选型和调优；

3、集群架构层：业务发展架构也要随之发展；

4、数据应用层：mysql安装、配置文件参数设置等；

5、SQL调优层：SQL语句优化，好的sql语句成功案例能提高70%的性能；

6、行为模式层：安全、流程、制度等优化；

下面一一说道，由于本人水平有限，有错误之处，请批评指正

一：底层硬件层

1、硬件资源列表

硬件资源	采购或购买云服务器配置参考
CPU	64位，2-16颗粒，L2越大越好
内存	96/128G跑3/4个实例；32/64G跑1-2个实例为佳
硬盘	机械硬盘(SAS)，数量越多越好，转速越高越好单盘能力对比：SAS(300IOPS)>SSD(35000IOPS) 性能：SSD>SAS>SATA
磁盘阵列	性能：RAID0>RAID10(推荐)>RAID5(少用)>RAID1 注意：主库选择raid10，从库可选raid0/raid5/raid10，从库配置等于或大于主库
网卡	至少千兆网卡及千兆万兆交换机多块网卡bond设置
注意：数据库属于IO密集型服务，硬件尽量避免使用虚拟化。 Slave硬件资源要等于或大于Master的

2、硬件配置列表(云服务跳过这一步)

设置选项

具体操作

BIOS系统

CPU优化设置（以DELL系列服务器为例）：

1.打开Perfirmance Per Watt Optimeized（DAPC）模式，提高CPU运算能力

2.打开CIE和C States等选项，减少cpu调度算法时间，提升效率

内存优化设置

1. Memory Frequency（内存频率）选择Maximum Performance（最佳性能）

2.内存设置菜单中，启动Node Interleaving，避免NUMA问题

磁盘阵列卡

1.阵列卡要具有CACHE及BBU模块

2.设置写策略为write back(感兴趣可以了解Cache两种写策略：write-through与write-back )，并且关闭阵列预读策略

二：操作系统层

1、文件系统相关

优化层级	具体操作
操作系统	无疑选择x86_64架构，（RedHat>CentOS）基于6.8稳定版
数据规划	基于物理块层面分别存放操作系统文件、mysql应用和数据文件
交换分区	不要使用swap空间，酌情使用共享内存/dev/shm
软件磁盘阵列	不要使用
LVM逻辑卷	不要使用
注意：下面几点设置目的是为了提升I/O性能
I/O调度算法	使用deadline调度参数，建议 read_expire = 1/2 write_expire echo 500 > /sys/block/sdc/queue/iosched/read_expire echo 1000 > /sys/block/sdc/queue/iosched/write_expire
xfs文件系统	业务量不是很大可采用ext4，业务量很大推荐使用xfs：并且调整XFS文件系统日志和缓冲变量
数据目录挂载	挂载设置以下参数： async:往硬盘写数据时先写入内存缓冲区,待硬盘空闲时再同步下来，大大提升效率，缺点就是如果服务器宕机或不正常，会损失缓冲区中未写入磁盘的数据，解决办法：利用主板电池或UPS不间断电源供电； noatime:access文件时不更新inode的时间戳，高并发环境下，可以提高系统I/O性能，对select操作尤为重要； nodiratime:不更新系统上的directory inode时间戳，可以提高系统I/O性能 nobarrier:不建议使用raid卡电池

2、网络参数相关

内核参数	具体操作
swappiness	1.cat /proc/sys/vm/swappiness 默认为60 2.echo “vm.swappiness=10” >> /etc/sysctl.conf(一般设置0-10) 3.sysctl -p
ratio	vm.dirty_background_ratio设置为5-10 vm.dirty_ratio设置为它的两倍左右，目的：确保能持续将脏数据刷新到磁盘，避免瞬间I/O写，产生严重等待，方法如上
TCP相关参数	注意：熟悉TCP11种状态转换原理机制 1、减少TIME_WAIT(基本所有应用都要配置) net.ipv4.tcp_tw_recyle=1 net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 2、减少FIN-WAIT-2状态时间 net.ipv4.tcp_fin_timeout=10 3、减少TCP KeepAlived连接侦测的时间 net.ipv4.tcp_keepalived_time=600 4、提高系统最大SYN半连接数（默认1024）排队长度 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384 5、减少系统SYN连接重试次数(默认5) net.ipv4.tcp_synack_retries = 1 6、抛弃在内核里建立的连接之前发送SYN包的数量 net.ipv4.tcp_sync_retries = 1 7、允许系统打开的端口范围 net.ipv4.ip_local_prot_range = 4500 65535
网络相关参数	注意：熟悉网络相关知识 1、调整socket套接字缓冲区 net.core.rmem_max=16777216 #最大socket读buffer net.core.wmem_max=16777216 #最大socket写buffer net.core.wmem_default = 8388608 net.core.rmem_default = 8388608 2、调整TCP接收/发送缓冲区 net.ipv4.tcp_rmem=4096 87380 16777216 net.ipv4.tcp_wmem=4096 65536 16777216 net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000 3、调整网络设备接收队列 net.core.netdev_max_backlog=3000
其他优化	net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 360000

三：集群架构层

架构设计	注意事项
实例	根据服务器硬件资源和业务需求，一般跑2-4个
方案	Mysql架构多种多样，扩展性极强，这里不详细介绍如：主从复制一主多从架构，采用mixed模式业务量数据量大的优化架构： 1、读写分离：通过程序或者dbproxy，主写从读； 2、垂直分库，水平分表（一般建议单表不超过4000万）
数据扫描	周期性使用pt-table-checksum、pt-table-sync来检查并修复主从复制的数据差异
缓存机制	DB层前端添加cache层，比如memcached/redis，用来存储session、token、好友任务排行榜等某些业务
静态化	动态的数据库静态化：比如整个文件静态化，页面字段静态化
规避选项	比如：SQL有大量模糊查询业务，尽量避免使用mysql数据库
注意：数据库架构是一门很大的学问，水平有限只是简单聊两句

四：数据应用层

注意：下面参数值的优化主要针对innodb引擎，如果要使用MyISAM引擎，需要调整key_buffer_size值
参数项	设置参考
innodb_buffer_pool_size	物理内存的50-70%左右
inno_flush_log_at_trx_commit	不丢失数据设置为1，根据业务需求来
sync_binlog	不丢失数据设置为1，根据业务需求来
innodb_file_per_table	设置为1：使用独立表空间
innodb_data_file_path	ibdata1:1G:autoextend
innodb_log_file_size	256M，这个参数和下面那个参数搭配使用
innodb_log_files_in_group	2
innodb_log_file_size	不要设置过大，第一保证记录日志更快，第二保障增量恢复数据库时间更短
long_query_time	设置慢查询sql的时间
max_connection	最大连接数，根据业务场景选择
max_connection_error	最大链接错误数，官方建议10万以上
open_files_limit	10倍max_connection
innodb_open_files	同上
table_open_cache	同上
table_definition_cache	同上
tmp_table_szie	Session分配情况，根据业务来设置
max_heap_table_size	同上
sort_buffer_size	同上
join_buffer_size	同上
read_buffer_size	同上
read_rnd_buffer_size	同上
query cache	官方建议关闭，要设置不要超过512M
提示：更多内核参数有时间详细介绍，一切来源于官方文档，我只是千万运维的一枚搬运工而已。

五：SQL调优层

1、数据库表设计的一些想法，DBA必须参数开发

设计思路	具体操作
字符集	建议使用utf-8(中文影响)，官方默认用Latin1，因后者快
字符串	1.固定字符串使用定长char，尽量避免varchar 2.变长字符串varchar，不要用char（因UTF8忽略此影响）上面两者如果能预测业务存储长度，长度能短则短
约束	字段属性添加not、null，并且表结构设计无关的自增列做主键
特殊类型	1.文本字段(备注，博文内容等)设置为enum类型 2.text/blob类型尽量不用，对select查询性能影响极大
随机I/O	严禁使用select *语句，查询特定需要的列即可
索引	1.多用复合索引(除特殊建独立索引)，尤其cardinality很小时候如：该列唯一值总数少于255个，就不要建立独立索引 2.对于varchar类型，通常取其50%或更少长度创建前缀索引就能满足90%左右查询需求，没必要整个长度创建反而性能降低

2、语句优化

设计思路	具体操作
前期准备	项目开发阶段，DBA必须参与设计SQL，并查找慢sql 配置my.cnf long_query_time = 2 log-slow-queries=/data/mysql/slow-log.log log_queries_not_using_indexs = true
工具使用	日志慢sql分析工具mysqlsla或pt-query-digest，还有很多工具根据报告结果自己写脚本在某个固定时间抓取当天慢sql 计划任务某个固定时间点把上面结果发邮件至相关人事分析索引检测工具 1.定期使用pt-duplicate-key-checker检查并删除重复的索引 2.定期使用pt-index-usage检查并删除使用频率很低的索引 3.使用pt-online-schema-change来实现大表的online ddl需求
SQL设计	1.搜索业务，比如like查询，不建议使用MySQL 2.不要使用count(*)，可能锁表 3.多表连接查询，关联字段使用索引而且尽量一致 4.多表连接查询，结果集小的表作为驱动表 5. where子句尽量使用union代替子查询
SQL拆分	大的复杂的sql语句拆分为各个功能性小sql 比如：join连表查询，子查询，单表超过4000万条记录等
瓶颈问题	慢sql解决方法： show processlist:找出特定SQL占用的资源影响性能使用explain或者set profile打印报表具体问题具体分析，有时研发参与

六：行为模式层

标准规范	具体操作
启动程序	文件权限700，属主和用户组都为mysql
超级用户	MySQL超级用户root设置复杂的密码，比如：我生成环境干掉root用户，创建其他管理用户并且名字不是大众类型
登录行为	命令行不要暴露密码备份脚本设置密码保护比如加密(转换成MD5值)
运维思想	运维有种约定：有种配置叫默认，导致很多运维人员不去关注该参数的作用和来源删除默认存在的test库删除无用的用户，只保留root@127.0.0.1和root@localhost
责任问题	禁止一个用户管理所有的DB，建立起一一服务关系
权限问题	禁止开发人员得到生成环境程序连接的密码并且限制连接禁止开发程序过程中使用不带子句的DDL语句 Phpmyadmin管理工具安全问题
环境问题	服务器禁止设置外网IP 定期清理MySQL操作记录文件(.mysql_history) 防SQL注入攻击：比如nginx+lua编写WAF控制等
上线行为	必须制定上线变更流程制度（开发—测试—运维）测试流程：开发环境—测试环境—线上执行—验证