在进行MySQL的优化之前必须要了解的就是MySQL的查询过程,很多的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。
图 - MySQL查询过程
1.2 优化的哲学优化有风险,涉足需谨慎
1.2.1 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,只不过你没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!
1.2.2 优化的需求稳定性和业务可持续性,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,维持和变差是等概率事件!
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!!!
1.2.3 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。
1.3 优化思路 1.3.1 优化什么在数据库优化上有两个主要方面:即安全与性能。
安全 ---> 数据可持续性
性能 ---> 数据的高性能访问
1.3.2 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
说明:不管是在,设计系统,定位问题还是优化,都可以按照这个顺序执行。
1.3.3 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 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
1.5.2 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
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。
1.5.3 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
1.5.4 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
1.5.5 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
1.5.6 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。
1.6 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
1.6.1 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。
1.6.2 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
1.7 参考文献
[1] https://www.cnblogs.com/zishengY/p/6892345.html
[2] https://www.jianshu.com/p/d7665192aaaf