大佬是怎么思考设计MySQL优化方案的?-LMLPHP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

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!

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!

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。

  • 安全->数据可持续性;
  • 性能->数据的高性能访问。

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;

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

三、优化工具有啥?

1、数据库层面

检查问题常用工具:

不常用但好用的工具:

2、数据库层面问题解决思路

一般应急调优的思路: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。

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。

3、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;

vmstat命令说明

iostat命令说明

4、系统层面问题解决办法

你认为到底负载高好,还是低好呢?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:

Cpu负载高,IO负载低

IO负载高,Cpu负载低

IO和cpu负载都很高

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

CPU的选择

内存的选择

存储方面

   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

3、服务器硬件优化

4、系统优化

Cpu

内存

SWAP

IO

Swap调整(不使用swap分区)

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)

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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