MySQL優化總結

前言

優化有風險，涉足需謹慎！！！

1、優化可能帶來的問題？

優化不總是對一個單純的環境進行，還很可能是一個復雜的已投產的系統。

優化手段本來就有很大的風險，只不過我們可能沒有能力意識到和預見到！

任何的技術可以解決一個問題，但必然存在帶來一個問題的風險！

對于優化來說解決問題而帶來的問題，控制在可接受的范圍內才是有成果，保持現狀或出現更差的情況都是失敗。

2、優化的需求

• 穩定性和業務的持續性，通常比性能更重要。
• 優化不可避免涉及到變更，變更就有風險。
• 優化使性能變好，維持和變差使等概率事件。
• 切記優化，應該是各部門協同參與的工作，任何單一部門都不能對數據庫進行優化。
• 所有優化工作，是由業務需要驅使的。

3、優化由誰參與

在進行數據庫優化時，應該由DBA、業務部門代表、應用程序設計人員、應用程序開發人員、運維等相關人員共同參與。

4、優化思路

在數據庫優化上由兩個主要方面：即安全與性能。

• 安全：數據可持續性。
• 性能：數據的高性能訪問。

5、優化的范圍有哪些？

存儲、主機和操作系統方面：

• 主機架構穩定性；
• I/O規劃及配置；
• Swap交換分區；
• OS內核參數和網絡問題；
• 應用程序方面；
• 應用程序穩定性；
• SQL語句性能；
• 串行訪問資源；
• 性能欠佳會話管理；
• 這個應用適不適合用MySQL；

數據庫優化方面：

• 內存；
• 數據庫結構（物理&邏輯）；
• 實例配置；

注：不管是在設計系統，定位問題還是優化，都可以按照上面順序執行。

6、優化維度

數據庫優化維度有以下四個：

• 硬件；
• 系統配置；
• 數據庫表結構；
• SQL及索引；

優化選擇：

• 優化成本:硬件>系統配置>數據庫表結構>SQL及索引
• 優化效果:硬件<系統配置<數據庫表結構< SQL及索引

7、優化工具

檢查問題常用工具如下：

• msyqladmin #mysql客戶端，可進行管理操作；
• mysqlshow #功能強大的查看shell命令；
• show [SESSION|GLOBAL] variables #查看數據庫參數信息
• SHOW [SESSION|GLOBAL] STATUS #查看數據庫的狀態信息
• information_schema # 獲取元數據的方法
• SHOW ENGINE INNODB STATUS #Innodb#引擎的所有狀態
• SHOW PROCESSLIST #查看當前所有連接session狀態
• explain #獲取查詢語句的執行計劃
• show index #查看表的索引信息
• slow-log #記錄慢查詢語句
• mysqldumpslow #分析slowlog文件的
• mysqlslap #分析慢日志
• mysql?profiling #統計數據庫整體狀態工具
• Performance?Schema?mysql #性能狀態統計的數據
• mysqlslap #分析慢日志
  第三方工具：
• zabbix #監控主機、系統、數據庫（部署zabbix監控平臺）
• pt-query-digest #分析慢日志
• sysbench #壓力測試工具
• workbench #管理、備份、監控、分析、優化工具（比較費資源）

8、數據庫層面問題解決思路

針對突然的業務辦理卡頓，無法進行正常的業務處理！需要立馬解決的場景！

1、show processlist
2、show index from table;
3、通過執行計劃判斷，索引問題（有沒有、合不合理）或者語句本身問題
4、show status like '%lock%'; # 查詢鎖狀態
5、kill SESSION_ID; # 殺掉有問題的session

常規調優思路

針對業務周期性的卡頓，例如在每天10-11點業務特別慢，但是還能夠使用，過了這段時間就好了。

1、查看slowlog，分析slowlog，分析出查詢慢的語句。
2、按照一定優先級，進行一個一個的排查所有慢語句。
3、分析top sql，進行explain調試，查看語句執行時間。
4、調整索引或語句本身。

系統層面

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

內存：
free、ps?-aux?、

IO設備（磁盤、網絡）：
iostat、?ss?、?netstat?、?iptraf、iftop、lsof、

9、系統層面問題解決辦法

在實際的生產中，一般認為 cpu只要不超過90%都沒什么問題 。

當然不排除下面這些特殊情況：

問題一：cpu負載高，IO負載低

原因如下：

• 內存不夠，磁盤性能差
• SQL問題：去數據庫層，進一步排查sql問題
• IO出問題了（磁盤到臨界了、raid設計不好、raid降級、鎖、在單位時間內tps過高）
• tps過高: 大量的小數據IO、大量的全表掃描

問題二：IO負載高，cpu負載低

• 大量小的IO 寫操作：
• autocommit ，產生大量小IO
• IO/PS,磁盤的一個定值，硬件出廠的時候，廠家定義的一個每秒最大的IO次數。
• 大量大的IO 寫操作
• SQL問題的幾率比較大

問題三：IO和cpu負載都很高

硬件不夠了或sql存在問題

10、 基礎優化

定位問題點:
硬件 --> 系統 --> 應用 --> 數據庫 --> 架構（高可用、讀寫分離、分庫分表）

處理方向

明確優化目標、性能和安全的折中、防患未然。

硬件優化

主機方面：

• 根據數據庫類型，主機CPU選擇、內存容量選擇、磁盤選擇
• 平衡內存和磁盤資源
• 隨機的I/O和順序的I/O
• 主機 RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)關閉

cpu的選擇：

cpu的兩個關鍵因素：核數、主頻

根據不同的業務類型進行選擇：

• cpu密集型：計算比較多，OLTP 主頻很高的cpu、核數還要多
• IO密集型：查詢比較，OLAP 核數要多，主頻不一定高的

內存的選擇：

• OLAP類型數據庫，需要更多內存，和數據獲取量級有關。
• OLTP類型數據一般內存是cpu核心數量的2倍到4倍，沒有最佳實踐。

存儲方面：

• 根據存儲數據種類的不同，選擇不同的存儲設備
• 配置合理的RAID級別(raid5、raid10、熱備盤)

對與操作系統來講，不需要太特殊的選擇，最好做好冗余（raid1）（ssd、sas 、sata）

raid卡：主機raid卡選擇：

• 實現操作系統磁盤的冗余（raid1）
• 平衡內存和磁盤資源
• 隨機的I/O和順序的I/O
• 主機 RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)要關閉。

網絡設備方面：

• 使用流量支持更高的網絡設備（交換機、路由器、網線、網卡、HBA卡）

注意：以上這些規劃應該在初始設計系統時就應該考慮好。

服務器硬件優化

1、物理狀態燈：
2、自帶管理設備：遠程控制卡（FENCE設備：ipmi ilo idarc），開關機、硬件監控。
3、第三方的監控軟件、設備（snmp、agent）對物理設施進行監控
4、存儲設備：自帶的監控平臺。EMC2（hp收購了）， 日立（hds），IBM低端OEM hds，高端存儲是自己技術，華為存儲

系統優化

Cpu：

基本不需要調整，在硬件選擇方面下功夫即可。

內存：

基本不需要調整，在硬件選擇方面下功夫即可。

SWAP：

MySQL盡量避免使用swap。阿里云的服務器中默認swap為0

IO ：

raid、no lvm、 ext4或xfs、ssd、IO調度策略

不使用swap分區

/proc/sys/vm/swappiness的內容改成0（臨時）

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

這個參數決定了Linux是傾向于使用swap，還是傾向于釋放文件系統cache。在內存緊張的情況下，數值越低越傾向于釋放文件系統cache。當然，這個參數只能減少使用swap的概率，并不能避免Linux使用swap。

修改MySQL的配置參數innodb_flush_method，開啟O_DIRECT模式。這種情況下，InnoDB的buffer pool會直接繞過文件系統cache來訪問磁盤，但是redo log依舊會使用文件系統cache。值得注意的是，Redo log是覆寫模式的，即使使用了文件系統的cache，也不會占用太多。

IO調度策略

#echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler #臨時修改為deadline

永久修改如下：

$ vi?/boot/grub/grub.conf

#更改到如下內容:

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

11、系統參數調整

Linux系統內核參數優化：

$vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_local_port_range?=102465535#?用戶端口范圍?
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog?=4096
net.ipv4.tcp_fin_timeout?=30
fs.file-max=65535#?系統最大文件句柄，控制的是能打開文件最大數量

用戶限制參數（mysql可以不設置以下配置）

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

12、應用優化

業務應用和數據庫應用獨立,防火墻：iptables、selinux等其他無用服務(關閉)：

$ 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

安裝圖形界面的服務器不要啟動圖形界面 runlevel 3,另外，將來我們的業務是否真的需要MySQL，還是使用其他種類的數據庫。用數據庫的最高境界就是不用數據庫。

13、數據庫優化

SQL優化方向：

執行計劃、索引、SQL改寫

架構優化方向：

高可用架構、高性能架構、分庫分表

14、數據庫參數優化

調整：

• 實例整體（高級優化，擴展）
• thread_concurrency #并發線程數量個數?
• sort_buffer_size #排序緩存?
• read_buffer_size #順序讀取緩存?
• read_rnd_buffer_size #隨機讀取緩存?
• key_buffer_size #索引緩存?
• thread_cache_size #線程緩存(1G—>8,?2G—>16,?3G>32，3G—>64)

連接層（基礎優化）

設置合理的連接客戶和連接方式：

• max_connections #最大連接數，看交易筆數設置?
• max_connect_errors #最大錯誤連接數，能大則大?
• connect_timeout #連接超時?
• max_user_connections #最大用戶連接數?
• skip-name-resolve #跳過域名解析?
• wait_timeout #等待超時?
• back_log #可以在堆棧中的連接數量

SQL層（基礎優化）

query_cache_size： 查詢緩存
OLAP類型數據庫,需要重點加大此內存緩存.
但是一般不會超過GB.
對于經常被修改的數據，緩存會立馬失效。
我們可以實用內存數據庫（redis、memecache），替代他的功能。

15、存儲引擎層（innodb基礎優化參數）

• default-storage-engine
• innodb_buffer_pool_size # 沒有固定大小，50%測試值，看看情況再微調。但是盡量設置不要超過物理內存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個成員以下,一般2-3個夠用（iblogfile0-N）?
• innodb_max_dirty_pages_pct #達到百分之75的時候刷寫?內存臟頁到磁盤。?
• max_binlog_cache_size #可以不設置?
• max_binlog_size #可以不設置?
• innodb_additional_mem_pool_size #小于2G內存的機器，推薦值是20M。32G內存以上100M

注：在生產環境中，數據庫的各個參數都是隨著需求去更改的，但是沒有必要去為了更改一個配置參數去重啟數據庫，但是我們可以先將需要更改的配置項設置為全局環境變量，以便生效，然后再寫入配置文件中，只要數據庫不重啟，設置的環境變量就不會失效，一旦重啟，配置文件就會生效。

配置文件可以參考如下格式：

$ 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

———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————