【MySQL运维实践】
什么是日志
- 日志(log)是一种顺序记录事件流水的文件
- 记录计算机程序运行过程中发生了什么
- 多种多样的用途
- 帮助分析程序问题
- 分析服务请求的特征、流量等
- 判断工作是否成功执行
- 等等……
MySQL日志的分类
- 服务器日志
- 记录进程启动运行过程中的特殊事件,帮助分析MySQL服务遇到的问题
- 根据需求抓取特定的SQL语句,追踪性能可能存在的问题的业务SQL
- 事务日志
- 记录应用程序对数据的所有更改
- 可用于数据恢复
- 可用于实例间数据同步
分类 | 日志名称 |
---|---|
服务器日志 | 服务错误日志 |
服务器日志 | 慢查询日志 |
服务器日志 | 综合查询日志 |
事务日志 | 存储引擎事务日志 |
事务日志 | 二进制日志 |
服务错误日志
- 记录实例启动运行过程中重要消息
- 配置参数
log_error = /data/mysql_data/node-1/mysql.log
- 内容并非全是错误消息
- 如果mysqld进程无法正常启动首先查看错误日志
慢查询日志
- 记录执行时间超过一定阈值的SQL语句
- 配置参数
slow_query_log = 1
slow_query_log_file = /data/mysql_data/node-1/mysql-slow.log
long_query_time = 5
- 1
- 2
- 3
- 用于分析系统中可能存在性能问题的SQL
综合查询日志
- 如果开启将会记录系统中所有SQL语句
- 配置参数
general_log = 1
general_log_file = /data/mysql_data/node-1/mysql-slow.log
- 1
- 2
- 偶尔用于帮助分析系统问题,对性能有影响
查询日志的输出与文件切换
- 日志输出参数
log_output={file|table|none}
- 如果日志文件过大,可以定期截断并切换新文件
flush log;
存储引擎事务日志
- 部分存储引擎拥有重做日志(redo log)
- 如InnoDB, TokuDB等WAL(Write Ahead Log)机制存储引擎
- 日志随着事务commit优先持久化,确保异常恢复不丢数据
- 日志顺序写性能较好
InnoDB事务日志重用机制
- InnoDB事务日志采用两组文件交替重用
二进制日志binlog
- binlog (binary log)
- 记录数据引起数据变化的SQL语句或数据逻辑变化的内容
- MySQL服务层记录,无关存储引擎
- binlog的主要作用:
- 基于备份恢复数据
- 数据库主从同步
- 挖掘分析SQL语句
开启binlog
- 主要参数
log_bin = c:/tmp/mylog/mysql-bin
sql_log_bin = 1
sync_binlog = 1
- 1
- 2
- 3
- 查看binlog
show binary logs;
binlog管理
- 主要参数
max_binlog_size = 100MB
expire_logs_days = 7
- 1
- 2
binlog始终生成新文件,不会重用
手工清理binlog
purge binary logs to 'mysql-bin.000009';
purge binary logs before '2016-4-2 21:00:40'
- 1
- 2
查看binlog内容
- 日志
show binlog events in 'mysql-bin.000011';
show binlog events in 'mysql-bin.000011' from 60 limit 3;
- 1
- 2
- mysqlbinlog工具
mysqlbinlog c:/tmp/mylog/mysql-bin.000001
--start-datetime | --stop-datetime
--start-position | --stop-position
- 1
- 2
- 3
binlog格式
- 主要参数
binlog_format = {ROW|STATEMENT|MIXED}
- 查看row模式的binlog内容
mysqlbinlog --base64-output=decode-rows -v c:/tmp/mylpg/mysql-bin.000001
5.2-MySQL数据备份
基本指数 - 备份用途
- 数据备灾
- 应对硬件故障数据丢失
- 应对人为或程序bug导致数据删除
- 制作镜像库以供服务
- 需要将数据迁移、统计分析等用处
- 需要为线上数据建立一个镜像
基本知识 - 备份内容
- 数据
- 数据文件或文本格式数据
- 操作日志(binlog)
- 数据库变更日志
基本知识 - 冷备份与热备份
- 冷备份
- 关闭数据库服务,完整拷贝数据文件
- 热备份
- 在不影响数据库读写服务的情况下备份数据库
基本知识 - 物理备份与逻辑备份
- 物理备份
- 以数据页的形式拷贝数据
- 逻辑备份
- 导出为裸数据或者SQL(insert)语句
基本知识 - 本地备份与远程备份
- 本地备份
- 在数据库服务器本地进行备份
- 远程备份
- 远程连接数据库进行备份
基本知识 - 全量备份与增量备份
- 全量备份
- 备份完整的数据库
- 增量备份
- 只备份上一次备份以来发生修改的数据
基本知识 - 备份周期
考虑因素:
* 数据库大小(决定备份时间)
* 恢复速度要求(快速or慢速)
* 备份方式(全量or增量)
常用工具及用法
- mysqldump - 逻辑备份,热备
- xtrabackup - 物理备份, 热备
- Lvm/zfs snapshot - 物理备份
- mydumper - 逻辑备份,热备
- cp - 物理备份,冷备
常用工具及用法 - mysqldump
MySQL官方自带的命令行工具
主要示例:
- 演示使用mysqldump备份表、库、实例
# 备份所有数据库
mysqldump -uroot -p123456 --socket=/var/run/mysqld/mysqld.sock --all-databases > /dbbackup/all_db.sql
# 备份指定的数据库
mysqldump -uroot -p123456 --socket=/var/run/mysqld/mysqld.sock --databases db2 > /dbbackup/db2.sql
# 备份单个表
mysqldump -uroot -p123456 --socket=/var/run/mysqld/mysqld.sock db2 t1 >/dbbackup/db2_t1.sql
# 还原表
mysql > source /dbbackup/db2_t1.sql
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- 演示使用mysqldump制作一致性备份
mysqldump --single-transaction -uroot -p123456 --all-databases > /dbbackup/add_db_2.sql
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- 演示使用mysqldump远程备份一个数据库
mysqldump -utest -ptest -h192.168.0.68 -P3306 --all-databases > /dbbackup/remote_bakall.sql
- 1
- 演示使用mysqldump导出数据为csv格式
mysqldump -uroot -p123456 --single-transaction --fields-terminated-by=, db1 -T /tmp
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常用工具及用法 - xtrabackup
特点:
* 开源,在线备份InnoDB表
* 支持限速备份,避免对业务造成影响
* 支持流备
* 支持增量备份
* 支持备份文件压缩与加密
* 支持并行备份与恢复,速度快
xtrabackup备份原理
- 基于InnoDB的crash-recovery功能
- 备份期间允许用户读写,写请求产生redo日志
- 从磁盘上拷贝数据文件
- 从InnoDB redo log file实时拷贝走备份期间产生的所有redo日志
- 恢复的时候 数据文件 + redo日志 = 一致性数据
实用脚本innobackupex
- 开源Perl脚本,封装调用xtrabackup及一系列相关工具与OS操作,最终完成备份过程
- 支持备份InnoDB和其他引擎的表
- 备份一致性保证
innobackupex备份基本流程
start xtrabackup_log -> copy .ibd; ibdata1 -> FLUSH TABLE WITH READ LOCK -> copy .FRM; MYD; MYI; misc files -> Get binary log position -> UNLOCK TABLES -> stop and copy xtrabackup_log
innobackupex使用
主要示例:
- 全量备份
innobackupex --user=root --password=123456 --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf /dbbackup
- 1
- 增量备份
innobackupex --user=root --password=123456 --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf --incremental --incremental-dir /dbbackup/2016-4-3_13:24:32 /dbbackup
- 1
- 流方式备份
innobackupex --user=root --password=123456 --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf --stream=xbstream /dbbackup/ > /dbbackup/stream.bak
- 1
- 并行备份
innobackupex --user=root --password=123456 --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf --parallel=4 /dbbackup/
- 1
- 限流备份
innobackupex --user=root --password=123456 --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf --throttle=10 /dbbackup/
- 1
- 压缩备份
innobackupex --user=root --password=123456 --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf --compress --compress-thread 4 /dbbackup/
- 1
如何制定备份策略
需要考虑的因素
- 数据库是不是都是innodb引擎表 -> 备份方式,热备or冷备
- 数据量大小 -> 逻辑备份or物理备份,全量or增量
- 数据库本地磁盘空间十分充足 -> 备份到本地or远程
- 需要多块恢复 -> 备份频率 小时or天
5.3-MySQL数据恢复
什么时候需要恢复数据
- 硬件故障(如磁盘损坏)
- 人为删除(如误删除数据、被黑)
- 业务回滚(如游戏bug需要回档)
- 正常需求(如部署镜像库、查看历史某时刻数据)
数据恢复的必要条件
- 有效备份
- 完整的数据库操作日志(binlog)
数据恢复思路
- 最新一次备份 + binlog恢复到故障时间点(适用于各种数据丢失场景)
- 挖掘最后一次备份到故障点之间的binlog获取相关SQL语句,构造反转SQL语句并应用到数据库(只是用于记录丢失,且binlog必须是row格式)
反转SQL语句
例:
t1(id primary key, a int)
反转SQL语句:
insert into t(id, a) values(1, 1)
-> delete t1 where id=1 and a=1
update t1 set a=5 where id=1
-> update t1 set a=1 where id=1
delete from t1 where id=1
-> insert into t(id, a) values(1, 1)
数据库恢复工具与命令
- mysqldump备份 -> source恢复
- xtrabackup备份 -> xtrabackup恢复
- binlog备份 -> mysqlbinlog恢复
详细示例讲解
- 恢复某几条误删数据
- 恢复误删表、库
- 将数据库恢复到指定时间点
恢复误删除数据
case:误操作,删除数据忘记带完整条件,执行delete from user where age > 30 [and sex=male]
需求:将被删除的数据还原
恢复前提:完整的数据库操作日志(binlog)
delete from user where sex='female';
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# 首先需要找到binlog里的信息
mysqlbinlog -vv mysql-bin.000001
# 找出sql语句,然后写出反转sql语句
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恢复误删表、库
case:业务被黑,表被删除了(drop teble user)
需求:将表恢复
前提:备份 + 备份以来完整binlog
innobackupex --apply-log /dbbackup/filename
# 查看binlog的位置点
cat xtrabackup_binlog_info
# 查看结束点
mysqlbinlog -vv filename
mysqlbinlog -vv --start-position=2556990 -- stop-position=2776338
mysqlbinlog -vv --start-position=2556990 -- stop-position=2776338 | mysql -uroot -p123456 --sock=/dbbackup/mysql_3309/mysqld.sock
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课程小结
- 恢复是已经非常苦逼的差事,尽量避免做。我们要做数据卫士而不是救火队员。(线上应该严格把控权限,数据变更操作应事先测试,操作时做好备份)
- 有效备份(+binlog)是重中之重,对数据库定期备份是必须的
- 备份是一切数据恢复的基础
5.4-MySQL线上部署
MySQL线上部署
考虑因素:
- 版本选择, 5.1、5.5还是5.6?
- 分支选择,官方社区版? percona server? Mariadb?
- 安装方式,包安装?二进制包安装?源码安装?
- 路径配置,参数配置(尽量模板化、标准化)
- 一个实例多个库 or 多个实例单个库?
二进制安装MySQL
- 下载软件包
- 解压放到指定目录(比如/usr/local)
- 将MySQL目录放到PATH中
- 初始化实例,编辑配置文件并启动
- 账户安全设置
编译安装MySQL
- 下载MySQL源码安装包
- 安装必要包(make cmake bison-devel ncurses-devel build-essential)
- Cmake配置MySQL编译选项,可以定制需要安装的功能
- make && make install
- 初始化实例,编辑配置文件并启动
- 账户安全设置
MySQL升级
- 下载MySQL5.6安装包并配置MySQL5.6安装包安装路径
- 关闭MySQL5.5实例,修改部分参数,使用MySQL5.6软件启动
- 执行MySQL5.6路径下mysql_upgrade脚本
- 验证是否成功升级
MySQL多实例安装
- 部署好mysql软件
- 编辑多个配置文件,初始化多个实例
- 启动MySQL实例
MySQL多实例部署
为啥多实例部署?
- 充分利用系统资源
- 资源隔离
- 业务、模块隔离
MySQL线上安装小结
- 根据需求选择合适的版本以及分支,建议使用或升级到较高版本5.5或5.6
- 如果需要定制MySQL功能的话,可以考虑编译安装,否则的话建议使用二进制包安装,比较省事
- 根据机器配置选择部署多个MySQL实例还是单个实例,机器配置非常好的话,建议部署多实例
5.5-MySQL主从复制
MySQL主从复制
- 一主一从
- 主主复制
- 一主多从
- 多主一从
- 联级复制
MySQL主从复制用途
- 实时灾备,用于故障切换
- 读写分离,提供查询服务
- 备份,避免影响业务
MySQL主从复制部署
主从部署必要条件
- 主库开启binlog日志(设置log-bin参数)
- 主从server-id不同
- 从库服务器能连通主库
主从部署步骤:
- 备份还原(mysqldump或xtrabackup)
- 授权(grant replication slave on .)
- 配置复制,并启动(change master to)
- 查看主从复制信息(show slave status\G)
MySQL复制存在的问题
存在的问题
- 主机宕机后,数据可能丢失
- 从库只有一个sql thread,主库写压力大,复制很可能延时
解决方法:
- 半同步复制
- 并行复制
MySQL semi-sync(半同步复制)
半同步复制
- 5.5集成到MySQL,以插件形式存在,需要单独安装
- 确保事务提交后binlog至少传输到一个从库
- 不保证从库应用完这个事务的binlog
- 性能有一定的降低,响应时间更长
- 网络异常或从库宕机,卡住主库,直到超时或从库恢复
MySQL异步复制
MySQL semi-sync(半同步复制)
配置MySQL半同步复制
只需一次:
主库:
INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
从库:
INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
动态设置:
主库:
SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled=1;
SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_timeout=N;
master 延迟切异步
从库:
SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled=1;
配置MySQL并行复制
并行复制
- 社区版5.6中新增
- 并行是指从库多线程apply binlog
- 库级别并行应用binlog,同一个数据库更改还是串行的(5.7版并行复制基于事务组)
设置
set global slave_parallel_workers=10;
设置sql线程数为10
联级复制
A -> B -> C
B中添加参数:
log_slave_updates
B将把A的binlog记录到自己的binlog日志中
复制监控
查询从库状态:
show slave status\G
复制出错处理
常见:1062(主键冲突) 1032(记录不存在)
解决:手动处理
或:
跳过复制出错 set global sql_slave_skip_counter=1
总结
- MySQL主从复制是MySQL高可用性、高性能(负载均衡)的基础
- 简单、灵活,部署方式多样,可以根据不同业务场景部署不同复制结构
- MySQL主从复制目前也存在一些问题,可以根据需要部署复制增强功能来解决问题
- 复制过程中应该时刻监控复制状态,复制出错或延时可能给系统造成影响
- MySQL复制是MySQL数据库工程师必知必会的一项基本技能
5.6-MySQL日常运维
DBA运维工作
日常
* 导数据、数据修改、表结构变更
* 加权限、问题处理
其他
* 数据库选型部署、设计、监控、备份、优化等
导数据及注意事项
- 数据最终形式(csv、sql文本 还是直接导入某库中)
- 导数据方法(mysqldump、select into outfile)
- 导数据注意事项
- 导出为csv格式需要file权限,而且只能数据库本地导
- 避免锁库锁表(mysqldump使用——single-transaction选项不锁表)
- 避免对业务造成影响,尽量在镜像库做
数据修改及注意事项
- 修改前切记做好备份
- 开事务做,修改完检查好了再提交
- 避免一次 修改大量数据,可以分批修改
- 避免业务高峰期做
表结构变更注意事项
- 在低峰期做
- 表结构变更是否会有锁?(5.6包含online ddl功能)
- 使用pt-online-schema-change完成表结构变更
- 可以避免主从延时
- 可以避免负载过高,可以限速
加权限及注意事项
- 只给符合需求的最低权限
- 避免授权时修改密码
- 避免给应用账号super权限
问题处理(数据库慢?)
- 数据库慢在哪?
- show processlist查看mysql连接信息
- 查看系统状态(iostat, top, vmstat)
小结
- 日常工作比较简单,但是任何一个操作都可能影响线上服务
- 结合不同环境,不同要求选择最合适的方法处理
- 日常工作应该求稳不求快,保障线上稳定是DBA的最大责任
5.7-MySQL参数调优
为什么要调整参数
- 不同服务器之间的配置、性能不一样
- 不同业务场景对数据的需求不一样
- MySQL的默认参数只是个参考值,并不适合所有的应用场合
优化之前我们需要知道什么
- 服务器相关的配置
- 业务相关的情况
- MySQL相关的配置
服务器上需要关注哪些
- 硬件情况
- 操作系统版本
- CPU、网卡节电模式
- 服务器numa设置
- RAID卡缓存
磁盘调度策略-write back
- 数据写入cache既返回,数据异步的从cache刷入存储介质
磁盘调度策略-write through
- 数据同时写入cache和存储介质才返回写入成功
Write Back VS Write Through
- write Back 性能优于 Write Through
- Write Through 比 Write Back安全性高
RAID
- RAID Redundant Array of Independent Disks
- 生产环境里一般不太会用裸设备,通常会使用RAID卡对一块盘或多块盘做RAID
- RAID卡会预留一块内存,来保证数据高效存储与读取
- 常见的RAID类型有:RAID1、RAID0、RAID10和RAID5
RAID0 VS RAID1
- RAID 0 - Block Striped. No Mirror. No Parity.
- RAID 1 - Block Mirrored. No Stripe. No Parity.
RAID5 VS RAID10
- RAID 5 - Block Striped. Distributed Parity.(至少三块盘,每块里有两个数据块和一个校验块)
- RAID 10 - Block Mirrored.(每两块盘做RAID1,然后再按组做RAID0,至少四块盘)
RAID如何保证数据安全
- BBU(Backup Battery Unit)
- BBU保证在WB策略下,即使服务器发生掉电或者宕机,也能够将缓存数据写入到磁盘,从而保证数据的安全
MySQL有哪些注意事项
- MySQL的部署安装
- MySQL的监控
- MySQL参数调优
部署MySQL的要求
- 推荐的MySQL版本: >= MySQL5.5
- 推荐的MySQL存储引擎: InnoDB
系统调优的依据:监控
- 实时监控MySQL的slow log
- 实时监控数据库服务器的负载情况
- 实时监控MySQL内部状态值
通常关注哪些MySQL Status
- Com_Select/Update/Delete/Insert
- Bytes_received/Bytes_sent
- Buffer Pool Hit Rate
- Threads_connected/Threads_created/Threads_running
MySQL参数调优
- 为什么要调整MySQL的参数
- MySQL是通用数据库,但业务是多变的,默认参数无法满足所有业务需求
- MySQL内部一些参数是在MySQL一些很老的版本时候做的,可能之前是做限流和保护用的,但随着机器性能的提高,这些保护类的参数可能会成为性能瓶颈
读优化
- 合理利用索引对MySQL查询性能至关重要
- 适当的调整参数也能提升查询性能
innodb_buffer_pool_size
- InnoDB存储引擎自己维护一块内存区域完成新老数据的替换
- 内存越大越能缓存更多的数据
innodb_thread_concurrency
- innoDB内部并发控制参数,设置为0代表不做控制
- 如果并发请求较多,参数设置较小,后进来的请求将会排队
写优化
- 表结构设计上使用自增字段作为表的主键
- 只对合适的字段加索引,索引太多影响写入性能
- 监控服务器磁盘IO情况,如果写延迟较大则需要扩容
- 选择正确的MySQL版本,合理设置参数
哪些参数有助于提高写入性能
- innoDB_flush_log_at_trx_commit && sync_binlog
- innodb log file size
- innodb_io_capacity
- innodb insert buffer
主要影响MySQL写性能的两个参数
- innoDB_flush_log_at_trx_commit
- sync_binlog
innoDB_flush_log_at_trx_commit
- 控制InnoDB事务的刷新方式,一共有三个值:0,1,2
- N=0 - 每隔一秒,把事务日志缓存区的数据写到日志文件中,以及把日志文件的数据刷新到磁盘上(高效,但不安全)
- N=1 - 每个事务提交时候,把事务日志从缓存区写到日志文件中,并且刷新日志文件的数据到磁盘上,优先使用此模式保障数据安全性(低效,非常安全)
- N=2 - 每事务提交的时候,把事务日志数据从缓存区写到日志文件中;每隔一秒,但不一定刷新到磁盘上,而是取决于操作系统的调度(高效,但不安全)
sync_binlog
- 控制每次写入Binlog,是否都需要进行一次持久化
如何保证事务的安全
- innoDB_flush_log_at_trx_commit 和 sync_binlog都设为1
- 事务要和Binlog保证一致性
(加锁)-> xa_prepare, Fsync -> Write And Fsync Binlog -> InnoDB Commit, Fsync ->(释放锁)
串行有哪些问题
- SAS盘一般每秒只能有150~200个Fsync。
- 换算到数据库每秒只能执行50~60个事务
社区和官方的改进
- MariaDB提出改进,即使这两个参数都是1也能做到合并效果,性能得到了大幅提高。
- 官方吸收了MariaDB的思想,并在此基础上进行了改进,性能再次得到了提高
Tips:
- 官方在MySQL5.6版本之后才做了这个优化
- Percona和MariaDB版本在MySQL5.5已经包含了这个优化
InnoDB Redo log
- Write ahead Log
Redo log的作用
- Redo log用在数据库崩溃会的故障恢复
Redo log有哪些问题
- 如果写入频繁导致Redo log里对应的最老的数据脏页还没有刷新到磁盘,此时数据库将卡住,强制刷新脏页到磁盘
- MySQL默认配置两个文件才10M,非常容易写满,生产环境中应适当调整大小。
innodb_io_capacity
- InnoDB每次刷多少个脏页,决定InnoDB存储引擎的吞吐能力。
- 在SSD等高性能存储介质下,应该提高该参数以提高数据库的性能。
Insert Buffer
- 顺序读写 VS 随机读写
- 随机请求性能远小于顺序请求
尽可能多的随机请求合并为顺序请求才是提高数据库性能的关键
- MySQL从5.1版本开始支持Insert Buffer
- MySQL5.5版本之后同时支持update和delete的merge
- Insert Buffer只对二级索引且非唯一索引有效
总结
- 服务器配置要合理(内核版本、磁盘调度策略、RAID卡缓存)
- 完善的监控系统,提前发现问题
- 数据库版本要跟上,不要太新,也不要太老
- 数据库性能优化:
- 查询优化:索引优化为主,参数优化为辅
- 写入优化:业务优化为主,参数优化为辅
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