mysql分享一:运维角度浅谈MySQL数据库优化
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1、数据库表设计要合理避免慢查询、低效的查询语句、没有适当建立索引、数据库堵塞(死锁)等
2、数据库部署
项目初期访问量不会很大,所以单台部署足以应对在1500左右的QPS(每秒查询率)。考虑到高可用性,可采用MySQL主从复制+Keepalived做双击热备,常见集群软件有Keepalived、Heartbeat。
双机热备博文:http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1362313
3、数据库性能优化
3.1 数据库配置优化
以下列出主要影响数据库性能的参数。
公共参数默认值:
- max_connections = 151
- #同时处理最大连接数,推荐设置最大连接数是上限连接数的80%左右
- sort_buffer_size = 2M
- #查询排序时缓冲区大小,只对order by和group by起作用,可增大此值为16M
- query_cache_limit = 1M
- #查询缓存限制,只有1M以下查询结果才会被缓存,以免结果数据较大把缓存池覆盖
- query_cache_size = 16M
- #查看缓冲区大小,用于缓存SELECT查询结果,下一次有同样SELECT查询将直接从缓存池返回结果,可适当成倍增加此值
- open_files_limit = 1024
- #打开文件数限制,如果show global status like 'open_files'查看的值等于或者大于open_files_limit值时,程序会无法连接数据库或卡死
MyISAM参数默认值:
- key_buffer_size = 16M#索引缓存区大小,一般设置物理内存的30-40%
- read_buffer_size = 128K #读操作缓冲区大小,推荐设置16M或32M
InnoDB参数默认值:
- innodb_buffer_pool_size = 128M
- #索引和数据缓冲区大小,一般设置物理内存的60%-70%
- innodb_buffer_pool_instances = 1
- #缓冲池实例个数,推荐设置4个或8个
- innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
- #关键参数,0代表大约每秒写入到日志并同步到磁盘,数据库故障会丢失1秒左右事务数据。1为每执行一条SQL后写入到日志并同步到磁盘,I/O开销大,执行完SQL要等待日志读写,效率低。2代表只把日志写入到系统缓存区,再每秒同步到磁盘,效率很高,如果服务器故障,才会丢失事务数据。对数据安全性要求不是很高的推荐设置2,性能高,修改后效果明显。
- innodb_file_per_table = OFF
- #默认是共享表空间,共享表空间idbdata文件不断增大,影响一定的I/O性能。推荐开启独立表空间模式,每个表的索引和数据都存在自己独立的表空间中,可以实现单表在不同数据库中移动。
3.2 系统配置优化
大多数MySQL都部署在linux系统上,所以操作系统的一些参数也会影响到MySQL性能,以下对linux内核进行适当优化。
- net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
- #TIME_WAIT超时时间,默认是60s
- net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
- #1表示开启复用,允许TIME_WAIT socket重新用于新的TCP连接,0表示关闭
- net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
- #1表示开启TIME_WAIT socket快速回收,0表示关闭
- net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 4096
- #系统保持TIME_WAIT socket最大数量,如果超出这个数,系统将随机清除一些TIME_WAIT并打印警告信息
- net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096
- #进入SYN队列最大长度,加大队列长度可容纳更多的等待连接
在linux系统中,如果进程打开的文件句柄数量超过系统默认值1024,就会提示“too many files open”信息,所以要调整打开文件句柄限制。
- # vi /etc/security/limits.conf #加入以下配置,*代表所有用户,也可以指定用户,重启系统生效
- * soft nofile 65535
- * hoft nofile 65535
- # ulimit -SHn 65535 #立刻生效
3.3 硬件配置
加大物理内存,为提高文件系统性能,linux内核会从内存中分配缓存区(系统缓存和文件缓存)来存放热数据,也就是说物理内存越大,分配缓存区越大,缓存数据越多。
SSD硬盘代替SAS硬盘,将RAID级别调整为RAID1+0,相对于RAID1和RAID5有更好的读写性能(IOPS),毕竟数据库的压力主要来自磁盘I/O方面。
4、数据库架构扩展
随着业务量越来越大,单台数据库服务器性能已无法满足业务需求,该考虑加机器了,该做集群了~~~。主要思想是分解单台数据库负载,突破磁盘I/O性能,热数据存放缓存中,降低磁盘I/O访问频率。
4.1 主从复制与读写分离
因为生产环境中,数据库大多都是读操作,所以部署一主多从架构,主数据库负责写操作,并做双击热备,多台从数据库做负载均衡,负责读操作,主流的负 载均衡器有LVS、HAProxy、Nginx。怎么来实现读写分离呢?大多数企业是在代码层面实现读写分离,效率比较高。另一个种方式通过代理程序实现 读写分离,企业中应用较少,常见代理程序有MySQL Proxy、Amoeba。在这样数据库集群架构中,大大增加数据库高并发能力,解决单台性能瓶颈问题。如果从数据库一台从库能处理2000 QPS,那么5台就能处理1w QPS,数据库横向扩展性也很容易。
主从复制博文:http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1290431
读写分离博文:http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1305083
4.2 增加缓存
给数据库增加缓存系统,提高读性能,缓存实现有本地缓存和分布式缓存,本地缓存是将数据缓存到本地服务器内存中或者文件中,速度快。分布式可以缓存 海量数据,扩展容易,主流的分布式缓存系统有memcached、redis,memcached性能稳定,数据缓存在内存中,速度很快,QPS可达8w 左右,可以把热数据缓存到内存中,如果内存缓存中有要请求的数据就不再去数据库中返回结果。
4.3 分库
分库是根据业务不同把相关的表切分到不同的数据库中,比如web、bbs、blog等库。如果业务量很大,还可将切分后的库做主从架构,进一步避免单个库压力过大。
4.4 分表
数据量的日剧增加,数据库中某个表有几百万条数据,导致查询和插入耗时太长,怎么能解决单表压力呢?你就该考虑是否把这个表拆分成多个小表,来减轻单个表的压力,提高处理效率,此方式称为分表。
分表技术比较麻烦,要修改程序代码里的SQL语句,还要手动去创建其他表,也可以用merge存储引擎实现分表,相对简单许多。分表后,程序是对一 个总表进行操作,这个总表不存放数据,只有一些分表的关系,以及更新数据的方式,总表会根据不同的查询,将压力分到不同的小表上,因此提高并发能力和磁盘 I/O 性能。
分表分为垂直拆分和水平拆分:
垂直拆分:把原来的一个很多字段的表拆分多个表,解决表的宽度问题。你可以把不常用的字段单独放到一个表中,也可以把大字段独立放一个表中,或者把关联密切的字段放一个表中。
水平拆分:把原来一个表拆分成多个表,每个表的结构都一样,解决单表数据量大的问题。
4.5 分区
分区就是把一张表的数据分成多个区块,这些区块可以在一个磁盘上,也可以在不同的磁盘上,分区后,表面上还是一张表,但数据散列在多个位置,这样一来,多块硬盘同时处理不同的请求,从而提高磁盘I/O读写性能,实现比较简单。
5、数据库维护
数据库维护是运维工程师或者DBA主要工作,包括性能监控、性能分析、性能调优、数据库备份和恢复等。
5.1 开启慢查询日志
MySQL开启慢查询日志,分析出哪条SQL语句比较慢,使用set设置变量,重启服务失效,可以在my.cnf添加参数永久生效。
- mysql> set global slow-query-log=on #开启慢查询功能
- mysql> set global slow_query_log_file='/var/log/mysql/mysql-slow.log'; #指定慢查询日志文件位置
- mysql> set global log_queries_not_using_indexes=on; #记录没有使用索引的查询
- mysql> set global long_query_time=1; #只记录处理时间1s以上的慢查询
分析慢查询日志,可以使用MySQL自带的mysqldumpslow工具,分析的日志较为简单。
# mysqldumpslow -t 3 /var/log/mysql/mysql-slow.log #查看最慢的前三个查询
也可以使用percona公司的pt-query-digest工具,日志分析功能全面,可分析slow log、binlog、general log。
分析慢查询日志:pt-query-digest /var/log/mysql/mysql-slow.log
分析binlog日志:mysqlbinlog mysql-bin.000001 >mysql-bin.000001.sql
pt-query-digest --type=binlog mysql-bin.000001.sql
分析普通日志:pt-query-digest --type=genlog localhost.log
5.2 数据库备份
备份数据库是最基本的工作,也是最重要的,否则后果很严重,你懂得!但由于数据库比较大,上百G,往往备份都很耗费时间,所以就该选择一个效率高的 备份策略,对于数据量大的数据库,一般都采用增量备份。常用的备份工具有mysqldump、mysqlhotcopy、xtrabackup 等,mysqldump比较适用于小的数据库,因为是逻辑备份,所以备份和恢复耗时都比较长。mysqlhotcopy和xtrabackup是物理备 份,备份和恢复速度快,不影响数据库服务情况下进行热拷贝,建议使用xtrabackup,支持增量备份。有兴趣可参考以往博 文:http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1612800
5.3 数据库修复
有时候MySQL服务器突然断电、异常关闭,会导致表损坏,无法读取表数据。这时就可以用到MySQL自带的两个工具进行修复,myisamchk和mysqlcheck。
myisamchk:只能修复myisam表,需要停止数据库
常用参数:
-f --force 强制修复,覆盖老的临时文件,一般不使用
-r --recover 恢复模式
-q --quik 快速恢复
-a --analyze 分析表
-o --safe-recover 老的恢复模式,如果-r无法修复,可以使用此参数试试
-F --fast 只检查没有正常关闭的表
快速修复weibo数据库:
# cd /var/lib/mysql/weibo
# myisamchk -r -q *.MYI
mysqlcheck:myisam和innodb表都可以用,不需要停止数据库,如修复单个表,可在数据库后面添加表名,以空格分割
常用参数:
-a --all-databases 检查所有的库
-r --repair 修复表
-c --check 检查表,默认选项
-a --analyze 分析表
-o --optimize 优化表
-q --quik 最快检查或修复表
-F --fast 只检查没有正常关闭的表
快速修复weibo数据库:
mysqlcheck -r -q -uroot -p123 weibo
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