关于优化MySQL的建议
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2019-06-14

关于优化MySQL的建议

关于优化MySQL的建议

  本文整理了一些MySQL的通用优化方法,做个简单的总结分享,旨在帮助那些没有专职MySQLDBA的企业做好基本的优化工作,至于具体的SQL优化,大部分通过加适当的索引即可达到效果,更复杂的就需要具体分析了。

本文整理了一些MySQL的通用优化方法,

  要确保有足够的内存

  数据库能够高效的运行,最关建的因素需要内存足更大了,能缓存住数据,更新也可以在内存先完成。但不同的业务对内存需要强度不一样,一推荐内存要占到数据的15-25%的比例,特别的热的数据,内存基本要达到数据库的80%大小。

  需要更多更快的CPU

  在服务器的BIOS设置中,可调整下面的几个配置,目的是发挥CPU最大性能,或者避免经典的NUMA问题:

  1、选择PerformancePerWattOptimized(DAPC)模式,发挥CPU最大性能,跑DB这种通常需要高运算量的服务就不要考虑节电了;

  2、关闭C1E和CStates等选项,目的也是为了提升CPU效率;

  3、MemoryFrequency(内存频率)选择MaximumPerformance(最佳性能);

  4、内存设置菜单中,启用NodeInterleaving,避免NUMA问题;

  磁盘I/O相关

  下面几个是按照IOPS性能提升的幅度排序,对于磁盘I/O可优化的一些措施:

  1、使用SSD或者PCIeSSD设备,至少获得数百倍甚至万倍的IOPS提升;

  2、购置阵列卡同时配备CACHE及BBU模块,可明显提升IOPS(主要是指机械盘,SSD或PCIeSSD除外。同时需要定期检查CACHE及BBU模块的健康状况,确保意外时不至于丢失数据);

  3、有阵列卡时,设置阵列写策略为WB,甚至FORCEWB(若有双电保护,或对数据安全性要求不是特别高的话),严禁使用WT策略。并且闭阵列预读策略,基本上是鸡肋,用处不大;

  4、尽可能选用RAID-10,而非RAID-5;

  5、使用机械盘的话,尽可能选择高转速的,例如选用15KRPM,而不是7.2KRPM的盘,不差几个钱的;

  使用更快的存储设备ssd或是固态卡

  存储介质十分影响MySQL的随机读取,写入更新速度。新一代存储设备固态ssd及固态卡的出现也让MySQL大放异彩,也是淘宝在去IOE中干出了一个漂亮仗。

  选择合适的Raid卡Cache策略

  请使用带电的Raid,启用WriteBack,对于加速redolog,binarylog,datafile都有好处。

  禁用QueryCache

  QueryCache在Innodb中有点鸡肋,Innodb的数据本身可以在Innodbbufferpool中缓存,QueryCache属于结果集缓存,如果开启QueryCache更新写入都要去检查querycache反而增加了写入的开销。

  在MySQL5.6中Querycache是被禁掉了。

  使用ThreadPool

  现在一个数据对应5个以上App场景比较,但MySQL有个特性随着连接增多的情况下性能反而下降,所以对于连接超过200的以后场景请考虑使用threadpool.这是一个伟大的发明。

  请使用Innodb表

  可以利用更多资源,在线alter操作有所提高。目前也支持非中文的fulltext,同时支持MemcacheAPI访问。目前也是MySQL最优秀的一个引擎。

  如果你还在MyISAM请考虑快速转换。

  设置较大的Redolog

  以前Percona5.5和官方MySQL5.5比拼性能时,胜出的一个Tips就是分配了超过4G的Redolog,而官方MySQL5.5redolog不能超过4G.从MySQL5.6后可以超过4G了,通常建Redolog加起来要超过500M。可以通过观查redolog产生量,分配Redolog大于一小时的量即可。

  使用独立表空间

  目前来看新的特性都是独立表空间支持:

  1.truncatetable表空间回收

  2.表空间传输

  3.较好的去优化碎片等管理性能的增加,

  4.整体上来看使用独立表空间是没用的。

  优化事务隔离级别

  默认是Repeatableread

  推荐使用Readcommittedbinlog格式使用mixed或是Row

  较低的隔离级别=较好的性能

  注重监控

  任环境离不开监控,如果少了监控,有可能就会陷入盲人摸象。推荐zabbix+mpm构建监控。

  系统层相关优化

  文件系统层优化在文件系统层,下面几个措施可明显提升IOPS性能:

  1、使用deadline/noop这两种I/O调度器,千万别用cfq(它不适合跑DB类服务);

  2、使用xfs文件系统,千万别用ext3;ext4勉强可用,但业务量很大的话,则一定要用xfs;

  3、文件系统mount参数中增加:noatime,nodiratime,nobarrier几个选项(nobarrier是xfs文件系统特有的);

  要选择合适的操作系统

  在官方建议估计最推荐的是Solaris,从实际生产中看CentOS,REHL都是不错的选择,推荐使用CentOS,REHL版本为6以后的,当然OracleLinux也是一个不错的选择。虽然从MySQL5.5后对Windows做了优化,但也不推荐在高并发环境中使用windows.

  其他内核参数优化

  针对关键内核参数设定合适的值,目的是为了减少swap的倾向,并且让内存和磁盘I/O不会出现大幅波动,导致瞬间波峰负载:

  1、将vm.swappiness设置为5-10左右即可,甚至设置为0(RHEL7以上则慎重设置为0,除非你允许OOMkill发生),以降低使用SWAP的机会;

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  2、将vm.dirty_background_ratio设置为5-10,将vm.dirty_ratio设置为它的两倍左右,以确保能持续将脏数据刷新到磁盘,避免瞬间I/O写,产生严重等待(和MySQL中的innodb_max_dirty_pages_pct类似);

  3、将net.ipv4.tcp_tw_recycle、net.ipv4.tcp_tw_reuse都设置为1,减少TIME_WAIT,提高TCP效率;

  4、至于网传的read_ahead_kb、nr_requests这两个参数,我经过测试后,发现对读写混合为主的OLTP环境影响并不大(应该是对读敏感的场景更有效果),不过没准是我测试方法有问题,可自行斟酌是否调整;

  关于版本选择

  官方版本我们称为ORACLEMySQL,这个没什么好说的,相信绝大多数人会选择它。

  我个人强烈建议选择Percona分支版本,它是一个相对比较成熟的、优秀的MySQL分支版本,在性能提升、可靠性、管理型方面做了不少改善。它和官方ORACLEMySQL版本基本完全兼容,并且性能大约有20%以上的提升,因此我优先推荐它,我自己也从2008年一直以它为主。

  另一个重要的分支版本是MariaDB,说MariaDB是分支版本其实已经不太合适了,因为它的目标是取代ORACLEMySQL。它主要在原来的MySQLServer层做了大量的源码级改进,也是一个非常可靠的、优秀的分支版本。但也由此产生了以GTID为代表的和官方版本无法兼容的新特性(MySQL5.7开始,也支持GTID模式在线动态开启或关闭了),也考虑到绝大多数人还是会跟着官方版本走,因此没优先推荐MariaDB。

  关于最重要的参数选项调整建议

  建议调整下面几个关键参数以获得较好的性能(可使用本站提供的my.cnf生成器生成配置文件模板):

  1、选择Percona或MariaDB版本的话,强烈建议启用threadpool特性,可使得在高并发的情况下,性能不会发生大幅下降。此外,还有extra_port功能,非常实用,关键时刻能救命的。还有另外一个重要特色是QUERY_RESPONSE_TIME功能,也能使我们对整体的SQL响应时间分布有直观感受;

  2、设置default-storage-engine=InnoDB,也就是默认采用InnoDB引擎,强烈建议不要再使用MyISAM引擎了,InnoDB引擎绝对可以满足99%以上的业务场景;

  3、调整innodb_buffer_pool_size大小,如果是单实例且绝大多数是InnoDB引擎表的话,可考虑设置为物理内存的50%~70%左右;

  4、根据实际需要设置innodb_flush_log_at_trx_commit、sync_binlog的值。如果要求数据不能丢失,那么两个都设为1。如果允许丢失一点数据,则可分别设为2和10。而如果完全不用care数据是否丢失的话(例如在slave上,反正大不了重做一次),则可都设为0。这三种设置值导致数据库的性能受到影响程度分别是:高、中、低,也就是第一个会另数据库最慢,最后一个则相反;

  5、设置innodb_file_per_table=1,使用独立表空间,我实在是想不出来用共享表空间有什么好处了;

  6、设置innodb_data_file_path=ibdata1:1G:autoextend,千万不要用默认的10M,否则在有高并发事务时,会受到不小的影响;

  7、设置innodb_log_file_size=256M,设置innodb_log_files_in_group=2,基本可满足90%以上的场景;

  8、设置long_query_time=1,而在5.5版本以上,已经可以设置为小于1了,建议设置为0.05(50毫秒),记录那些执行较慢的SQL,用于后续的分析排查;

  9、根据业务实际需要,适当调整max_connection(最大连接数)、max_connection_error(最大错误数,建议设置为10万以上,而open_files_limit、innodb_open_files、table_open_cache、table_definition_cache这几个参数则可设为约10倍于max_connection的大小;

  10、常见的误区是把tmp_table_size和max_heap_table_size设置的比较大,曾经见过设置为1G的,这2个选项是每个连接会话都会分配的,因此不要设置过大,否则容易导致OOM发生;其他的一些连接会话级选项例如:sort_buffer_size、join_buffer_size、read_buffer_size、read_rnd_buffer_size等,也需要注意不能设置过大;

  11、由于已经建议不再使用MyISAM引擎了,因此可以把key_buffer_size设置为32M左右,并且强烈建议关闭querycache功能;

  3.3、关于Schema设计规范及SQL使用建议

  下面列举了几个常见有助于提升MySQL效率的Schema设计规范及SQL使用建议:

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  1、所有的InnoDB表都设计一个无业务用途的自增列做主键,对于绝大多数场景都是如此,真正纯只读用InnoDB表的并不多,真如此的话还不如用TokuDB来得划算;

  2、字段长度满足需求前提下,尽可能选择长度小的。此外,字段属性尽量都加上NOTNULL约束,可一定程度提高性能;

  3、尽可能不使用TEXT/BLOB类型,确实需要的话,建议拆分到子表中,不要和主表放在一起,避免SELECT*的时候读性能太差。

  4、读取数据时,只选取所需要的列,不要每次都SELECT*,避免产生严重的随机读问题,尤其是读到一些TEXT/BLOB列;

  5、对一个VARCHAR(N)列创建索引时,通常取其50%(甚至更小)左右长度创建前缀索引就足以满足80%以上的查询需求了,没必要创建整列的全长度索引;

  6、通常情况下,子查询的性能比较差,建议改造成JOIN写法;

  7、多表联接查询时,关联字段类型尽量一致,并且都要有索引;

  8、多表连接查询时,把结果集小的表(注意,这里是指过滤后的结果集,不一定是全表数据量小的)作为驱动表;

  9、多表联接并且有排序时,排序字段必须是驱动表里的,否则排序列无法用到索引;

  10、多用复合索引,少用多个独立索引,尤其是一些基数(Cardinality)太小(比如说,该列的唯一值总数少于255)的列就不要创建独立索引了;

  11、类似分页功能的SQL,建议先用主键关联,然后返回结果集,效率会高很多;

  其他建议

  关于MySQL的管理维护的其他建议有:

  1、通常地,单表物理大小不超过10GB,单表行数不超过1亿条,行平均长度不超过8KB,如果机器性能足够,这些数据量MySQL是完全能处理的过来的,不用担心性能问题,这么建议主要是考虑ONLINEDDL的代价较高;

  2、不用太担心mysqld进程占用太多内存,只要不发生OOMkill和用到大量的SWAP都还好;

  3、在以往,单机上跑多实例的目的是能最大化利用计算资源,如果单实例已经能耗尽大部分计算资源的话,就没必要再跑多实例了;

  4、定期使用pt-duplicate-key-checker检查并删除重复的索引。定期使用pt-index-usage工具检查并删除使用频率很低的索引;

  5、定期采集slowquerylog,用pt-query-digest工具进行分析,可结合Anemometer系统进行slowquery管理以便分析slowquery并进行后续优化工作;

  6、可使用pt-kill杀掉超长时间的SQL请求,Percona版本中有个选项innodb_kill_idle_transaction也可实现该功能;

  7、使用pt-online-schema-change来完成大表的ONLINEDDL需求;

  8、定期使用pt-table-checksum、pt-table-sync来检查并修复mysql主从复制的数据差异;

  小编结语:

  这次的优化参考,大部分情况下我都介绍了适用的场景,如果你的应用场景和本文描述的不太一样,那么建议根据实际情况进行调整,而不是生搬硬套。

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