MySQL优化聊两句

硬件资源

采购或购买云服务器配置参考

CPU

64位，2-16颗粒，L2越大越好

内存

96/128G跑3/4个实例；32/64G跑1-2个实例为佳

硬盘

机械硬盘(SAS)，数量越多越好，转速越高越好

单盘能力对比：SAS(300IOPS)>SSD(35000IOPS)

性能：SSD>SAS>SATA

磁盘阵列

性能：RAID0>RAID10(推荐)>RAID5(少用)>RAID1

注意：主库选择raid10，从库可选raid0/raid5/raid10，从库配置等于或大于主库 

网卡

至少千兆网卡及千兆万兆交换机 
多块网卡bond设置

注意：数据库属于IO密集型服务，硬件尽量避免使用虚拟化。 
      Slave硬件资源要等于或大于Master的

设置选项

具体操作

BIOS系统

CPU优化设置（以DELL系列服务器为例）：

1.打开Perfirmance Per Watt Optimeized（DAPC）模式，提高CPU运算能力

2.打开CIE和C States等选项，减少cpu调度算法时间，提升效率

内存优化设置

1. Memory Frequency（内存频率）选择Maximum Performance（最佳性能）

2.内存设置菜单中，启动Node Interleaving，避免NUMA问题

磁盘阵列卡

1.阵列卡要具有CACHE及BBU模块

2.设置写策略为write back(感兴趣可以了解Cache两种写策略：write-through与write-back )，并且关闭阵列预读策略

优化层级

具体操作

操作系统

无疑选择x86_64架构，（RedHat>CentOS）基于6.8稳定版

数据规划

基于物理块层面分别存放操作系统文件、mysql应用和数据文件

交换分区

不要使用swap空间，酌情使用共享内存/dev/shm

软件磁盘阵列

不要使用

LVM逻辑卷

不要使用

注意：下面几点设置目的是为了提升I/O性能

I/O调度算法

使用deadline调度参数，建议 read_expire = 1/2 write_expire

echo 500 > /sys/block/sdc/queue/iosched/read_expire

echo 1000 > /sys/block/sdc/queue/iosched/write_expire

xfs文件系统

业务量不是很大可采用ext4，业务量很大推荐使用xfs：并且调整XFS文件系统日志和缓冲变量

数据目录挂载

挂载设置以下参数：

sync:往硬盘写数据时先写入内存缓冲区,待硬盘空闲时再同步下来，大大提升效率，缺点就是如果服务器宕机或不正常，会损失缓冲区中未写入磁盘的数据，解决办法：利用主板电池或UPS不间断电源供电；

noatime:access文件时不更新inode的时间戳，高并发环境下，可以提高系统I/O性能，对select操作尤为重要；

nodiratime:不更新系统上的directory inode时间戳，可以提高系统I/O性能

nobarrier:不建议使用raid卡电池

内核参数

具体操作

swappiness

1.cat /proc/sys/vm/swappiness 默认为60

2.echo “vm.swappiness=10” >> /etc/sysctl.conf(一般设置0-10)

3.sysctl -p

ratio

vm.dirty_background_ratio设置为5-10

vm.dirty_ratio设置为它的两倍左右，

目的：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 ，方法如上

TCP相关参数

注意：熟悉TCP11种状态转换原理机制

1、减少TIME_WAIT(基本所有应用都要配置)

net.ipv4.tcp_tw_recyle=1

net.ipv4.tcp_tw_reuse=1

2、减少FIN-WAIT-2状态时间

net.ipv4.tcp_fin_timeout=10

3、减少TCP KeepAlived连接侦测的时间

net.ipv4.tcp_keepalived_time=600

4、提高系统最大SYN半连接数（默认1024）排队长度

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384

5、减少系统SYN连接重试次数(默认5)

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

6、抛弃在内核里建立的连接之前发送SYN包的数量

net.ipv4.tcp_sync_retries = 1

7、允许系统打开的端口范围

net.ipv4.ip_local_prot_range = 4500 65535

网络相关参数

注意：熟悉网络相关知识

1、调整socket套接字缓冲区

net.core.rmem_max=16777216 #最大socket读buffer

net.core.wmem_max=16777216 #最大socket写buffer

net.core.wmem_default = 8388608

net.core.rmem_default = 8388608

2、调整TCP接收/发送缓冲区

net.ipv4.tcp_rmem=4096 87380 16777216

net.ipv4.tcp_wmem=4096 65536 16777216

net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000

3、调整网络设备接收队列

net.core.netdev_max_backlog=3000

其他优化

net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 360000

架构设计

注意事项

实例

根据服务器硬件资源和业务需求，一般跑2-4个

方案

Mysql架构多种多样，扩展性极强，这里不详细介绍

如：主从复制一主多从架构，采用mixed模式

业务量数据量大的优化架构：

1、读写分离：通过程序或者dbproxy，主写从读；

2、垂直分库，水平分表（一般建议单表不超过4000万）

数据扫描

周期性使用pt-table-checksum、pt-table-sync来检查并修复主从复制的数据差异

缓存机制

DB层前端添加cache层，比如memcached/redis，用来存储session、token、好友任务排行榜等某些业务

静态化

动态的数据库静态化：比如整个文件静态化，页面字段静态化

规避选项

比如：SQL有大量模糊查询业务，尽量避免使用mysql数据库

注意：数据库架构是一门很大的学问，水平有限只是简单聊两句

注意：下面参数值的优化主要针对innodb引擎，如果要使用MyISAM引擎，需要调整key_buffer_size值

参数项

设置参考

innodb_buffer_pool_size

物理内存的50-70%左右

inno_flush_log_at_trx_commit

不丢失数据设置为1，根据业务需求来

sync_binlog

不丢失数据设置为1，根据业务需求来

innodb_file_per_table

设置为1：使用独立表空间

innodb_data_file_path

ibdata1:1G:autoextend

innodb_log_file_size

256M，这个参数和下面那个参数搭配使用

innodb_log_files_in_group

2

innodb_log_file_size

不要设置过大，第一保证记录日志更快，第二保障增量恢复数据库时间更短

long_query_time

设置慢查询sql的时间

max_connection

最大连接数，根据业务场景选择

max_connection_error

最大链接错误数，官方建议10万以上

open_files_limit

10倍max_connection

innodb_open_files

同上

table_open_cache

同上

table_definition_cache

同上

tmp_table_szie

Session分配情况，根据业务来设置

max_heap_table_size

同上

sort_buffer_size

同上

join_buffer_size

同上

read_buffer_size

同上

read_rnd_buffer_size

同上

query cache

官方建议关闭，要设置不要超过512M

提示：更多内核参数有时间详细介绍，一切来源于官方文档，我只是千万运维的一枚搬运工而已。

设计思路

具体操作

字符集

建议使用utf-8(中文影响)，官方默认用Latin1，因后者快

字符串

1.固定字符串使用定长char，尽量避免varchar

2.变长字符串varchar，不要用char（因UTF8忽略此影响）

上面两者如果能预测业务存储长度，长度能短则短

约束

字段属性添加not、null，并且表结构设计无关的自增列做主键

特殊类型

1.文本字段(备注，博文内容等)设置为enum类型

2.text/blob类型尽量不用，对select查询性能影响极大

随机I/O

严禁使用select *语句，查询特定需要的列即可

索引

1.多用复合索引(除特殊建独立索引)，尤其cardinality很小时候

  如：该列唯一值总数少于255个，就不要建立独立索引

2.对于varchar类型，通常取其50%或更少长度创建前缀索引就能满足90%左右查询需求，没必要整个长度创建反而性能降低

设计思路

具体操作

前期准备

项目开发阶段，DBA必须参与设计SQL，并查找慢sql

配置my.cnf

long_query_time = 2

log-slow-queries=/data/mysql/slow-log.log

log_queries_not_using_indexs = true

工具使用

日志慢sql分析工具mysqlsla或pt-query-digest，还有很多工具

1. 根据报告结果自己写脚本在某个固定时间抓取当天慢sql
2. 计划任务某个固定时间点把上面结果发邮件至相关人事分析

索引检测工具

1.定期使用pt-duplicate-key-checker检查并删除重复的索引 

2.定期使用pt-index-usage检查并删除使用频率很低的索引 
3.使用pt-online-schema-change来实现大表的online ddl需求 

SQL设计

1.搜索业务，比如like查询，不建议使用MySQL

2.不要使用count(*)，可能锁表

3.多表连接查询，关联字段使用索引而且尽量一致

4.多表连接查询，结果集小的表作为驱动表

5. where子句尽量使用union代替子查询 

SQL拆分

大的复杂的sql语句拆分为各个功能性小sql

比如：join连表查询，子查询，单表超过4000万条记录等

瓶颈问题

慢sql解决方法：

1. show processlist:找出特定SQL占用的资源影响性能
2. 使用explain或者set profile打印报表
3. 具体问题具体分析，有时研发参与

标准规范

具体操作

启动程序

文件权限700，属主和用户组都为mysql

超级用户

MySQL超级用户root设置复杂的密码，比如：我生成环境干掉root用户，创建其他管理用户并且名字不是大众类型

登录行为

1. 命令行不要暴露密码
2. 备份脚本设置密码保护比如加密(转换成MD5值)

运维思想

运维有种约定：有种配置叫默认，导致很多运维人员不去关注该参数的作用和来源

1. 删除默认存在的test库
2. 删除无用的用户，只保留root@127.0.0.1和root@localhost

责任问题

禁止一个用户管理所有的DB，建立起一一服务关系

权限问题

1. 禁止开发人员得到生成环境程序连接的密码并且限制连接
2. 禁止开发程序过程中使用不带子句的DDL语句
3. Phpmyadmin管理工具安全问题

环境问题

1. 服务器禁止设置外网IP
2. 定期清理MySQL操作记录文件(.mysql_history)
3. 防SQL注入攻击：比如nginx+lua编写WAF控制等

上线行为

1. 必须制定上线变更流程制度（开发—测试—运维）
2. 测试流程：开发环境—测试环境—线上执行—验证