一、前言

MySQL調(diào)優(yōu)對(duì)于很多程序員而言，都是一個(gè)非常棘手的問題，多數(shù)情況都是因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題的情況和處理思路不清晰。

在進(jìn)行MySQL的優(yōu)化之前必須要了解的就是MySQL的查詢過程，很多的查詢優(yōu)化工作實(shí)際上就是遵循一些原則讓MySQL的優(yōu)化器能夠按照預(yù)想的合理方式運(yùn)行而已。

今天給大家講解MySQL的優(yōu)化實(shí)戰(zhàn)，助你高薪之路順暢！

二、優(yōu)化的哲學(xué)

注意：優(yōu)化有風(fēng)險(xiǎn)，涉足需謹(jǐn)慎！

1、優(yōu)化可能帶來的問題

1) 優(yōu)化不總是對(duì)一個(gè)單純的環(huán)境進(jìn)行，還很可能是一個(gè)復(fù)雜的已投產(chǎn)的系統(tǒng)。

2) 優(yōu)化手段本來就有很大的風(fēng)險(xiǎn)，只不過你沒能力意識(shí)到和預(yù)見到！

3) 任何的技術(shù)可以解決一個(gè)問題，但必然存在帶來一個(gè)問題的風(fēng)險(xiǎn)！

4) 對(duì)于優(yōu)化來說解決問題而帶來的問題,控制在可接受的范圍內(nèi)才是有成果。

5) 保持現(xiàn)狀或出現(xiàn)更差的情況都是失??！

2、優(yōu)化的需求

1) 穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)可持續(xù)性,通常比性能更重要！

2) 優(yōu)化不可避免涉及到變更，變更就有風(fēng)險(xiǎn)！

3) 優(yōu)化使性能變好，維持和變差是等概率事件！

4) 切記優(yōu)化,應(yīng)該是各部門協(xié)同，共同參與的工作，任何單一部門都不能對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化！

5) 所以優(yōu)化工作,是由業(yè)務(wù)需要驅(qū)使的?。。?/span>

3、優(yōu)化由誰參與

在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫優(yōu)化時(shí)，應(yīng)由數(shù)據(jù)庫管理員、業(yè)務(wù)部門代表、應(yīng)用程序架構(gòu)師、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)人員、應(yīng)用程序開發(fā)人員、硬件及系統(tǒng)管理員、存儲(chǔ)管理員等，業(yè)務(wù)相關(guān)人員共同參與。

三、優(yōu)化思路

1、優(yōu)化什么

在數(shù)據(jù)庫優(yōu)化上有兩個(gè)主要方面：即安全與性能。

1) 安全 ---> 數(shù)據(jù)可持續(xù)性

2) 性能 ---> 數(shù)據(jù)的高性能訪問

2、優(yōu)化的范圍有哪些

存儲(chǔ)、主機(jī)和操作系統(tǒng)方面:

1) 主機(jī)架構(gòu)穩(wěn)定性

2) I/O規(guī)劃及配置

3) Swap交換分區(qū)

4) OS內(nèi)核參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)問題

應(yīng)用程序方面:

1) 應(yīng)用程序穩(wěn)定性

2) SQL語句性能

3) 串行訪問資源

4) 性能欠佳會(huì)話管理

5) 這個(gè)應(yīng)用適不適合用MySQL

數(shù)據(jù)庫優(yōu)化方面:

1) 內(nèi)存

2) 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)(物理&邏輯)

3) 實(shí)例配置

說明：不管是在，設(shè)計(jì)系統(tǒng)，定位問題還是優(yōu)化，都可以按照這個(gè)順序執(zhí)行。

3、優(yōu)化維度

數(shù)據(jù)庫優(yōu)化維度有四個(gè)：

硬件、系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)、SQL及索引。

優(yōu)化選擇：

1) 優(yōu)化成本: 硬件>系統(tǒng)配置>數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)>SQL及索引

2) 優(yōu)化效果: 硬件<系統(tǒng)配置<數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)

四、優(yōu)化工具有啥？

1、數(shù)據(jù)庫層面

檢查問題常用工具：

mysql
msyqladmin mysql客戶端，可進(jìn)行管理操作
mysqlshow 功能強(qiáng)大的查看shell命令 show [SESSION | GLOBAL] variables 查看數(shù)據(jù)庫參數(shù)信息 SHOW [SESSION | GLOBAL] STATUS 查看數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)信息
information_schema 獲取元數(shù)據(jù)的方法 SHOW ENGINE INNODB STATUS Innodb引擎的所有狀態(tài) SHOW PROCESSLIST 查看當(dāng)前所有連接session狀態(tài) explain 獲取查詢語句的執(zhí)行計(jì)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

不常用但好用的工具：

zabbix 監(jiān)控主機(jī)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫（部署zabbix監(jiān)控平臺(tái)） pt-query-digest 分析慢日志
mysqlslap 分析慢日志
sysbench 壓力測(cè)試工具
mysql profiling 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫整體狀態(tài)工具
Performance Schema mysql性能狀態(tài)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)
workbench 管理、備份、監(jiān)控、分析、優(yōu)化工具（比較費(fèi)資源）

2、數(shù)據(jù)庫層面問題解決思路

一般應(yīng)急調(diào)優(yōu)的思路：

針對(duì)突然的業(yè)務(wù)辦理卡頓，無法進(jìn)行正常的業(yè)務(wù)處理！需要立馬解決的場(chǎng)景！

1、show processlist 2、explain select id ,name from stu where name='clsn'; # ALL id name age sex select id,name from stu where id=2-1 函數(shù) 結(jié)果集>30;

    show index from table; 3、通過執(zhí)行計(jì)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(tài) kill SESSION_ID; # 殺掉有問題的session

常規(guī)調(diào)優(yōu)思路：

針對(duì)業(yè)務(wù)周期性的卡頓，例如在每天10-11點(diǎn)業(yè)務(wù)特別慢，但是還能夠使用，過了這段時(shí)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(yōu)先級(jí)，進(jìn)行一個(gè)一個(gè)的排查所有慢語句。

3) 分析top sql，進(jìn)行explain調(diào)試，查看語句執(zhí)行時(shí)間。

4) 調(diào)整索引或語句本身。

3、系統(tǒng)層面

cpu方面：

vmstat、sar top、htop、nmon、mpstat

內(nèi)存：

free 、ps -aux 、

IO設(shè)備（磁盤、網(wǎng)絡(luò)）：

iostat 、 ss 、 netstat 、 iptraf、iftop、lsof、

vmstat 命令說明：

Procs：r顯示有多少進(jìn)程正在等待CPU時(shí)間。b顯示處于不可中斷的休眠的進(jìn)程數(shù)量。在等待I/O

Memory：swpd顯示被交換到磁盤的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。未被使用的數(shù)據(jù)塊，用戶緩沖數(shù)據(jù)塊，用于操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量

Swap：操作系統(tǒng)每秒從磁盤上交換到內(nèi)存和從內(nèi)存交換到磁盤的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。s1和s0最好是0

Io：每秒從設(shè)備中讀入b1的寫入到設(shè)備b0的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。反映了磁盤I/O

System：顯示了每秒發(fā)生中斷的數(shù)量(in)和上下文交換(cs)的數(shù)量

Cpu：顯示用于運(yùn)行用戶代碼，系統(tǒng)代碼，空閑，等待I/O的CPU時(shí)間

iostat命令說明

實(shí)例命令：iostat -dk 1 5

iostat -d -k -x 5 （查看設(shè)備使用率（%util）和響應(yīng)時(shí)間（await））

1) tps：該設(shè)備每秒的傳輸次數(shù)?！耙淮蝹鬏敗币馑际恰耙淮蜪/O請(qǐng)求”。多個(gè)邏輯請(qǐng)求可能會(huì)被合并為“一次I/O請(qǐng)求”。

2) iops ：硬件出廠的時(shí)候，廠家定義的一個(gè)每秒最大的IO次數(shù),"一次傳輸"請(qǐng)求的大小是未知的。

3) kBread/s：每秒從設(shè)備（drive expressed）讀取的數(shù)據(jù)量；

4) KBwrtn/s：每秒向設(shè)備（drive expressed）寫入的數(shù)據(jù)量；

5) kBread：讀取的總數(shù)據(jù)量；7、kBwrtn：寫入的總數(shù)量數(shù)據(jù)量；這些單位都為Kilobytes。

4、系統(tǒng)層面問題解決辦法

你認(rèn)為到底負(fù)載高好，還是低好呢？

在實(shí)際的生產(chǎn)中，一般認(rèn)為 cpu只要不超過90%都沒什么問題 。

當(dāng)然不排除下面這些特殊情況：

問題一：cpu負(fù)載高，IO負(fù)載低

1、內(nèi)存不夠

2、磁盤性能差

3、SQL問題 ------>去數(shù)據(jù)庫層，進(jìn)一步排查sql問題

4、IO出問題了（磁盤到臨界了、raid設(shè)計(jì)不好、raid降級(jí)、鎖、在單位時(shí)間內(nèi)tps過高）

5、tps過高: 大量的小數(shù)據(jù)IO、大量的全表掃描

問題二：IO負(fù)載高，cpu負(fù)載低

1、大量小的IO 寫操作

2、autocommit ，產(chǎn)生大量小IO

3、IO/PS,磁盤的一個(gè)定值，硬件出廠的時(shí)候，廠家定義的一個(gè)每秒最大的IO次數(shù)。

4、大量大的IO 寫操作

5、SQL問題的幾率比較大

問題三：IO和cpu負(fù)載都很高

硬件不夠了或sql存在問題

五、基礎(chǔ)優(yōu)化

1、優(yōu)化思路

定位問題點(diǎn):

硬件 --> 系統(tǒng) --> 應(yīng)用 --> 數(shù)據(jù)庫 --> 架構(gòu)（高可用、讀寫分離、分庫分表）

處理方向：

明確優(yōu)化目標(biāo)、性能和安全的折中、防患未然

2、硬件優(yōu)化

主機(jī)方面：

1) 根據(jù)數(shù)據(jù)庫類型，主機(jī)CPU選擇、內(nèi)存容量選擇、磁盤選擇

2) 平衡內(nèi)存和磁盤資源

3) 隨機(jī)的I/O和順序的I/O

4) 主機(jī) RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)關(guān)閉

cpu的選擇：

1) cpu的兩個(gè)關(guān)鍵因素：核數(shù)、主頻

2) 根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行選擇

3) cpu密集型：計(jì)算比較多，OLTP 主頻很高的cpu、核數(shù)還要多

4) IO密集型：查詢比較，OLAP 核數(shù)要多，主頻不一定高的

內(nèi)存的選擇：

1) OLAP類型數(shù)據(jù)庫，需要更多內(nèi)存，和數(shù)據(jù)獲取量級(jí)有關(guān)。

2) OLTP類型數(shù)據(jù)一般內(nèi)存是cpu核心數(shù)量的2倍到4倍，沒有最佳實(shí)踐。

存儲(chǔ)方面：

1) 根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)種類的不同，選擇不同的存儲(chǔ)設(shè)備

2) 配置合理的RAID級(jí)別(raid5、raid10、熱備盤)

3) 對(duì)與操作系統(tǒng)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(jī)raid卡選擇：

1) 實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)磁盤的冗余（raid1）

2) 平衡內(nèi)存和磁盤資源

3) 隨機(jī)的I/O和順序的I/O

4) 主機(jī) RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)要關(guān)閉。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面：

使用流量支持更高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器、網(wǎng)線、網(wǎng)卡、HBA卡）

注意：以上這些規(guī)劃應(yīng)該在初始設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)就應(yīng)該考慮好。

3、服務(wù)器硬件優(yōu)化

1) 物理狀態(tài)燈

2) 自帶管理設(shè)備：遠(yuǎn)程控制卡（FENCE設(shè)備：ipmi ilo idarc），開關(guān)機(jī)、硬件監(jiān)控。

3) 第三方的監(jiān)控軟件、設(shè)備（snmp、agent）對(duì)物理設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控

4) 存儲(chǔ)設(shè)備：自帶的監(jiān)控平臺(tái)。EMC2（hp收購了）， 日立（hds），IBM低端OEM hds，高端存儲(chǔ)是自己技術(shù)，華為存儲(chǔ)

4、系統(tǒng)優(yōu)化

Cpu：

基本不需要調(diào)整，在硬件選擇方面下功夫即可。

內(nèi)存：

基本不需要調(diào)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(wù)器中默認(rèn)swap為0

IO ：

1) raid、no lvm、 ext4或xfs、ssd、IO調(diào)度策略

2) Swap調(diào)整(不使用swap分區(qū))

/proc/sys/vm/swappiness的內(nèi)容改成0（臨時(shí)），/etc/sysctl.conf上添加vm.swappiness=0（永久）

這個(gè)參數(shù)決定了Linux是傾向于使用swap，還是傾向于釋放文件系統(tǒng)cache。

在內(nèi)存緊張的情況下，數(shù)值越低越傾向于釋放文件系統(tǒng)cache。當(dāng)然，這個(gè)參數(shù)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(shù)innodbflushmethod，開啟O_DIRECT模式。

這種情況下，InnoDB的buffer pool會(huì)直接繞過文件系統(tǒng)cache來訪問磁盤，但是redo log依舊會(huì)使用文件系統(tǒng)cache。值得注意的是，Redo log是覆寫模式的，即使使用了文件系統(tǒng)的cache，也不會(huì)占用太多。

IO調(diào)度策略：

vi /boot/grub/grub.conf 更改到如下內(nèi)容:
kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-8.el5 ro root=LABEL=/ elevator=deadline rhgb quiet

5、系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整

Linux系統(tǒng)內(nèi)核參數(shù)優(yōu)化：

vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535 # 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(tǒng)最大文件句柄，控制的是能打開文件最大數(shù)量

用戶限制參數(shù)（mysql可以不設(shè)置以下配置）：

vim /etc/security/limits.conf * soft nproc 65535 * hard nproc 65535 * soft nofile 65535 * hard nofile 65535

6、應(yīng)用優(yōu)化

業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用獨(dú)立,防火墻：iptables、selinux等其他無用服務(wù)(關(guān)閉)：

				

					chkconfig --level 23456 acpid off chkconfig --level 23456 anacron off chkconfig --level 23456 autofs off chkconfig --level 23456 avahi-daemon off chkconfig --level 23456 bluetooth off chkconfig --level 23456 cups off chkconfig --level 23456 firstboot off chkconfig --level 23456 haldaemon off chkconfig --level 23456 hplip off chkconfig --level 23456 ip6tables off chkconfig --level 23456 iptables off chkconfig --level 23456 isdn off chkconfig --level 23456 pcscd off chkconfig --level 23456 sendmail off chkconfig --level 23456 yum-updatesd off
				

安裝圖形界面的服務(wù)器不要啟動(dòng)圖形界面 runlevel 3,另外，思考將來我們的業(yè)務(wù)是否真的需要MySQL，還是使用其他種類的數(shù)據(jù)庫。用數(shù)據(jù)庫的最高境界就是不用數(shù)據(jù)庫。

六、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化

SQL優(yōu)化方向：

執(zhí)行計(jì)劃、索引、SQL改寫

架構(gòu)優(yōu)化方向：

高可用架構(gòu)、高性能架構(gòu)、分庫分表

1、數(shù)據(jù)庫參數(shù)優(yōu)化

調(diào)整：

實(shí)例整體（高級(jí)優(yōu)化，擴(kuò)展）

				

					thread_concurrency # 并發(fā)線程數(shù)量個(gè)數(shù) sort_buffer_size # 排序緩存 read_buffer_size # 順序讀取緩存 read_rnd_buffer_size # 隨機(jī)讀取緩存 key_buffer_size # 索引緩存 thread_cache_size # (1G—>8, 2G—>16, 3G—>32, >3G—>64)
				

連接層（基礎(chǔ)優(yōu)化）

設(shè)置合理的連接客戶和連接方式

				

					max_connections # 最大連接數(shù)，看交易筆數(shù)設(shè)置  max_connect_errors # 最大錯(cuò)誤連接數(shù)，能大則大 connect_timeout # 連接超時(shí) max_user_connections # 最大用戶連接數(shù) skip-name-resolve # 跳過域名解析 wait_timeout # 等待超時(shí) back_log # 可以在堆棧中的連接數(shù)量
				

SQL層（基礎(chǔ)優(yōu)化）

querycachesize：查詢緩存-->>>OLAP類型數(shù)據(jù)庫,需要重點(diǎn)加大此內(nèi)存緩存.

1) 但是一般不會(huì)超過GB.

2) 對(duì)于經(jīng)常被修改的數(shù)據(jù)，緩存會(huì)立馬失效。

3) 我們可以實(shí)用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫（redis、memecache），替代他的功能。

2、存儲(chǔ)引擎層（innodb基礎(chǔ)優(yōu)化參數(shù)）

			

				default-storage-engine
innodb_buffer_pool_size # 沒有固定大小，50%測(cè)試值，看看情況再微調(diào)。但是盡量設(shè)置不要超過物理內(nèi)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(gè)成員以下,一般2-3個(gè)夠用（iblogfile0-N） innodb_max_dirty_pages_pct # 達(dá)到百分之75的時(shí)候刷寫 內(nèi)存臟頁到磁盤。 log_bin
max_binlog_cache_size # 可以不設(shè)置 max_binlog_size # 可以不設(shè)置 innodb_additional_mem_pool_size #小于2G內(nèi)存的機(jī)器，推薦值是20M。32G內(nèi)存以上100M
			

作者：慘綠少年 ，本文版權(quán)歸作者所有

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