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(wèn)題，多數(shù)情況都是因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)問(wèn)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(guò)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(lái)的問(wèn)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(lái)就有很大的風(fēng)險(xiǎn)，只不過(guò)你沒(méi)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(wèn)題，但必然存在帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)！

4) 對(duì)于優(yōu)化來(lái)說(shuō)解決問(wèn)題而帶來(lái)的問(wèn)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(kù)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！?。?/p>

3、優(yōu)化由誰(shuí)參與

在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化時(shí)，應(yīng)由數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(wèn)

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(wèn)題

應(yīng)用程序方面:

1) 應(yīng)用程序穩(wěn)定性?

2) SQL語(yǔ)句性能?

3) 串行訪問(wèn)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(kù)優(yōu)化方面:

1) 內(nèi)存

2) 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)(物理&邏輯)?

3) 實(shí)例配置

說(shuō)明：不管是在，設(shè)計(jì)系統(tǒng)，定位問(wèn)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(kù)優(yōu)化維度有四個(gè)：

硬件、系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)表結(jié)構(gòu)<SQL及索引

四、優(yōu)化工具有啥？

1、數(shù)據(jù)庫(kù)層面

檢查問(wèn)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(kù)參數(shù)信息

SHOW [SESSION | GLOBAL] STATUS? ? ? ? ? ? 查看數(shù)據(jù)庫(kù)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(yǔ)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(yǔ)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(kù)（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(kù)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(kù)層面問(wèn)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(wú)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(guò)執(zhí)行計(jì)劃判斷，索引問(wèn)題（有沒(méi)有、合不合理）或者語(yǔ)句本身問(wèn)題

4、show status? like '%lock%';? ? # 查詢鎖狀態(tài)　　kill SESSION_ID;? # 殺掉有問(wèn)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(guò)了這段時(shí)間就好了。

1) 查看slowlog，分析slowlog，分析出查詢慢的語(yǔ)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(yǔ)句。

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

4) 調(diào)整索引或語(yǔ)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(shuō)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/OMemory：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0Io：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/OSystem：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(shuō)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(wèn)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(guò)90%都沒(méi)什么問(wèn)題 。

當(dāng)然不排除下面這些特殊情況：

問(wèn)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(wèn)題 ------>去數(shù)據(jù)庫(kù)層，進(jìn)一步排查sql問(wèn)題?

4、IO出問(wèn)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(guò)高）

?5、tps過(guò)高: 大量的小數(shù)據(jù)IO、大量的全表掃描

問(wèn)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(wèn)題的幾率比較大

問(wèn)題三：IO和cpu負(fù)載都很高

硬件不夠了或sql存在問(wèn)題

五、基礎(chǔ)優(yōu)化

1、優(yōu)化思路

定位問(wèn)題點(diǎn):

硬件 --> 系統(tǒng) --> 應(yīng)用 --> 數(shù)據(jù)庫(kù) --> 架構(gòu)（高可用、讀寫分離、分庫(kù)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(kù)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(kù)，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(méi)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(lái)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(gòu)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(guò)文件系統(tǒng)cache來(lái)訪問(wèn)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)

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(kù)應(yīng)用獨(dú)立,防火墻：iptables、selinux等其他無(wú)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? offchkconfig --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(lái)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(kù)。用數(shù)據(jù)庫(kù)的最高境界就是不用數(shù)據(jù)庫(kù)。