MySQL性能优化1 - 服务器层面优化

1、服务器硬件优化

提升硬件设备，例如选择尽量高频率的内存（频率不能高于主板的支持）、提升网络带宽、使用SSD高速磁盘、提升CPU性能等。对于CPU的选择：

• 对于数据库并发比较高的场景，CPU的数量比频率重要。
• 对于CPU密集型场景和频繁执行复杂SQL的场景，CPU的频率越高越好。
  
  

2、CentOS系统针对MySQL的参数优化

2.1、内核相关参数

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可以通过在文件 sysctl.conf 中添加参数实现优化。该文件默认目录为：/etc/sysctl.conf。以下参数可以直接放到该文件的末尾。

• 增加监听队列上限

  net.core.somaxconn = 65535
  net.core.netdev_max_backlog = 65535
  net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
  

• 加快TCP连接的回收

  net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10
  net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
  net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
  

• TCP连接接收和发送缓冲区大小的默认值和最大值

  net.core.wmem_default = 87380
  net.core.wmem_max = 16777216
  net.core.rmem_default = 87380
  net.core.rmem_max = 16777216
  

• 减少失效连接所占用的TCP资源的数量，加快资源回收的效率

  net.ipv4.tcp_keepalive_time = 120
  net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 30
  net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3
  

• 单个共享内存段的最大值

  kernel.shmmax = 4294967295
  

  这个参数应该设置的足够大，以便能在一个共享内存段下容纳整个的Innodb缓冲池的大小。其值对于64位Linux系统，最大可取为（物理内存值 - 1）byte。
  建议值为大于物理内存的一半，一般取值大于Innodb缓冲池的大小即可。

• 控制换出运行时内存的相对权重

  vm.swappiness = 0
  

  这个参数当内存不足时会对性能产生比较明显的影响。（设置为0，表示Linux内核虚拟内存完全被占用，才会要使用交换区。）

  Linux系统内存交换区是在Linux系统安装时都会有一个特殊的磁盘分区，称之为系统交换分区。使用 free -m命令可以看到swap就是内存交换区：

  [[email protected] ~]# free -m
                total        used        free      shared  buff/cache   available
  Mem:           3786        1233         417          25        2136        2219
  Swap:          2047          43        2004
  

  内存交换区的作用是，当操作系统没有足够的内存时，就会将部分虚拟内存写到磁盘的交换区中，这样就会发生内存交换。如果Linux系统上完全禁用交换分区，就会带来以下风险：
  （1）降低操作系统的性能。
  （2）容易造成内存溢出，崩溃，或都被操作系统kill掉。
  
  

2.2、增加资源限制

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可以通过在文件 limit.conf 中添加参数实现优化。该文件默认目录为：/etc/security/limit.conf。以下参数可以直接放到该文件的末尾。以下两行配置将可打开的文件数量增加到65535个，以保证可以打开足够多的文件句柄：（注意，这个文件的修改需要重启系统才能生效）

* soft nofile 65535
* hard nofile 65535

参数	说明
*	表示对所有用户有效
soft	表示当前系统生效的设置（soft不能大于hard）
hard	表明系统中所能设定的最大值
nofile	表示所限制的资源是打开文件的最大数目
65535	限制的数量

2.3、磁盘调度策略

2.3.1、查看调度策略的方法

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cat /sys/block/devname/queue/scheduler

2.3.2、修改调度策略的方法

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echo > /sys/block/devname/queue/scheduler

• cfq（完全公平队列策略，Linux2.6.18之后内核的系统默认策略）
  该模式按进程创建多个队列，各个进程发来的IO请求会被cfq以轮循方式处理，对每个IO请求都是公平的。该策略适合离散读的应用。
• deadline（截止时间调度策略）
  deadline 包含读和写两个队列，确保在一个截止时间内服务请求（截止时间是可调整的），而默认读期限短于写期限。这样就防止了写操作因为不能被读取而“饿死”的现象，deadline对数据库类应用是最好的选择。
• noop（电梯式调度策略）
  noop只实现一个简单的FIFO队列，倾向饿死读而利于写，因此noop对于闪存设备、RAM及嵌入式系统是最好的选择。
• anticipatory（预料I/O调度策略）
  本质上与deadline策略一样，但在最后一次读操作之后，要等待6ms，才能继续进行对其它I/O请求进行调度。它会在每个6ms中插入新的I/O操作，合并写入流，用写入延时换取最大的写入吞吐量。anticipatory适合于写入较多的环境，比如文件服务器。该策略对数据库环境表现很差。
  
  

3、MySQL数据库配置优化

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可以通过在文件 my.cnf 中添加参数实现优化。该文件默认目录为：/etc/my.cnf。

• innodb_buffer_pool_size
  表示缓冲池字节大小（InnoDB的内存越大，会减少磁盘交互）。默认128M。应该设置足够大的 innodb_buffer_pool_size ，将数据读取到内存中。建议innodb_buffer_pool_size设置为总内存大小的3/4或者4/5。那么怎样确定 innodb_buffer_pool_size 足够大？数据是从内存读取而不是硬盘？

  show global status like 'Innodb_buffer_pool_pages_%';
  +----------------------------------+--------+
  | Variable_name                    | Value  |
  +----------------------------------+--------+
  | Innodb_buffer_pool_pages_data    | 129037 |
  | Innodb_buffer_pool_pages_dirty   | 362    |
  | Innodb_buffer_pool_pages_flashed | 9998   |
  | Innodb_buffer_pool_pages_free    | 0      | # 为0则表示buffer_pool已经被用光
  | Innodb_buffer_pool_pages_misc    | 2035   |
  | Innodb_buffer_pool_pages_total   | 131072 |
  +----------------------------------+--------+
  

• innodb_log_file_size
  适当地调大该参数以满足实际的需求：
  参数过大，实例恢复时间就会很长长；
  参数过小，会造成日志切换频繁。
  在设推荐设置为 0.25 * innodb_buffer_pool_size
• innodb_flush_log_at_trx_commit
  用来控制redo log刷新到磁盘的策略，默认为1。
  该参数为0时性能最好，但不支持事务。在主从机制的情况下，从机器是不负责写操作，所以不牵扯事务提交，此时为了从数据库的性能提升，需要将此参数设置为0。
• innodb_max_dirty_pages_pct
  脏页占innodb_buffer_pool_size的比例时，触发刷脏页到磁盘。推荐值为25%~50%。
• sync_binlog
  控制数据库的binlog刷新到磁盘，默认值为0。
  若sync_binlog = 0，MySQL不控制 binlog 的刷新，由文件系统自己控制它的缓存的刷新。这时候的性能是最好的，但是风险也是最大的。因为一旦系统Crash，在binlog_cache中的所有binlog信息都会被丢失。
  若sync_binlog > 0，每次 sync_binlog 事务提交，MySQL调用文件系统的刷新操作将缓存刷下去。
  最安全的就是sync_binlog = 1了，表示每次事务提交，MySQL都会把 binlog 刷下去，是最安全的设置方式，即使数据库所在的主机操作系统损坏或者突然掉电的情况下，系统才有可能丢失1个事务的数据。但是 binlog 虽然是顺序IO，若设置sync_binlog = 1，多个事务同时提交，也会很大的影响 MySQL 和 IO 性能。虽然可以通过 group commit 的补丁缓解，但是刷新的频率过高对IO的影响也非常大。对于高并发事务的系统来说，“sync_binlog”设置为0和设置为1的系统写入性能差距可能高达5倍甚至更多。
  所以很多MySQL DBA设置的sync_binlog并不是最安全的1，而是100或者是0。这样牺牲一定的一致性，可以获得更高的并发和性能。入在主从机制的情况下，从机器是不负责写操作，所以不牵扯事务提交，也不需要再重复写binlog，所以可将此处设置为0。
• innodb_io_capacity
  后台进程最大IO性能指标。默认200，如果SSD，调整为5000~20000。
• innodb_data_file_path
  指定innodb共享表空间文件的大小。（分磁盘，这样可以减轻磁盘的IO操作性能压力）
• binlog_format
  mysql复制的形式，row为MySQL8.0的默认形式。（statement，row，mixed）
• max_connections
  调高该参数则应降低interactive_timeout、wait_timeout的值。
• general_log
  全量日志建议关闭，且默认关闭（0）。否则就会记录一切存在的记录，非常损耗性能。
• slow_query_log
  慢查询日志开关，不要随意开启，即使开启也要合理的设置慢查询日志时间阈值（long_qurey_time，单位秒）。