MySQL數據庫優化框架體系

1.硬件層面優化?
2.操作系統層面優化?
3.MySQL數據庫層面優化?
4.MySQL安全優化?
5.網站集群架構上的優化?
6.MySQL流程、制度控制優化

---

硬件層面優化

1、數據庫物理機采購

　　CPU：?64位CPU，一臺機器2-16顆CPU。至少2-4顆，L2（緩存）越大越好?
　　內存：?96-128G，MySQL 3-4個實例。32-64G，1-2實例?
　　硬盤：機械：選SAS，數量越多越好，轉速越高越好15k?
性能：SSD（高并發） >?SAS（普通業務線上） >SATA（線下）?
選SSD：使用SSD或者PCIe SSD設備，可提升上千倍的IOPS效率。?
隨機IO：SAS單盤能力300IOPS?SSD隨機IO：單盤能力可達35000IOPS Flashcache HBA卡?
　　raid磁盤陣列：?4快盤：RAID0>RAID1(推薦)>RAID5(少用)>RAID1?
主庫選擇raid10，從庫可選raid5/raid0/raid10，從庫配置等于或大于主庫?
　　網卡：使用多塊網卡bond，以及buffer，tcp優化?
千兆網卡及千兆、萬兆交換機?
提示：?
數據庫屬于IO密集型服務，硬件盡量不要使用虛擬化。?
Slave硬件要等于或大于Master的性能

---

2、企業案例：

百度：某部門IBM服務器為48核CPU，內存96GB，一臺服務器跑3~4個實例：?
sina：服務器是DELL R510巨多，CPU是E5210，48GB內存，硬盤12*300G SAS，做RAID10

3、服務器硬件配置調整

(1)服務器BIOS調整：?
　　提升CPU效率參考設置：?
a.打開Perfirmance Per Watt Optimeized（DAPC）模式，發揮CPU最大性能，數據庫通常需要高運算量?
b.打開CIE和C States等選項，目的也是為了提升CPU效率?
c.?Memory Frequency（內存頻率）選擇Maximum Performance（最佳性能）?
d.內存設置菜單中，啟動Node Interleaving，避免NUMA問題?
(2)陣列卡調整：?
a.購置陣列卡同時配備CACHE及BBU模塊(機械盤)?
b.設置陣列寫策略為WEB，甚至OFRCE WB?（對數據安全要求高）（wb指raid卡的寫策略：會寫（write back））?
c.嚴禁使用WT策略，并且關閉陣列預讀策略

操作系統層面優化

1.操作系統及MySQL實例選擇

1.一定要選擇x86_64系統，推薦使用CentOS6.8?linux，關閉NUMA特性?
2.將操作系統和數據分開，不僅僅是邏輯上，還包括物理上?
3.避免使用Swap交換分區?
4.避免使用軟件磁盤陣列?
5.避免使用LVM邏輯卷?
6.刪除服務器上未使用的安裝包和守護進程

2.文件系統層優化

(1)調整磁盤Cache mode

啟用WCE=1(Write Cache Enable),RCD=0(Read Cache Disable)模式

命令：sdparm -s WCE=1,RCD=0 -S /dev/sdb

(2)采用Linux I/O scheduler算法deadline?
deadline調度參數?
　　對于Centos Linux建議?read_expire = 1/2 write_expire

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

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

Linux I/O調度方法?Linux deadline io 調度算法

(3)采用xfs文件系統?
　　業務量不是很大也可采用ext4，業務量很大，推薦使用xfs：調整XFS文件系統日志和緩沖變量?
XFS高性能設置?
(4)mount掛載文件系統?
　　增加：async,noatime,nodiratime,nobarrier等

noatime

　　訪問文件時不更新inode的時間戳，高并發環境下，推線顯示應用該選項，可以提高系統I/O性能

async

　　寫入時數據會先寫到內存緩沖區,只到硬盤有空檔才會寫入磁盤,這樣可以提升寫入效率！風險為若服務器宕機或不正常，會損失緩沖區中未寫入磁盤的數據 解決辦法：服務器主板電池或加UPS不間斷電源

nodiratime

　　不更新系統上的directory?inode時間戳，高并發環境，推薦顯示該應用，可以提高系統I/O性能?
　　?
nobarrier

　　不使用raid卡上電池?
(5)Linux 內核參數優化?
　　1.將vm，swappiness設置為0-10?
　　2.將vm，dirty_background_ratio設置為5-10，將vm，dirty_ratio設置為它的兩倍左右，以確保能持續將臟數據刷新到磁盤，避免瞬間I/O寫，產生嚴重等待?
　　3.優化TCP協議棧

#減少TIME_WAIT，提高TCP效率

net.ipv4.tcp_tw_recyle=1

net.ipv4.tcp_tw_reuse=1

#減少處于FIN-WAIT-2連接狀態的時間，使系統可以處理更多的連接

net.ipv4.tcp_fin_timeout=2

#減少TCP KeepAlived連接偵測的時間，使系統可以處理更多的連接。

net.ipv4.tcp_keepalived_time=600

#提高系統支持的最大SYN半連接數（默認1024）

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384

#減少系統SYN連接重試次數(默認5)

net,ipv4.tcp_synack_retries = 1

net.ipv4.tcp_sync_retries = 1

#在內核放棄建立的連接之前發送SYN包的數量

net.ipv4.ip_local_prot_range = 4500 65535

#允許系統打開的端口范圍

4.網絡優化?
#優化系統套接字緩沖區

#Increase TCP max buffer size

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

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

net.core.wmem_default = 8388608 #該文件指定了接收套接字緩沖區大小的缺省值(以字節為單位)

net.core.rmem_default = 8388608

#優化TCP接收/發送緩沖區

# Increase Linux autotuning TCP buffer limits

net.ipv4.tcp_rmem=4096 87380 16777216

net.ipv4.tcp_wmem=4096 65536 16777216

net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000

#優化網絡設備接收隊列

net.core.netdev_max_backlog=3000

5.其他優化

net.ipv4.tcp_timestamps = 0

net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 360000

提示：面試的時候說框架，然后說一兩個小的優化參數即可?
更多內核可以參考“跟老男孩學運維書的第三章”以及我們的博客，近期將會更新

---

MySQL數據庫層面優化

my.cnf參數優化

此優化主要針對innodb引擎

如果采用MyISAM引擎，需要key_buffer_size加大。

強烈推薦采用innodb引擎，default-storage-engine=Innodb

調整innodb_buffer_pool_size大小，考慮設置為物理內存的50%-60%左右

根據實際需要設置inno_flush_log_at_trx_commit，sync_binlog的值。如果要需要數據不能丟失，那么兩個都設為1.如果允許丟失大一點數據，則可分別設為2和0，在slave上可設為0

設置innodb_file_per_table = 1，使用獨立表空間

設置innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend,不要使用默認的10%

設置innodb_log_file_size=256M,設置innodb_log_files_in_group=2，基本可滿足90%以上的場景；

不要將innodb_log_file_size參數設置太大，這樣可以更快同時又更多的磁盤空間，丟掉多的日志通常是好的，在數據庫崩潰后可以降低恢復數據庫的事件

設置long_query_time = 1記錄那些執行較慢的SQL，用于后續的分析排查；

根據業務實際需要，適當調整max_connection（最大連接數）max_connection_error（最大錯誤數，建議設置為10萬以上，而open_files_limit、innodb_open_files、table_open_cache、table_definition_cache這幾個參數則可設為約10倍于max_connection的大小；）不要設置太大，會將數據庫撐爆

tmp_table_szie、max_heap_table_size、sort_buffer_size、join_buffer_size、read_buffer_size、read_rnd_buffer_size等都是每個連接session分配的，因此不能設置過大

建議關閉query cache功能或降低設置不要超過512M

更多內核參數：my-innodb-heavy-4G.cnf 配置文件參數介紹?
MySQL工具mysqlreport?我們可以使用工具來分析MySQL的性能?
如何才能做到網站高并發訪問??生產環境中對于防范DDOS攻擊的討論?
面試可能會問到DOOS 攻擊防護

---

關于庫表的設計規范

推薦utf-8字符集，雖然有人說談沒有latin1快

固定字符串的列盡可能多用定長char，少用varchar

存儲可變長度的字符串使用VARCHAR而不是CAHR---節省空間，因為固定長度的CHAR，而VARCHAR長度不固定（UTF8不愁此影響）

所有的InnoDB表都設計一個無業務的用途的自增列做主鍵

字段長度滿足需求前提下，盡可能選擇長度小的

字段屬性盡量都加NOT NULL約束

對于某些文本字段，例如“省份”或者“性別”我們可以將他們定義為ENUM類型

盡可能不使用TEXT/BLOB類型，確實需要的話，建議拆分到子表中，不要和主表放在一起，避免SELECT *的時候讀性能太差。

讀取數據時，只選取所需要的列，不要每次都SELECT * 避免產生嚴重的隨機讀問題，尤其是讀到一些TEXT/BLOB類型，確實需要的話，建議拆分到子表中，不要和主表放在一起，避免SELECT *的時候讀性能太差

對一個VARCHAR（N）列創建索引時，通常取其50%（甚至更小）左右長度創建前綴索引就足以滿足80%以上的查詢需求了，沒必要創建整列的全長度索引。

多用符合索引，少用多個獨立索引，尤其是一些基礎（Cardinality）太小（如果說：該列的唯一值總數少于255）的列就不要創建獨立索引了。

SQL語句的優化

索引優化?
1)白名單機制一百度，項目開發啊，DBA參與，減少上線后的慢SQL數據?
抓出慢SQL,配置my.cnf

long_query_time = 2

log-slow-queries=/data/3306/slow-log.log

log_queries_not_using_indexs

按天輪詢：slow-log.log

2)慢查詢的日志分析工具——mysqlsla或pt-query-digest（推薦）

pt-quey-diges,mysqldumpslow,mysqlsla,myprofi,mysql-explain-slow-log,mysqllogfileter

3)每天晚上0點定時分析慢查詢，發到核心開發，DBA分析，及高級運維，CTO的郵箱里?
　　DBA分析給出優化建議–>核心開發確認更新–>DBA線上操作處理?
4)定期使用pt-duplicate-key-checker檢查并刪除重復的索引?
定期使用pt-index-usage工具檢查并刪除使用頻率很低的索引?
5)使用pt-online-schema-change來完成大表的ONLINE DDL需求?
6)有時候MySQL會使用錯誤的索引，對于這種情況使用USE INDEX?
7)使用explain及set profile優化SQL語句

大的復雜的SQL語句拆分成多個小的SQL語句?
　　子查詢，JOIN連表查詢，某個表4000萬條記錄?
數據庫是存儲數據的地方，但不是計算數據的地方?
　　對數據計算，應用類處理，都要拿到前端應用解決。禁止在數據庫上處理?
搜索功能，like ‘%oldboy%’ 一般不要用MySQL數據庫?
　　使用連接(JOIN)來代替子查詢（Sub_Queries）?
　　避免在整個表上使用cout(*)，它可能鎖住整張表?
　　多表聯接查詢時，關聯字段類型盡量一致，并且都要有索引。?
　　在WHERE子句中使用UNION代替子查詢?
　　多表連接查詢時，把結果集小的表（注意，這里是指過濾后的結果集，不一樣是全表數據量小的）作為驅動表

---

爬蟲獲取數據的過程

**網站集群架構上的優化

1.服務器上跑多實例，2-4個（具體需要看服務器的硬件信息） 2.主從復制一主無從，采用mixed模式，盡量不要跨機房同步（進程遠程讀本地寫） 3.定期使用pt-table-checksum、pt-table-sync來檢查并修復mysql主從復制的數據差異 4.業務拆分：搜索功能，like '%oldboy% ' 一般不要用MySQL數據庫 5.業務拆分：某些業務應用使用nosql持久化存儲，例如：memcached、redis、ttserver例如粉絲關注，好友關系等 6.數據庫前端必須要加cache，例如：memcached，用戶登錄，商品查詢 7.動態的數據庫靜態化，整個文件靜態化，頁面片段靜態化 8.數據庫集群與讀寫分離。一主多從，通過程序或dbproxy進行集群讀寫分離 9.單表超過800萬，拆庫拆表。人工拆表拆庫（登錄、商品、訂單） 10.百度、阿里國內前三公司，會選擇從庫進行備份，對數據庫進行分庫分表

MySQL 流程、制度控制優化

任何一次人為數據庫記錄的更新，都要走一個流程：

a.人的流程：開發-->核心開發-->運維或DBA b.測試流程：內網測試-->IDC測試-->線上執行 c.客戶端管理，phpmyadmin

MySQL基礎安全

1.啟動程序700，屬主和用戶組為MySQL 2.為MySQL超級用戶root設置密碼 3.如果要求嚴格可以刪除root用戶，創建其他管理用戶，例如admin 4.登錄時盡量不要在命令行暴露密碼，備份腳本中如果有密碼，給設置700，屬主和密碼組為mysql或root 5.刪除默認存在的test庫 6.初始刪除無用的用戶，只保留 | root | 127.0.0.1 | | root | localhost | 7.不要一個用戶管理所有的庫，盡量專庫專用戶 8.清理mysql操作日志文件~/.mysql_history（權限600，可以不刪） 9.禁止開發獲得到web連接的密碼，禁止開發連接操作生產對外的庫 10.phpmyadmin安全 11.服務器禁止設置外網IP 12.防SQL注入（WEB）php.ini或web開發插件監控，waf控制

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深度优化LNMP之MySQL的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。