如何理解MySQL全面迅速优化

这期内容当中小编将会给大家带来有关如何理解MySQL全面快速优化，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。
 
0、导读
全面的MySQL快速优化参考
这里整理了一些MySQL的通用优化方法，做个简单的总结分享，旨在帮助那些没有专职MySQL DBA的企业做好基本的优化工作，至于具体的SQL优化，大部分通过加适当的索引即可达到效果，更复杂的就需要具体分析了，可以参考本站的一些优化案例或者联系我，下方有我的联系方式。
 
1、硬件层相关优化
 
1.1、CPU相关
 
在服务器的BIOS设置中，可调整下面的几个配置，目的是发挥CPU最大性能，或者避免经典的NUMA问题：
 
1、选择Performance Per Watt Optimized(DAPC)模式，发挥CPU最大性能，跑DB这种通常需要高运算量的服务就不要考虑节电了；
 
 
 
2、关闭C1E和C States等选项，目的也是为了提升CPU效率；
 
 
 
3、Memory Frequency（内存频率）选择Maximum Performance（最佳性能）；
 
 
 
4、内存设置菜单中，启用Node Interleaving，避免NUMA问题；
 
1.2、磁盘I/O相关
 
下面几个是按照IOPS性能提升的幅度排序，对于磁盘I/O可优化的一些措施：
 
1、使用SSD或者PCIe SSD设备，至少获得数百倍甚至万倍的IOPS提升；
 
 
 
2、购置阵列卡同时配备CACHE及BBU模块，可明显提升IOPS（主要是指机械盘，SSD或PCIe SSD除外。同时需要定期检查CACHE及BBU模块的健康状况，确保意外时不至于丢失数据）；
 
 
 
3、有阵列卡时，设置阵列写策略为WB，甚至FORCE WB（若有双电保护，或对数据安全性要求不是特别高的话），严禁使用WT策略。并且闭阵列预读策略，基本上是鸡肋，用处不大；
 
 
 
4、尽可能选用RAID-10，而非RAID-5；
 
 
 
5、使用机械盘的话，尽可能选择高转速的，例如选用15KRPM，而不是7.2KRPM的盘，不差几个钱的；
 
2、系统层相关优化
 
2.1、文件系统层优化
 
在文件系统层，下面几个措施可明显提升IOPS性能：
 
1、使用deadline/noop这两种I/O调度器，千万别用cfq（它不适合跑DB类服务）；
 
 
 
2、使用xfs文件系统，千万别用ext3；ext4勉强可用，但业务量很大的话，则一定要用xfs；
 
 
 
3、文件系统mount参数中增加：noatime, nodiratime, nobarrier几个选项（nobarrier是xfs文件系统特有的）；
 
2.2、其他内核参数优化
 
针对关键内核参数设定合适的值，目的是为了减少swap的倾向，并且让内存和磁盘I/O不会出现大幅波动，导致瞬间波峰负载：
 
1、将vm.swappiness设置为5-10左右即可，甚至设置为0（RHEL 7以上则慎重设置为0，除非你允许OOM kill发生），以降低使用SWAP的机会；
 
 
 
2、将vm.dirty_background_ratio设置为5-10，将vm.dirty_ratio设置为它的两倍左右，以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（和MySQL中的innodb_max_dirty_pages_pct类似）；
 
 
 
3、将net.ipv4.tcp_tw_recycle、net.ipv4.tcp_tw_reuse都设置为1，减少TIME_WAIT，提高TCP效率；
 
 
 
4、至于网传的read_ahead_kb、nr_requests这两个参数，我经过测试后，发现对读写混合为主的OLTP环境影响并不大（应该是对读敏感的场景更有效果），不过没准是我测试方法有问题，可自行斟酌是否调整；
 
3、MySQL层相关优化
 
3.1、关于版本选择
 
官方版本我们称为ORACLE MySQL，这个没什么好说的，相信绝大多数人会选择它。
 
我个人强烈建议选择Percona分支版本，它是一个相对比较成熟的、优秀的MySQL分支版本，在性能提升、可靠性、管理型方面做了不少改善。它和官方ORACLE MySQL版本基本完全兼容，并且性能大约有20%以上的提升，因此我优先推荐它，我自己也从2008年一直以它为主。
 
另一个重要的分支版本是MariaDB，说MariaDB是分支版本其实已经不太合适了，因为它的目标是取代ORACLE MySQL。它主要在原来的MySQL Server层做了大量的源码级改进，也是一个非常可靠的、优秀的分支版本。但也由此产生了以GTID为代表的和官方版本无法兼容的新特性（MySQL 5.7开始，也支持GTID模式在线动态开启或关闭了），也考虑到绝大多数人还是会跟着官方版本走，因此没优先推荐MariaDB。
 
3.2、关于最重要的参数选项调整建议
 
建议调整下面几个关键参数以获得较好的性能（可使用我网站上提供的my.cnf生成器生成配置文件模板）：
 
1、选择Percona或MariaDB版本的话，强烈建议启用thread pool特性，可使得在高并发的情况下，性能不会发生大幅下降。此外，还有extra_port功能，非常实用， 关键时刻能救命的。还有另外一个重要特色是 QUERY_RESPONSE_TIME 功能，也能使我们对整体的SQL响应时间分布有直观感受；
 
 
 
2、设置default-storage-engine=InnoDB，也就是默认采用InnoDB引擎，强烈建议不要再使用MyISAM引擎了，InnoDB引擎绝对可以满足99%以上的业务场景；
 
 
 
3、调整innodb_buffer_pool_size大小，如果是单实例且绝大多数是InnoDB引擎表的话，可考虑设置为物理内存的50% ~ 70%左右；
 
 
 
4、根据实际需要设置innodb_flush_log_at_trx_commit、sync_binlog的值。如果要求数据不能丢失，那么两个都设为1。如果允许丢失一点数据，则可分别设为2和10。而如果完全不用care数据是否丢失的话（例如在slave上，反正大不了重做一次），则可都设为0。这三种设置值导致数据库的性能受到影响程度分别是：高、中、低，也就是第一个会另数据库最慢，最后一个则相反；
 
 
 
5、设置innodb_file_per_table = 1，使用独立表空间，我实在是想不出来用共享表空间有什么好处了；
 
 
 
6、设置innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend，千万不要用默认的10M，否则在有高并发事务时，会受到不小的影响；
 
 
 
7、 由于已经建议不再使用MyISAM引擎了，因此可以把key_buffer_size设置为32M左右，并且强烈建议关闭query cache功能；
 
3.3、关于Schema设计规范及SQL使用建议
 
下面列举了几个常见有助于提升MySQL效率的Schema设计规范及SQL使用建议：
 
1、所有的InnoDB表都设计一个无业务用途的自增列做主键，对于绝大多数场景都是如此，真正纯只读用InnoDB表的并不多，真如此的话还不如用TokuDB来得划算；
 
 
 
2、字段长度满足需求前提下，尽可能选择长度小的。此外，字段属性尽量都加上NOT NULL约束，可一定程度提高性能；
 
 
 
3、尽可能不使用TEXT/BLOB类型，确实需要的话，建议拆分到子表中，不要和主表放在一起，避免SELECT * 的时候读性能太差。
 
 
 
4、读取数据时，只选取所需要的列，不要每次都SELECT *，避免产生严重的随机读问题，尤其是读到一些TEXT/BLOB列；
 
 
 
5、对一个VARCHAR(N)列创建索引时，通常取其50%（甚至更小）左右长度创建前缀索引就足以满足80%以上的查询需求了，没必要创建整列的全长度索引；
 
 
 
6、通常情况下，子查询的性能比较差，建议改造成JOIN写法；
 
 
 
7、 类似分页功能的SQL，建议先用主键关联，然后返回结果集，效率会高很多；
 
3.3、其他建议
 
关于MySQL的管理维护的其他建议有：
 
1、通常地，单表物理大小不超过10GB，单表行数不超过1亿条，行平均长度不超过8KB，如果机器性能足够，这些数据量MySQL是完全能处理的过来的，不用担心性能问题，这么建议主要是考虑ONLINE DDL的代价较高；
 
 
 
2、不用太担心mysqld进程占用太多内存，只要不发生OOM kill和用到大量的SWAP都还好；
 
 
 
3、在以往，单机上跑多实例的目的是能最大化利用计算资源，如果单实例已经能耗尽大部分计算资源的话，就没必要再跑多实例了；
 
 
 
4、 定期使用pt-table-checksum、pt-table-sync来检查并修复mysql主从复制的数据差异；
 
这次的优化参考，大部分情况下我都介绍了适用的场景，如果你的应用场景和本文描述的不太一样，那么建议根据实际情况进行调整，而不是生搬硬套。欢迎质疑拍砖，但拒绝不经过大脑的习惯性抵制。
 
上述就是小编为大家分享的如何理解MySQL全面快速优化了，如果刚好有类似的疑惑，不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道。