65-MySQL其它调优策略-优化MySQL服务器

一、优化服务器硬件

服务器的硬件性能直接决定着 MySQL 数据库的性能。硬件的性能瓶颈直接决定 MySQL 数据库的运行速度和效率。针对性能瓶颈提高硬件配置，可以提高MySQL数据库查询、更新的速度

1.1、配置较大的内存

足够大的内存是提高 MySQL 数据库性能的方法之一。内存的速度比磁盘I/O块得多，可以通过增加系统的缓冲区容量使数据在内存中停留的时间更长，以减少磁盘I/O

1.2、配置高速磁盘系统

用来减少读盘的等待时间，提高响应速度。磁盘的I/O能力，也就是它的寻道能力，目前的SCSI高速旋转的是7200转/分钟，这样的速度，一旦访问的用户量上去，磁盘的压力就会过大，如果是每条的网站pv（page view）在150w，这样的一般的配置就无法满足这样的需求了。现在SSD盛行，在SSD上随机访问和顺序访问性能几乎差不多，使用 SSD 可以减少随机 IO 带来的性能损耗

1.3、合理分布磁盘I/O

把磁盘I/O分散在多个设备上，以减少资源竞争，提高并行操作能力

1.4、配置多处理器

MySQL是多线程的数据库，多处理器可同时执行多个线程

二、优化MySQL的参数

通过优化MySQL的参数可以提高资源利用率，从而达到提高MySQL服务器性能的目的。
MySQL服务的配置参数都在my.cnf或者my.ini文件的[mysqld]组中。配置完参数以后，需要重新启动MySQL服务才会生效

2.1、innodb_buffer_pool_size

这个参数是Mysql数据库最重要的参数之一，表示InnoDB类型的 表 和索引的最大缓存 。它不仅仅缓存 索引数据 ，还会缓存 表的数据 。这个值越大，查询的速度就会越快。但是这个值太大会影响操作系统的性能

2.2、key_buffer_size

表示 索引缓冲区的大小 。索引缓冲区是所有的 线程共享 。增加索引缓冲区可以得到更好处理的索引（对所有读和多重写）。当然，这个值不是越大越好，它的大小取决于内存的大小。如果这个值太大，就会导致操作系统频繁换页，也会降低系统性能。对于内存在 4GB 左右的服务器该参数可设置为 256M 或 384M

2.3、table_cache

表示 同时打开的表的个数 。这个值越大，能够同时打开的表的个数越多。物理内存越大，设置就越大。默认为2402，调到512-1024最佳。这个值不是越大越好，因为同时打开的表太多会影响操作系统的性能

2.4、query_cache_size

表示 查询缓冲区的大小 。可以通过在MySQL控制台观察，如果Qcache_lowmem_prunes的值非常大，则表明经常出现缓冲不够的情况，就要增Query_cache_size的值；如果Qcache_hits的值非常大，则表明查询缓冲使用非常频繁，如果该值较小反而会影响效率，那么可以考虑不用查询缓存；Qcache_free_blocks，如果该值非常大，则表明缓冲区中碎片很多。MySQL8.0之后失效。该参数需要和query_cache_type配合使用

2.5、query_cache_type

• 当query_cache_type=0时，所有的查询都不使用查询缓存区。但是query_cache_type=0并不会导致MySQL释放query_cache_size所配置的缓存区内存
• 当query_cache_type=1时，所有的查询都将使用查询缓存区，除非在查询语句中指定 SQL_NO_CACHE ，如SELECT SQL_NO_CACHE * FROM tbl_name
• 当query_cache_type=2时，只有在查询语句中使用 SQL_CACHE 关键字，查询才会使用查询缓存区。使用查询缓存区可以提高查询的速度，这种方式只适用于修改操作少且经常执行相同的查询操作的情况

2.6、sort_buffer_size

表示每个 需要进行排序的线程分配的缓冲区的大小 。增加这个参数的值可以提高 ORDER BY 或 GROUP BY 操作的速度。默认数值是2 097 144字节（约2MB）。对于内存在4GB左右的服务器推荐设置为6-8M，如果有100个连接，那么实际分配的总共排序缓冲区大小为100 × 6 ＝ 600MB

2.7、join_buffer_size

join_buffer_size = 8M ：表示 联合查询操作所能使用的缓冲区大小 ，和sort_buffer_size一样，该参数对应的分配内存也是每个连接独享

2.8、read_buffer_size

表示 每个线程连续扫描时为扫描的每个表分配的缓冲区的大小（字节） 。当线程从表中连续读取记录时需要用到这个缓冲区。SET SESSION read_buffer_size=n可以临时设置该参数的值。默认为64K，可以设置为4M

2.9、innodb_flush_log_at_trx_commit

表示 何时将缓冲区的数据写入日志文件 ，并且将日志文件写入磁盘中。该参数对于innoDB引擎非常重要。该参数有3个值，分别为0、1和2。该参数的默认值为1

• 值为 0 时，表示 每秒1次 的频率将数据写入日志文件并将日志文件写入磁盘。每个事务的commit并不会触发前面的任何操作。该模式速度最快，但不太安全，mysqld进程的崩溃会导致上一秒钟所有事务数据的丢失
• 值为 1 时，表示 每次提交事务时 将数据写入日志文件并将日志文件写入磁盘进行同步。该模式是最安全的，但也是最慢的一种方式。因为每次事务提交或事务外的指令都需要把日志写入（flush）硬盘
• 值为 2 时，表示 每次提交事务时 将数据写入日志文件， 每隔1秒 将日志文件写入磁盘。该模式速度较快，也比0安全，只有在操作系统崩溃或者系统断电的情况下，上一秒钟所有事务数据才可能丢失

2.10、innodb_log_buffer_size

这是 InnoDB 存储引擎的 事务日志所使用的缓冲区 。为了提高性能，也是先将信息写入 Innodb Log Buffer 中，当满足 innodb_flush_log_trx_commit 参数所设置的相应条件（或者日志缓冲区写满）之后，才会将日志写到文件（或者同步到磁盘）中。

2.11、max_connections

表示 允许连接到MySQL数据库的最大数量 ，默认值是 151 。如果状态变量connection_errors_max_connections 不为零，并且一直增长，则说明不断有连接请求因数据库连接数已达到允许最大值而失败，这是可以考虑增大max_connections 的值。在Linux 平台下，性能好的服务器，支持 500-1000 个连接不是难事，需要根据服务器性能进行评估设定。这个连接数 不是越大 越好 ，因为这些连接会浪费内存的资源。过多的连接可能会导致MySQL服务器僵死

2.12、back_log

用于 控制MySQL监听TCP端口时设置的积压请求栈大小 。如果MySql的连接数达到max_connections时，新来的请求将会被存在堆栈中，以等待某一连接释放资源，该堆栈的数量即back_log，如果等待连接的数量超过back_log，将不被授予连接资源，将会报错。5.6.6 版本之前默认值为 50 ， 之后的版本默认为 50 + （max_connections / 5）， 对于Linux系统推荐设置为小于512的整数，但最大不超过900。如果需要数据库在较短的时间内处理大量连接请求， 可以考虑适当增大back_log 的值

2.13、thread_cache_size

线程池缓存线程数量的大小 ，当客户端断开连接后将当前线程缓存起来，当在接到新的连接请求时快速响应无需创建新的线程 。这尤其对那些使用短连接的应用程序来说可以极大的提高创建连接的效率。那么为了提高性能可以增大该参数的值。默认为60，可以设置为120

• 可以通过如下几个MySQL状态值来适当调整线程池的大小

SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Thread%';

image.png

• 当 Threads_cached 越来越少
• 但 Threads_connected 始终不降
• 且 Threads_created 持续升高
• 可适当增加 thread_cache_size 的大小

2.13、wait_timeout

指定 一个请求的最大连接时间 ，对于4GB左右内存的服务器可以设置为5-10

2.14、interactive_timeout

表示服务器在关闭连接前等待行动的秒数

三、my.cnf的参考配置

[mysqld] 
port = 3306 
serverid = 1 
socket = /tmp/mysql.sock 
skip-locking 
# 避免MySQL的外部锁定，减少出错几率增强稳定性。 
skip-name-resolve 
# 禁止MySQL对外部连接进行DNS解析，使用这一选项可以消除MySQL进行DNS解析的时间。
# 但需要注意，如果开启该选项，则所有远程主机连接授权都要使用IP地址方式，
# 否则MySQL将无法正常处理连接请求！ 
back_log = 384 
key_buffer_size = 256M 
max_allowed_packet = 4M 
thread_stack = 256K 
table_cache = 128K 
sort_buffer_size = 6M 
read_buffer_size = 4M 
read_rnd_buffer_size=16M 
join_buffer_size = 8M 
myisam_sort_buffer_size = 64M 
table_cache = 512 
thread_cache_size = 64 
query_cache_size = 64M 
tmp_table_size = 256M 
max_connections = 768 
max_connect_errors = 10000000 
wait_timeout = 10 
thread_concurrency = 8 
# 该参数取值为服务器逻辑CPU数量*2，在本例中，服务器有2颗物理CPU，
# 而每颗物理CPU又支持H.T超线程，所以实际取值为4*2=8 
skip-networking 
# 开启该选项可以彻底关闭MySQL的TCP/IP连接方式，如果WEB服务器是以远程连接
# 的方式访问MySQL数据库服务器则不要开启该选项！否则将无法正常连接！ 
table_cache=1024 
innodb_additional_mem_pool_size=4M 
#默认为2M 
innodb_flush_log_at_trx_commit=1 
innodb_log_buffer_size=2M 
#默认为1M 
innodb_thread_concurrency=8 
#你的服务器CPU有几个就设置为几。建议用默认一般为8 
tmp_table_size=64M 
#默认为16M，调到64-256最挂
thread_cache_size=120 
query_cache_size=32M

四、实战

业务增多，CPU使用率达到99%。这个时候，我们需要对系统参数进行调整，因为参数的值决定了资源配置的方式和投放的程度为了解决这个问题，一共调整3个系统参数

1、调整系统参数 InnoDB_flush_log_at_trx_commit

这个参数适用于 InnoDB 存储引擎。默认的值是1，意思是每次提交事务的时候，都把数据写入日志，并把日志写入磁盘。这样做的好处是数据安全性最佳，不足之处在于每次提交事务，都要进行磁盘写入的操作。在大并发的场景下，过于频繁的磁盘读写会导致 CPU 资源浪费，系统效率变低。
这个参数的值还有 2 个可能得选项，分别是0和2。我们把这个参数的值改成了2。这样就不用每次提交事务的时候都启动磁盘读写了，在大并发的场景下，可以改善系统效率，降低 CPU 使用率。即便出现故障，损失的数据也比较小

2、调整系统参数 InnoDB_buffer_pool_size

这个参数的意思是，InnoDB存储引擎使用缓存来存储索引和数据。这个值越大，可以加载到缓冲区的索引和数据量就越多，需要的磁盘读写就越小。当MySQL服务器的内存为 128G时，可以设置该值为64G，这样一来，磁盘读写次数可以大幅降低，就可以充分利用内存，释放出一些 CPU 的资源

3、调整系统参数 InnoDB_buffer_pool_instances

该参数可以将InnoDB的缓冲区分成几个部分，这样可以提高系统的并发处理能力，因为可以允许多个进程同时处理不同部分的缓冲区。
可以修改该参数为64，意思就是把 InnoDB的缓冲区分成 64 个分区，这样就可以同时有多个线程进行数据操作，CPU 的效率就高多了。修改好了系统参数的值，要重启 MySQL 数据库服务器