数据库 tps qps集群,主库提供写服务tps,整个集群的写服务和读服务分别是多少

Linux服务器性能评估与优化_百度经验
&&&&&&&&&在职工作Linux服务器性能评估与优化
百度经验:jingyan.baidu.com一、影响Linux服务器性能的因素1.&操作系统级?&CPU?&内存?&磁盘I/O带宽?&网络I/O带宽2.&程序应用级二、系统性能评估标准影响性能因素& &评判标准& &其中:%user:表示CPU处在用户模式下的时间百分比。%sys:表示CPU处在系统模式下的时间百分比。%iowait:表示CPU等待输入输出完成时间的百分比。swap in:即si,表示虚拟内存的页导入,即从SWAP DISK交换到RAMswap out:即so,表示虚拟内存的页导出,即从RAM交换到SWAP DISK。三、系统性能分析工具1.常用系统命令Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等2.常用组合方式o&用vmstat、sar、iostat检测是否是CPU瓶颈o&用free、vmstat检测是否是内存瓶颈o&用iostat检测是否是磁盘I/O瓶颈o&用netstat检测是否是网络带宽瓶颈四、Linux性能评估与优化1.&系统整体性能评估(uptime命令)[root@web1 ~]# uptime16:38:00 up 118 days,&3:01,&5 users,&load average: 1.22, 1.02, 0.91这里需要注意的是:load average这个输出值,这三个值的大小一般不能大于系统CPU的个数,例如,本输出中系统有8个CPU,如果load average的三个值长期大于8时,说明CPU很繁忙,负载很高,可能会影响系统性能,但是偶尔大于8时,倒不用担心,一般不会影响系统性能。相反,如果load average的输出值小于CPU的个数,则表示CPU还有空闲的时间片,比如本例中的输出,CPU是非常空闲的。2. CPU性能评估(1)利用vmstat命令监控系统CPU该命令可以显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息,这里我们主要用它来看CPU一个负载情况。下面是vmstat命令在某个系统的输出结果:[root@node1 ~]# vmstat 2 3procs&———–memory———-&—swap–&—–io—- –system–&—–cpu——r&b&swpd&free&buff&cache&si&so&bi&bo&in&cs&us sy&id&wa st0&0&0&4&&13&21&&1&98&0&00&0&0&4&&1&0&&1&100 0&00&0&0&4&&1&1&&1&99&0&0l&Procsr列表示运行和等待cpu时间片的进程数,这个值如果长期大于系统CPU的个数,说明CPU不足,需要增加CPU。b列表示在等待资源的进程数,比如正在等待I/O、或者内存交换等。l&Cpuus列显示了用户进程消耗的CPU&时间百分比。us的值比较高时,说明用户进程消耗的cpu时间多,但是如果长期大于50%,就需要考虑优化程序或算法。sy列显示了内核进程消耗的CPU时间百分比。Sy的值较高时,说明内核消耗的CPU资源很多。根据经验,us+sy的参考值为80%,如果us+sy大于&80%说明可能存在CPU资源不足。(2)利用sar命令监控系统CPUsar功能很强大,可以对系统的每个方面进行单独的统计,但是使用sar命令会增加系统开销,不过这些开销是可以评估的,对系统的统计结果不会有很大影响。下面是sar命令对某个系统的CPU统计输出:[root@webserver ~]# sar -u 3 5Linux&2.6.9-42.ELsmp (webserver)&11/28/2008&_i686_&(8 CPU)11:41:24 AM&CPU&%user&%nice&%system&%iowait&%steal&%idle11:41:27 AM&all&0.88&0.00&0.29&0.00&0.00&98.8311:41:30 AM&all&0.13&0.00&0.17&0.21&0.00&99.5011:41:33 AM&all&0.04&0.00&0.04&0.00&0.00&99.9211:41:36 AM&all&90.08&0.00&0.13&0.16&0.00&9.6311:41:39 AM&all&0.38&0.00&0.17&0.04&0.00&99.41Average:&all&0.34&0.00&0.16&0.05&0.00&99.45对上面每项的输出解释如下:l&%user列显示了用户进程消耗的CPU&时间百分比。l&%nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU&时间百分比。l&%system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。l&%iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比l&%steal列显示了在内存相对紧张的环境下pagein强制对不同的页面进行的steal操作&。l&%idle列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。问题1.你是否遇到过系统CPU整体利用率不高,而应用缓慢的现象?在一个多CPU的系统中,如果程序使用了单线程,会出现这么一个现象,CPU的整体使用率不高,但是系统应用却响应缓慢,这可能是由于程序使用单线程的原因,单线程只使用一个CPU,导致这个CPU占用率为100%,无法处理其它请求,而其它的CPU却闲置,这就导致了整体CPU使用率不高,而应用缓慢现象的发生。3.&内存性能评估(1)利用free指令监控内存free是监控linux内存使用状况最常用的指令,看下面的一个输出:[root@webserver ~]# free&-mtotal&used&free&shared&buffers&cachedMem:&6&0&243&6299-/+ buffers/cache:&643&7468Swap:&9一般有这样一个经验公式:应用程序可用内存/系统物理内存&70%时,表示系统内存资源非常充足,不影响系统性能,应用程序可用内存/系统物理内存&20%时,表示系统内存资源紧缺,需要增加系统内存,20%&应用程序可用内存/系统物理内存&70%时,表示系统内存资源基本能满足应用需求,暂时不影响系统性能。3.内存性能评估(1)利用free指令监控内存free是监控linux内存使用状况最常用的指令,看下面的一个输出:[root@webserver ~]# free&-mtotal&used&free&shared&buffers&cachedMem:&6&0&243&6299-/+ buffers/cache:&643&7468Swap:&9一般有这样一个经验公式:应用程序可用内存/系统物理内存&70%时,表示系统内存资源非常充足,不影响系统性能,应用程序可用内存/系统物理内存&20%时,表示系统内存资源紧缺,需要增加系统内存,20%&应用程序可用内存/系统物理内存&70%时,表示系统内存资源基本能满足应用需求,暂时不影响系统性能。(2)利用vmstat命令监控内存[root@node1 ~]# vmstat 2 3procs ———–memory———-&—swap–&—–io—- –system–&—–cpu——r&b&swpd&free&buff&cache&si&so&bi&bo&in&cs&us sy&id&wa st0&0&0&4&&13&21&&1&98&0&00&0&0&4&&1&0&&1&100 0&00&0&0&4&&1&1&&1&99&0&0l&memoryswpd列表示切换到内存交换区的内存数量(以k为单位)。如果swpd的值不为0,或者比较大,只要si、so的值长期为0,这种情况下一般不用担心,不会影响系统性能。free列表示当前空闲的物理内存数量(以k为单位)buff列表示buffers cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓冲。cache列表示page cached的内存数量,一般作为文件系统cached,频繁访问的文件都会被cached,如果cache值较大,说明cached的文件数较多,如果此时IO中bi比较小,说明文件系统效率比较好。l&swapsi列表示由磁盘调入内存,也就是内存进入内存交换区的数量。so列表示由内存调入磁盘,也就是内存交换区进入内存的数量。一般情况下,si、so的值都为0,如果si、so的值长期不为0,则表示系统内存不足。需要增加系统内存。4.磁盘I/O性能评估(1)磁盘存储基础l&熟悉RAID存储方式,可以根据应用的不同,选择不同的RAID方式。l&尽可能用内存的读写代替直接磁盘I/O,使频繁访问的文件或数据放入内存中进行操作处理,因为内存读写操作比直接磁盘读写的效率要高千倍。l&将经常进行读写的文件与长期不变的文件独立出来,分别放置到不同的磁盘设备上。l&对于写操作频繁的数据,可以考虑使用裸设备代替文件系统。使用裸设备的优点有:ü&数据可以直接读写,不需要经过操作系统级的缓存,节省了内存资源,避免了内存资源争用。ü&避免了文件系统级的维护开销,比如文件系统需要维护超级块、I-node等。ü&避免了操作系统的cache预读功能,减少了I/O请求。使用裸设备的缺点是:ü&数据管理、空间管理不灵活,需要很专业的人来操作。(2)利用iostat评估磁盘性能[root@webserver ~]#&iostat -d 2 3Linux&2.6.9-42.ELsmp (webserver)&12/01/2008&_i686_&(8 CPU)Device:&tps&Blk_read/s&Blk_wrtn/s&Blk_read&Blk_wrtnsda&1.87&2.58&114.12&537372Device:&tps&Blk_read/s&Blk_wrtn/s&Blk_read&Blk_wrtnsda&0.00&0.00&0.00&0&0Device:&tps&Blk_read/s&Blk_wrtn/s&Blk_read&Blk_wrtnsda&1.00&0.00&12.00&0&24对上面每项的输出解释如下:Blk_read/s表示每秒读取的数据块数。Blk_wrtn/s表示每秒写入的数据块数。Blk_read表示读取的所有块数。Blk_wrtn表示写入的所有块数。?&可以通过Blk_read/s和Blk_wrtn/s的值对磁盘的读写性能有一个基本的了解,如果Blk_wrtn/s值很大,表示磁盘的写操作很频繁,可以考虑优化磁盘或者优化程序,如果Blk_read/s值很大,表示磁盘直接读取操作很多,可以将读取的数据放入内存中进行操作。?&对于这两个选项的值没有一个固定的大小,根据系统应用的不同,会有不同的值,但是有一个规则还是可以遵循的:长期的、超大的数据读写,肯定是不正常的,这种情况一定会影响系统性能。(3)利用sar评估磁盘性能通过“sar&–d”组合,可以对系统的磁盘IO做一个基本的统计,请看下面的一个输出:[root@webserver ~]# sar -d 2 3Linux&2.6.9-42.ELsmp (webserver)&11/30/2008&_i686_&(8 CPU)11:09:33 PM&DEV&tps&rd_sec/s&wr_sec/s&avgrq-sz&avgqu-sz&await&svctm&%util11:09:35 PM dev8-0&0.00&0.00&0.00&0.00&0.00&0.00&0.00&0.0011:09:35 PM&DEV&tps&rd_sec/s&wr_sec/s&avgrq-sz&avgqu-sz&await&svctm&%util11:09:37 PM dev8-0&1.00&0.00&12.00&12.00&0.00&0.00&0.00&0.0011:09:37 PM&DEV&tps&rd_sec/s&wr_sec/s&avgrq-sz&avgqu-sz&await&svctm&%util11:09:39 PM dev8-0&1.99&0.00&47.76&24.00&0.00&0.50&0.25&0.05Average:&DEV&tps&rd_sec/s&wr_sec/s&avgrq-sz&avgqu-sz&await&svctm&%utilAverage:&dev8-0&1.00&0.00&19.97&20.00&0.00&0.33&0.17&0.02需要关注的几个参数含义:await表示平均每次设备I/O操作的等待时间(以毫秒为单位)。svctm表示平均每次设备I/O操作的服务时间(以毫秒为单位)。%util表示一秒中有百分之几的时间用于I/O操作。对以磁盘IO性能,一般有如下评判标准:正常情况下svctm应该是小于await值的,而svctm的大小和磁盘性能有关,CPU、内存的负荷也会对svctm值造成影响,过多的请求也会间接的导致svctm值的增加。await值的大小一般取决与svctm的值和I/O队列长度以及I/O请求模式,如果svctm的值与await很接近,表示几乎没有I/O等待,磁盘性能很好,如果await的值远高于svctm的值,则表示I/O队列等待太长,系统上运行的应用程序将变慢,此时可以通过更换更快的硬盘来解决问题。%util项的值也是衡量磁盘I/O的一个重要指标,如果%util接近100%,表示磁盘产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷的在工作,该磁盘可能存在瓶颈。长期下去,势必影响系统的性能,可以通过优化程序或者通过更换更高、更快的磁盘来解决此问题。5.&网络性能评估(1)通过ping命令检测网络的连通性(2)通过netstat –i组合检测网络接口状况(3)通过netstat –r组合检测系统的路由表信息(4)通过sar –n组合显示系统的网络运行状态五、Oracle在Linux下的性能优化Oracle数据库内存参数的优化?&与oracle相关的系统内核参数?&SGA、PGA参数设置Oracle下磁盘存储性能优化?&文件系统的选择(ext2/ext3、xfs、ocfs2)?&Oracle&ASM存储1.优化oracle性能参数之前要了解的情况1)物理内存有多大2)操作系统估计要使用多大内存3)数据库是使用文件系统还是裸设备4)有多少并发连接5)应用是OLTP类型还是OLAP类型2.oracle数据库内存参数的优化(1)系统内核参数修改/etc/sysctl.conf&这个文件,加入以下的语句:kernel.shmmax = kernel.shmmni = 4096kernel.shmall = 2097152kernel.sem = 250 8fs.file-max = 65536net.ipv4.ip_local_port_range = 参数依次为:Kernel.shmmax:共享内存段的最大尺寸(以字节为单位)。Kernel.shmmni:系统中共享内存段的最大数量。Kernel.shmall:共享内存总量,以页为单位。fs.file-max:文件句柄数,表示在Linux系统中可以打开的文件数量。net.ipv4.ip_local_port_range:应用程序可使用的IPv4端口范围。需要注意的几个问题关于Kernel.shmmaxOracle SGA&由共享内存组成,如果错误设置&SHMMAX可能会限制SGA&的大小,SHMMAX设置不足可能会导致以下问题:ORA-27123:unable to attach to shared memory segment,如果该参数设置小于Oracle SGA设置,那么SGA就会被分配多个共享内存段。这在繁忙的系统中可能成为性能负担,带来系统问题。Oracle建议Kernel.shmmax最好大于sga,以让oracle共享内存区SGA在一个共享内存段中,从而提高性能。关于Kernel.shmall表示系统共享内存总大小,以页为单位。一个32位的Linux系统,8G的内存,可以设置kernel.shmall = 2097152,即为:&k/ =&8G就是说可用共享内存一共8G,这里的4K是32位操作系统一页的大小,即4096字节。关于Kernel.shmmni表示系统中共享内存段的最大数量。系统默认是4096,一般无需修改,在SUN OS下还有Kernel.shmmin参数,表示共享内存段最小尺寸,勿要混肴!(2)SGA、PAG参数的设置A Oracle在内存管理方面的改进Oracle 9i通过参数PGA_AGGREGATE_TARGET参数实现PGA自动管理&Oracle&10g通过参数SGA_TARGET参数实现了SGA的自动管理,Oracle&11g实现了数据库所有内存块的全自动化管理,使得动态管理SGA和PGA成为现实。自动内存管理的两个参数:MEMORY_TARGET:表示整个ORACLE实例所能使用的内存大小,包括PGA和SGA的整体大小,即这个参数是动态的,可以动态控制SGA和PGA的大小。MEMORY_MAX_TARGET:这个参数定义了MEMORY_TARGET最大可以达到而不用重启实例的值,如果没有设置MEMORY_MAX_TARGET值,默认等于MEMORY_TARGET的值。使用动态内存管理时,SGA_TARGET和PGA_AGGREGATE_TARGET代表它们各自内存区域的最小设置,要让Oracle完全控制内存管理,这两个参数应该设置为0。B Oracle五种内存管理方式?&自动内存管理,即AMM (Automatic Memory Management)?&自动共享内存管理,即ASMM(Automatic Shared Memory Management)?&手动共享内存管理?&自动PGA管理?&手动PGA管理自动内存管理(AMM)默认安装oracle11g的实例就是AMM方式。通过如下查看:示例如下:SQL& show parameters targetNAME&TYPE&VALUE———— ———————&——————&———————- archive_lag_target&integer&0db_flashback_retention_target&integer&1860fast_start_io_target&integer&0fast_start_mttr_target&integer&0memory_max_target&big integer&1400Mmemory_target&big integer&1400Mpga_aggregate_target&big integer&0sga_target&big integer&0注意:如果初始化参数&LOCK_SGA&=&true&,则&AMM&是不可用的。自动共享内存管理自动共享内存管理是oracle10g引进的,如果要使用自动共享内存管理,只需设置MEMORY_TARGET=0,然后显式指定SGA_TARGET即可。示例如下:SQL& alter system set memory_target=0 scope=System altered.SQL& alter system set sga_target=1024m&scope=System altered.SQL&手工共享内存管理Oracle9i以及以前版本,只能手工设置共享内存管理,如果要使用手动共享内存管理,首先需要设置SGA_TARGET&与MEMORY_TARGET为0。SGA包含主要参数有:share_pool_size:共享池大小,建议300-500M之间。Log_buffer:日志缓冲区大小,建议1-3M之间。Large_pool_size:大缓冲池大小,非MTS系统,建议在20-30M之间。Java_pool_size:java池大小,没有java应用时,建议10-20M之间。db_cache_size:数据缓冲区大小,根据可使用内存大小,尽可能大。自动PAG管理Oracle9i版本引入了自动PGA管理,如果使用的是AMM管理方式,则无需担心PGA的配置,但是如果对对AMM管理不放心的话,可以设置自动PGA管理,设置WORKAREA_SIZE_POLICY&=&AUTO然后指定PGA_AGGREGATE_TARGET大小即可。,手工PAG管理如果要做到精确的控制PGA,还可以设置手动管理PGA,设置WORKAREA_SIZE_POLICY = manual然后分别指定PGA相关参数即可:PGA相关参数有:SORT_AREA_SIZESORT_AREA_RETAINED_SIZE,3.Oracle下磁盘存储性能优化①&选择文件系统存取数据文件系统的选择单一文件系统(ext2、ext3、xfs等)集群文件系统(gfs、ocfs2)文件系统存储优缺点:优点:管理维护方便。缺点:数据读写要经过操作系统级的缓存,效率不是很高。②&ASM(Automatic Storage Management)ASM优点:数据可直接读写,无需经过操作系统存取效率很高,读写效率与直接的原始设备基本相同。Oracle提供了专门的管理和维护工具关于作者高俊峰,网名:南非蚂蚁IXPUB “存储设备与容灾技术”及“ Linux与开源世界”版主。喜欢oracle和Unix/Linux技术,平时主要活动在ITPUB.net﹑IXPUB.net﹑ChinaUnix.net等大型技术社区,一直致力与oracle数据库﹑Unix/Linux操作系统管理﹑优化领域,现在主要从事oracle数据库管理和项目规划设计工作,擅长oracle数据库的备份恢复,性能调优,对Unix/Linux集群应用也有一定的研究。经验内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。投票(0)已投票(0)有得(0)我有疑问(0)◆◆说说为什么给这篇经验投票吧!我为什么投票...你还可以输入500字◆◆只有签约作者及以上等级才可发有得&你还可以输入1000字◆◆如对这篇经验有疑问,可反馈给作者,经验作者会尽力为您解决!你还可以输入500字相关经验01100热门杂志第3期人生知识达人职场秘诀1019次分享第1期实现创业梦想1491次分享第1期轻松理财手册679次分享第2期晋升攻坚战446次分享第1期如何用互联网理财523次分享◆请扫描分享到朋友圈运维角度浅谈MySQL数据库优化_数据库技术_Linux公社-Linux系统门户网站
你好,游客
运维角度浅谈MySQL数据库优化
来源:Linux社区&
作者:lizhenliang
一个成熟的数据库架构并不是一开始设计就具备高可用、高伸缩等特性的,它是随着用户量的增加,基础架构才逐渐完善。这篇博文主要谈MySQL数据库发展周期中所面临的问题及优化方案,暂且抛开前端应用不说,大致分为以下五个阶段:&
1、数据库表设计
项目立项后,开发部根据产品部需求开发项目,开发工程师工作其中一部分就是对表结构设计。对于数据库来说,这点很重要,如果设计不当,会直接影响访问速度和用户体验。影响的因素很多,比如慢查询、低效的查询语句、没有适当建立索引、数据库堵塞(死锁)等。当然,有测试工程师的团队,会做压力测试,找bug。对于没有测试工程师的团队来说,大多数开发工程师初期不会太多考虑数据库设计是否合理,而是尽快完成功能实现和交付,等项目有一定访问量后,隐藏的问题就会暴露,这时再去修改就不是这么容易的事了。&
2、数据库部署
该运维工程师出场了,项目初期访问量不会很大,所以单台部署足以应对在1500左右的QPS(每秒查询率)。考虑到高可用性,可采用MySQL主从复制+Keepalived做双击热备,常见集群软件有Keepalived、Heartbeat。
双机热备博文: &
3、数据库性能优化
如果将MySQL部署到普通的X86服务器上,在不经过任何优化情况下,MySQL理论值正常可以处理2000左右QPS,经过优化后,有可能会提升到2500左右QPS,否则,访问量当达到1500左右并发连接时,数据库处理性能就会变慢,而且硬件资源还很富裕,这时就该考虑软件问题了。那么怎样让数据库最大化发挥性能呢?一方面可以单台运行多个MySQL实例让服务器性能发挥到最大化,另一方面是对数据库进行优化,往往操作系统和数据库默认配置都比较保守,会对数据库发挥有一定限制,可对这些配置进行适当的调整,尽可能的处理更多连接数。
具体优化有以下三个层面:
3.1 数据库配置优化
MySQL常用有两种存储引擎,一个是MyISAM,不支持事务处理,读性能处理快,表级别锁。另一个是InnoDB,支持事务处理(ACID),设计目标是为处理大容量数据发挥最大化性能,行级别锁。
表锁:开销小,锁定粒度大,发生死锁概率高,相对并发也低。
行锁:开销大,锁定粒度小,发生死锁概率低,相对并发也高。
为什么会出现表锁和行锁呢?主要是为了保证数据的完整性,举个例子,一个用户在操作一张表,其他用户也想操作这张表,那么就要等第一个用户操作完,其他用户才能操作,表锁和行锁就是这个作用。否则多个用户同时操作一张表,肯定会数据产生冲突或者异常。
根据以上看来,使用InnoDB存储引擎是最好的选择,也是MySQL5.5以后版本中默认存储引擎。每个存储引擎相关联参数比较多,以下列出主要影响数据库性能的参数。
公共参数默认值:
max_connections =151
#同时处理最大连接数,推荐设置最大连接数是上限连接数的80%左右
sort_buffer_size =2M
#查询排序时缓冲区大小,只对order by和group by起作用,可增大此值为16M
query_cache_limit =1M
#查询缓存限制,只有1M以下查询结果才会被缓存,以免结果数据较大把缓存池覆盖
query_cache_size =16M
#查看缓冲区大小,用于缓存SELECT查询结果,下一次有同样SELECT查询将直接从缓存池返回结果,可适当成倍增加此值
open_files_limit =1024
#打开文件数限制,如果show global status like 'open_files'查看的值等于或者大于open_files_limit值时,程序会无法连接数据库或卡死
MyISAM参数默认值:
key_buffer_size =16M
#索引缓存区大小,一般设置物理内存的30-40%
read_buffer_size =128K
#读操作缓冲区大小,推荐设置16M或32M
InnoDB参数默认值:
innodb_buffer_pool_size =128M
#索引和数据缓冲区大小,一般设置物理内存的60%-70%
innodb_buffer_pool_instances =1
#缓冲池实例个数,推荐设置4个或8个
innodb_flush_log_at_trx_commit =1
#关键参数,0代表大约每秒写入到日志并同步到磁盘,数据库故障会丢失1秒左右事务数据。1为每执行一条SQL后写入到日志并同步到磁盘,I/O开销大,执行完SQL要等待日志读写,效率低。2代表只把日志写入到系统缓存区,再每秒同步到磁盘,效率很高,如果服务器故障,才会丢失事务数据。对数据安全性要求不是很高的推荐设置2,性能高,修改后效果明显。
innodb_file_per_table = OFF
#默认是共享表空间,共享表空间idbdata文件不断增大,影响一定的I/O性能。推荐开启独立表空间模式,每个表的索引和数据都存在自己独立的表空间中,可以实现单表在不同数据库中移动。
innodb_log_buffer_size =8M
#日志缓冲区大小,由于日志最长每秒钟刷新一次,所以一般不用超过16M
3.2 系统内核优化
大多数MySQL都部署在linux系统上,所以操作系统的一些参数也会影响到MySQL性能,以下对linux内核进行适当优化。
net.ipv4.tcp_fin_timeout =30
#TIME_WAIT超时时间,默认是60s
net.ipv4.tcp_tw_reuse =1
#1表示开启复用,允许TIME_WAIT socket重新用于新的TCP连接,0表示关闭
net.ipv4.tcp_tw_recycle =1
#1表示开启TIME_WAIT socket快速回收,0表示关闭
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets =4096
#系统保持TIME_WAIT socket最大数量,如果超出这个数,系统将随机清除一些TIME_WAIT并打印警告信息
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog =4096
#进入SYN队列最大长度,加大队列长度可容纳更多的等待连接
在linux系统中,如果进程打开的文件句柄数量超过系统默认值1024,就会提示&too many files open&信息,所以要调整打开文件句柄限制。
# vi /etc/security/limits.conf #加入以下配置,*代表所有用户,也可以指定用户,重启系统生效
* soft nofile 65535
* hard nofile 65535
# ulimit -SHn 65535 #立刻生效
3.3 硬件配置
加大物理内存,提高文件系统性能。linux内核会从内存中分配出缓存区(系统缓存和数据缓存)来存放热数据,通过文件系统延迟写入机制,等满足条件时(如缓存区大小到达一定百分比或者执行sync命令)才会同步到磁盘。也就是说物理内存越大,分配缓存区越大,缓存数据越多。当然,服务器故障会丢失一定的缓存数据。
SSD硬盘代替SAS硬盘,将RAID级别调整为RAID1+0,相对于RAID1和RAID5有更好的读写性能(IOPS),毕竟数据库的压力主要来自磁盘I/O方面。&
4、数据库架构扩展
随着业务量越来越大,单台数据库服务器性能已无法满足业务需求,该考虑加机器了,该做集群了~~~。主要思想是分解单台数据库负载,突破磁盘I/O性能??热数据存放缓存中,降低磁盘I/O访问频率。
4.1 主从复制与读写分离
因为生产环境中,数据库大多都是读操作,所以部署一主多从架构,主数据库负责写操作,并做双击热备,多台从数据库做负载均衡,负责读操作,主流的负载均衡器有LVS、HAProxy、Nginx。怎么来实现读写分离呢?大多数企业是在代码层面实现读写分离,效率比较高。另一个种方式通过代理程序实现读写分离,企业中应用较少,常见代理程序有MySQL Proxy、Amoeba。在这样数据库集群架构中,大大增加数据库高并发能力,解决单台性能瓶颈问题。如果从数据库一台从库能处理2000 QPS,那么5台就能处理1w QPS,数据库横向扩展性也很容易。
有时,面对大量写操作的应用时,单台写性能达不到业务需求。如果做双主,就会遇到数据库数据不一致现象,产生这个原因是在应用程序不同的用户会有可能操作两台数据库,同时的更新操作造成两台数据库数据库数据发生冲突或者不一致。在单库时MySQL利用存储引擎机制表锁和行锁来保证数据完整性,怎样在多台主库时解决这个问题呢?有一套基于perl语言开发的主从复制管理工具,叫MySQL-MMM(Master-Master replication managerfor Mysql,Mysql主主复制管理器),这个工具最大的优点是在同一时间只提供一台数据库写操作,有效保证数据一致性。
主从复制博文:
读写分离博文:
MySQL-MMM博文:&
4.2 增加缓存
给数据库增加缓存系统,把热数据缓存到内存中,如果内存缓存中有要请求的数据就不再去数据库中返回结果,提高读性能。缓存实现有本地缓存和分布式缓存,本地缓存是将数据缓存到本地服务器内存中或者文件中,速度快。分布式可以缓存海量数据,扩展容易,主流的分布式缓存系统有memcached、redis,memcached性能稳定,数据缓存在内存中,速度很快,QPS可达8w左右。如果想数据持久化那就用redis,性能不低于memcached。
工作过程:
分库是根据业务不同把相关的表切分到不同的数据库中,比如web、bbs、blog等库。如果业务量很大,还可将切分后的库做主从架构,进一步避免单个库压力过大。
数据量的日剧增加,数据库中某个表有几百万条数据,导致查询和插入耗时太长,怎么能解决单表压力呢?你就该考虑是否把这个表拆分成多个小表,来减轻单个表的压力,提高处理效率,此方式称为分表。
分表技术比较麻烦,要修改程序代码里的SQL语句,还要手动去创建其他表,也可以用merge存储引擎实现分表,相对简单许多。分表后,程序是对一个总表进行操作,这个总表不存放数据,只有一些分表的关系,以及更新数据的方式,总表会根据不同的查询,将压力分到不同的小表上,因此提高并发能力和磁盘I/O性能。
分表分为垂直拆分和水平拆分:
垂直拆分:把原来的一个很多字段的表拆分多个表,解决表的宽度问题。你可以把不常用的字段单独放到一个表中,也可以把大字段独立放一个表中,或者把关联密切的字段放一个表中。
水平拆分:把原来一个表拆分成多个表,每个表的结构都一样,解决单表数据量大的问题。
分区就是把一张表的数据分成多个区块,这些区块可以在一个磁盘上,也可以在不同的磁盘上,分区后,表面上还是一张表,但数据散列在多个位置,这样一来,多块硬盘同时处理不同的请求,从而提高磁盘I/O读写性能,实现比较简单。
注:增加缓存、分库、分表和分区主要由程序猿来实现。
5、数据库维护
数据库维护是运维工程师或者DBA主要工作,包括性能监控、性能分析、性能调优、数据库备份和恢复等。
5.1 性能状态关键指标
QPS,Queries Per Second:每秒查询数,一台数据库每秒能够处理的查询次数
TPS,Transactions Per Second:每秒处理事务数
通过show status查看运行状态,会有300多条状态信息记录,其中有几个值帮可以我们计算出QPS和TPS,如下:
Uptime:服务器已经运行的实际,单位秒
Questions:已经发送给数据库查询数
Com_select:查询次数,实际操作数据库的
Com_insert:插入次数
Com_delete:删除次数
Com_update:更新次数
Com_commit:事务次数
Com_rollback:回滚次数
那么,计算方法来了,基于Questions计算出QPS:
mysql& show global status like 'Questions';
mysql& show global status like 'Uptime';
QPS = Questions / Uptime
基于Com_commit和Com_rollback计算出TPS:
mysql& show global status like 'Com_commit';
mysql& show global status like 'Com_rollback';
mysql& show global status like 'Uptime';
另一计算方式:基于Com_select、Com_insert、Com_delete、Com_update计算出QPS:
mysql& show global status whereVariable_namein('com_select','com_insert','com_delete','com_update');
等待1秒再执行,获取间隔差值,第二次每个变量值减去第一次对应的变量值,就是QPS。
TPS计算方法:
mysql& show global status whereVariable_namein('com_select','com_insert','com_delete','com_update');
计算TPS,就不算查询操作了,计算出插入、删除、更新四个值即可。
经网友对这两个计算方式的测试得出,当数据库中myisam表比较多时,使用Questions计算比较准确。当数据库中innodb表比较多时,则以Com_*计算比较准确。
5.2 开启慢查询日志
MySQL开启慢查询日志,分析出哪条SQL语句比较慢,使用set设置变量,重启服务失效,可以在my.cnf添加参数永久生效。
mysql&setglobal slow-query-log=on #开启慢查询功能
mysql&setglobal slow_query_log_file='/var/log/mysql/mysql-slow.log';#指定慢查询日志文件位置
mysql&setglobal log_queries_not_using_indexes=on;#记录没有使用索引的查询
mysql&setglobal long_query_time=1;#只记录处理时间1s以上的慢查询
分析慢查询日志,可以使用MySQL自带的mysqldumpslow工具,分析的日志较为简单。
# mysqldumpslow -t 3 /var/log/mysql/mysql-slow.log #查看最慢的前三个查询
也可以使用percona公司的pt-query-digest工具,日志分析功能全面,可分析slow log、binlog、general log。
分析慢查询日志:
pt-query-digest /var/log/mysql/mysql-slow.log
分析binlog日志:
mysqlbinlog mysql-bin.000001&mysql-bin.000001.sql
pt-query-digest &type=binlog mysql-bin.000001.sql
分析普通日志:
pt-query-digest &type=genlog localhost.log
5.3 数据库备份
备份数据库是最基本的工作,也是最重要的,否则后果很严重,你懂得!但由于数据库比较大,上百G,往往备份都很耗费时间,所以就该选择一个效率高的备份策略,对于数据量大的数据库,一般都采用增量备份。常用的备份工具有mysqldump、mysqlhotcopy、xtrabackup等,mysqldump比较适用于小的数据库,因为是逻辑备份,所以备份和恢复耗时都比较长。mysqlhotcopy和xtrabackup是物理备份,备份和恢复速度快,不影响数据库服务情况下进行热拷贝,建议使用xtrabackup,支持增量备份。
Xtrabackup备份工具使用博文:
5.4 数据库修复
有时候MySQL服务器突然断电、异常关闭,会导致表损坏,无法读取表数据。这时就可以用到MySQL自带的两个工具进行修复,myisamchk和mysqlcheck。
myisamchk:只能修复myisam表,需要停止数据库。
常用参数:
-f &force 强制修复,覆盖老的临时文件,一般不使用
-r &recover 恢复模式
-q &quik 快速恢复
-a &analyze 分析表
-o &safe-recover 老的恢复模式,如果-r无法修复,可以使用此参数试试
-F &fast 只检查没有正常关闭的表
快速修复weibo数据库:
# cd /var/lib/mysql/weibo
# myisamchk -r -q *.MYI
mysqlcheck:myisam和innodb表都可以用,不需要停止数据库,如修复单个表,可在数据库后面添加表名,以空格分割
常用参数:
-a &all-databases 检查所有的库
-r &repair 修复表
-c &check 检查表,默认选项
-a &analyze 分析表
-o &optimize 优化表
-q &quik 最快检查或修复表
-F &fast 只检查没有正常关闭的表
快速修复weibo数据库:
mysqlcheck -r -q -uroot -p123 weibo
5.5 另外,查看CPU和I/O性能方法
查看CPU性能
参数-P是显示CPU数,ALL为所有,也可以只显示第几颗
查看I/O性能
参数-m是以M单位显示,默认K。
%util:当达到100%时,说明I/O很忙。
await:请求在队列中等待时间,直接影响read时间。
I/O极限:IOPS(r/s+w/s),一般在1200左右。(IOPS,每秒???行读写(I/O)操作次数)
I/O带宽:在顺序读写模式下SAS硬盘理论值在300M/s左右,SSD硬盘理论值在600M/s左右。
以上是本人使用MySQL三年来总结的一些主要优化方案,能力有限,有些不太全面,但这些基本能够满足中小型企业数据库需求。由于关系型数据库初衷设计限制,一些BAT公司海量数据放到关系型数据库中,在海量数据查询和分析方面已经达不到更好的性能。因此NoSQL火起来了,非关系型数据库,大数据量,具有高性能,同时也弥补了关系型数据库某方面不足,渐渐大多数公司已经将部分业务数据库存放到NoSQL中,如MongoDB、HBase等。数据存储方面采用分布式文件系统,如HDFS、GFS等。海量数据计算分析采用、Spark、Storm等。这些都是与运维相关的前沿技术,也是在存储方面主要学习对象,小伙伴们共同加油吧!哪位博友有更好的优化方案,欢迎交流哦。
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