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[MySQL] 掌握MySQL数据库这些优化技巧,事半功倍!

数据库 数据库 发布于:2021-07-03 21:32 | 阅读数:258 | 评论:0

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4.2 主从复制与读写分离

  在生产环境中,业务系统通常读多写少,可部署一主多从架构,主数据库负责写操作,并做双机热备,多台从数据库做负载均衡,负责读操作。主流的负载均衡器: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,会增加中间件消耗。主流中间件代理系统有MyCat、Atlas等。
  在这种MySQL主从复制拓扑架构中,分散单台负载,大大提高数据库并发能力。如果一台从服务器能处理1500 QPS,那么3台就能处理4500 QPS,而且容易横向扩展。
  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。就可以做双向复制(双主),但有个问题得注意:两台主服务器如果都对外提供读写操作,就可能遇到数据不一致现象,产生这个原因是程序有同时操作两台数据库几率,同时的更新操作会造成两台数据库数据发生冲突或者不一致。
  可设置每个表ID字段自增唯一:auto_increment_increment和auto_increment_offset,也可以写算法生成随机唯一。
官方近两年推出的MGR(多主复制)集群也可以考虑下。
4.3 分库

分库是根据业务将数据库中相关的表分离到不同的数据库中,例如web、bbs、blog等库。如果业务量很大,还可将分离后的数据库做主从复制架构,进一步避免单库压力过大。
4.4 分表

  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?你应该考虑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。
4.5 分区

  分区就是把一张表的数据根据表结构中的字段(如range、list、hash等)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。
注:增加缓存、分库、分表和分区主要由程序猿或DBA来实现。
阶段五:数据库维护

数据库维护是数据库工程师或运维工程师的工作,包括系统监控、性能分析、性能调优、数据库备份和恢复等主要工作。
5.1 性能状态关键指标

  专业术语:QPS(Queries Per Second,每秒查询书)和TPS(Transactions Per Second)
  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';
TPS = (Com_commit + Com_rollback) / 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 where Variable_name in('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 where Variable_name in('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,支持动态开启:
mysql> set global slow-query-log=on  
# 开启慢查询日志 
mysql> set global slow_query_log_file='/var/log/mysql/mysql-slow.log';  
# 指定慢查询日志文件位置 
mysql> set global log_queries_not_using_indexes=on;   
# 记录没有使用索引的查询 
mysql> set global 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!高频率的备份策略,选用一个稳定快速的工具至关重要。数据库大小在2G以内,建议使用官方的逻辑备份工具mysqldump。超过2G以上,建议使用percona公司的物理备份工具xtrabackup,否则慢的跟蜗牛似得。这两个工具都支持InnoDB存储引擎下热备,不影响业务读写操作。
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。前者只能修复MyISAM表,并且停止数据库,后者MyISAM和InnoDB都可以,在线修复。
  注意:修复前最好先备份数据库。
myisamchk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
  
例如:myisamchk -r -q *.MYI
mysqlcheck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
  
例如:mysqlcheck -r -q -uroot -p123456 weibo
5.5 MySQL服务器性能分析


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  KB_read/s、KB_wrtn/s 每秒读写数据量,主要根据磁盘每秒最高读写速度评估。

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