MySQL 企業常用架構與調優經驗分享

發表於2016-04-29

一、選擇Percona Server、MariaDB還是MYSQL

1、Mysql三種儲存引擎

MySQL提供了兩種儲存引擎:MyISAM和 InnoDB,MySQL4和5使用預設的MyISAM儲存引擎。從MYSQL5.5開始,MySQL已將預設儲存引擎從MyISAM更改為InnoDB。

MyISAM沒有提供事務支援,而InnoDB提供了事務支援。

XtraDB是InnoDB儲存引擎的增強版本,被設計用來更好的使用更新計算機硬體系統的效能,同時還包含有一些在高效能環境下的新特性。

2、Percona  Server分支

Percona Server由領先的MySQL諮詢公司Percona釋出。

Percona Server是一款獨立的資料庫產品,其可以完全與MySQL相容,可以在不更改程式碼的情況了下將儲存引擎更換成XtraDB。是最接近官方MySQL Enterprise發行版的版本。

Percona提供了高效能XtraDB引擎,還提供PXC高可用解決方案,並且附帶了percona-toolkit等DBA管理工具箱,

3、MariaDB

MariaDB由MySQL的創始人開發,MariaDB的目的是完全相容MySQL,包括API和命令列,使之能輕鬆成為MySQL的代替品。

MariaDB提供了MySQL提供的標準儲存引擎,即MyISAM和InnoDB,10.0.9版起使用XtraDB(名稱代號為Aria)來代替MySQL的InnoDB。

4、如何選擇

綜合多年使用經驗和效能對比,首選Percona分支,其次是MariaDB,如果你不想冒一點風險,那就選擇MYSQL官方版本。

二、常用的MYSQL調優策略

1、硬體層相關優化

修改伺服器BIOS設定

選擇Performance Per Watt Optimized(DAPC)模式,發揮CPU最大效能。

Memory Frequency(記憶體頻率)選擇Maximum Performance(最佳效能)

記憶體設定選單中,啟用Node Interleaving,避免NUMA問題

2、磁碟I/O相關

使用SSD硬碟

如果是磁碟陣列儲存,建議陣列卡同時配備CACHE及BBU模組,可明顯提升IOPS。

raid級別儘量選擇raid10,而不是raid5.

3、檔案系統層優化

使用deadline/noop這兩種I/O排程器,千萬別用cfq

使用xfs檔案系統,千萬別用ext3;ext4勉強可用,但業務量很大的話,則一定要用xfs;

檔案系統mount引數中增加:noatime, nodiratime, nobarrier幾個選項(nobarrier是xfs檔案系統特有的);

4、核心引數優化

修改vm.swappiness引數,降低swap使用率。RHEL7/centos7以上則慎重設定為0,可能發生OOM

調整vm.dirty_background_ratio、vm.dirty_ratio核心引數,以確保能持續將髒資料重新整理到磁碟,避免瞬間I/O寫。產生等待。

調整net.ipv4.tcp_tw_recycle、net.ipv4.tcp_tw_reuse都設定為1,減少TIME_WAIT,提高TCP效率。

5、Mysql引數優化建議

建議設定default-storage-engine=InnoDB,強烈建議不要再使用MyISAM引擎。

調整innodb_buffer_pool_size的大小,如果是單例項且絕大多數是InnoDB引擎表的話,可考慮設定為實體記憶體的50% -70%左右。

設定innodb_file_per_table = 1,使用獨立表空間。

調整innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend,不要用預設的10M,在高併發場景下,效能會有很大提升。

設定innodb_log_file_size=256M,設定innodb_log_files_in_group=2,基本可以滿足大多數應用場景。

調整max_connection(最大連線數)、max_connection_error(最大錯誤數)設定,根據業務量大小進行設定。

另外,open_files_limit、innodb_open_files、table_open_cache、table_definition_cache可以設定大約為max_connection的10倍左右大小。

key_buffer_size建議調小,32M左右即可,另外建議關閉query cache。

mp_table_size和max_heap_table_size設定不要過大,另外sort_buffer_size、join_buffer_size、read_buffer_size、read_rnd_buffer_size等設定也不要過大。

三、   MYSQL常見的應用架構分享

1、主從複製解決方案

這是MySQL自身提供的一種高可用解決方案,資料同步方法採用的是MySQL replication技術。MySQL replication就是從伺服器到主伺服器拉取二進位制日誌檔案,然後再將日誌檔案解析成相應的SQL在從伺服器上重新執行一遍主伺服器的操作,通過這種方式保證資料的一致性。

為了達到更高的可用性,在實際的應用環境中,一般都是採用MySQL replication技術配合高可用叢集軟體keepalived來實現自動failover,這種方式可以實現95.000%的SLA。

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2、MMM/MHA高可用解決方案

MMM提供了MySQL主主複製配置的監控、故障轉移和管理的一套可伸縮的指令碼套件。在MMM高可用方案中,典型的應用是雙主多從架構,通過MySQL replication技術可以實現兩個伺服器互為主從,且在任何時候只有一個節點可以被寫入,避免了多點寫入的資料衝突。同時,當可寫的主節點故障時,MMM套件可以立刻監控到,然後將服務自動切換到另一個主節點,繼續提供服務,從而實現MySQL的高可用。

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3、Heartbeat/SAN高可用解決方案

在這個方案中,處理failover的方式是高可用叢集軟體Heartbeat,它監控和管理各個節點間連線的網路,並監控叢集服務,當節點出現故障或者服務不可用時,自動在其他節點啟動叢集服務。在資料共享方面,通過SAN(Storage Area Network)儲存來共享資料,這種方案可以實現99.990%的SLA。

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4、Heartbeat/DRBD高可用解決方案

此方案處理failover的方式上依舊採用Heartbeat,不同的是,在資料共享方面,採用了基於塊級別的資料同步軟體DRBD來實現。

DRBD是一個用軟體實現的、無共享的、伺服器之間映象塊裝置內容的儲存複製解決方案。和SAN網路不同,它並不共享儲存,而是通過伺服器之間的網路複製資料。

 

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四、MYSQL經典應用架構

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其中:

Dbm157是mysql主,dbm158是mysql主的備機,dbs159/160/161是mysql從。

MySQL寫操作一般採用基於heartbeat+DRBD+MySQL搭建高可用叢集的方案。通過heartbeat實現對mysql主進行狀態監測,而DRBD實現dbm157資料同步到dbm158。

讀操作普遍採用基於LVS+Keepalived搭建高可用高擴充套件叢集的方案。前端AS應用通過提高的讀VIP連線LVS,LVS有keepliaved做成高可用模式,實現互備。

最後,mysql主的從節點dbs159/160/161通過mysql主從複製功能同步mysql主的資料,通過lvs功能提供給前端AS應用進行讀操作,並實現負載均衡。

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