MySQL服務維護筆記

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轉自：http://www.chedong.com/tech/mysql.html

作者： 車東 Email: chedongATbigfoot.com/chedongATchedong.com

內容摘要：使用MySQL服務的一些經(jīng)驗，主要從以下幾個方面考慮的MySQL服務規(guī)劃設計。對于高負載站點來說PHP和MySQL運行在一起（或者說任何應用和數(shù)據(jù)庫運行在一起的規(guī)劃）都是性能最大的瓶頸，這樣的設計有如讓人一手畫圓一手畫方，這樣2個人的工作效率肯定不如讓一個人專門畫圓一個人專門畫方效率高，讓應用和數(shù)據(jù)庫都跑在一臺高性能服務器上說不定還不如跑在2臺普通服務器上快。

以下就是針對MySQL作為專門的數(shù)據(jù)庫服務器的優(yōu)化建議：

  1. MySQL服務的安裝/配置的通用性；
  2. 系統(tǒng)的升級和數(shù)據(jù)遷移方便性；
  3. 備份和系統(tǒng)快速恢復；
  4. 數(shù)據(jù)庫應用的設計要點；
  5. 一次應用優(yōu)化實戰(zhàn)；

MySQL服務器的規(guī)劃
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為了以后維護，升級備份的方便和數(shù)據(jù)的安全性，最好將MySQL程序文件和數(shù)據(jù)分別安裝在“不同的硬件”上。

         /   / 
        |    /usr                     <== 操作系統(tǒng)         
        |    /home/mysql              <== mysql主目錄，為了方便升級，這只是一個最新版本目錄的鏈接 
硬盤1==>|    /home/mysql-3.23.54/     <== 最新版本的mysql /home/mysql鏈接到這里
         \   /home/mysql-old/         <== 以前運行的舊版本的mysql

         /   /data/app_1/             <== 應用數(shù)據(jù)和啟動腳本等
硬盤2==>|    /data/app_2/
         \   /data/app_3/


MySQL服務的安裝和服務的啟動：
MySQL一般使用當前STABLE的版本：
盡量不使用--with-charset=選項，我感覺with-charset只在按字母排序的時候才有用，這些選項會對數(shù)據(jù)的遷移帶來很多麻煩。
盡量不使用innodb，innodb主要用于需要外鍵，事務等企業(yè)級支持，代價是速度比MYISAM有數(shù)量級的下降。
./configure --prefix=/home/mysql --without-innodb
make
make install

服務的啟動和停止
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1 復制缺省的mysql/var/mysql到 /data/app_1/目錄下，
2 MySQLD的啟動腳本：start_mysql.sh
#!/bin/sh
rundir=`dirname "$0"`
echo "$rundir"
/home/mysql/bin/safe_mysqld --user=mysql --pid-file="$rundir"/mysql.pid --datadir="$rundir"/var "$@"\
-O max_connections=500 -O wait_timeout=600 -O key_buffer=32M --port=3402 --socket="$rundir"/mysql.sock &

注釋：
--pid-file="$rundir"/mysql.pid --socket="$rundir"/mysql.sock --datadir="$rundir"/var
目的都是將相應數(shù)據(jù)和應用臨時文件放在一起；
-O 后面一般是服務器啟動全局變量優(yōu)化參數(shù)，有時候需要根據(jù)具體應用調整；
--port: 不同的應用使用PORT參數(shù)分布到不同的服務上去，一個服務可以提供的連接數(shù)一般是MySQL服務的主要瓶頸；

修改不同的服務到不同的端口后，在rc.local文件中加入：
/data/app_1/start_mysql.sh
/data/app_2/start_mysql.sh
/data/app_3/start_mysql.sh
注意：必須寫全路徑

3 MySQLD的停止腳本：stop_mysql.sh
#!/bin/sh
rundir=`dirname "$0"`
echo "$rundir"
/home/mysql/bin/mysqladmin -u mysql -S"$rundir"/mysql.sock shutdown

使用這個腳本的好處在于：
1 多個服務啟動：對于不同服務只需要修改腳本中的--port[=端口號]參數(shù)。單個目錄下的數(shù)據(jù)和服務腳本都是可以獨立打包的。
2 所有服務相應文件都位于/data/app_1/目錄下：比如：mysql.pid mysql.sock，當一臺服務器上啟動多個服務時，多個服務不會互相影響。但都放到缺省的/tmp/下則有可能被其他應用誤刪。
3 當硬盤1出問題以后，直接將硬盤2放到一臺裝好MySQL的服務器上就可以立刻恢復服務（如果放到my.cnf里則還需要備份相應的配置文件）。

服務啟動后/data/app_1/下相應的文件和目錄分布如下：
/data/app_1/
? ? start_mysql.sh 服務啟動腳本
? ? stop_mysql.sh 服務停止腳本
? ? mysql.pid 服務的進程ID
? ? mysql.sock 服務的SOCK
? ? var/ 數(shù)據(jù)區(qū)
? ? ? ?mysql/ 用戶庫
? ? ? ?app_1_db_1/ 應用庫
? ? ? ?app_1_db_2/
...
/data/app_2/
...

查看所有的應用進程ID：
cat /data/*/mysql.pid

查看所有數(shù)據(jù)庫的錯誤日志：
cat /data/*/var/*.err

個人建議：MySQL的主要瓶頸在PORT的連接數(shù)上，因此，將表結構優(yōu)化好以后，相應單個MySQL服務的CPU占用仍然在10％以上，就要考慮將服務拆分到多個PORT上運行了。

服務的備份
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盡量使用MySQL DUMP而不是直接備份數(shù)據(jù)文件，以下是一個按weekday將數(shù)據(jù)輪循備份的腳本：備份的間隔和周期可以根據(jù)備份的需求確定
/home/mysql/bin/mysqldump -S/data/app_1/mysql.sock -umysql db_name | gzip -f>/path/to/backup/db_name.`data +%w`.dump.gz
因此寫在CRONTAB中一般是：
15 4 * * * /home/mysql/bin/mysqldump -S/data/app_1/mysql.sock -umysql db_name | gzip -f>/path/to/backup/db_name.`data +\%w`.dump.gz
注意：
1 在crontab中'%'需要轉義成'\%'
2 根據(jù)日志統(tǒng)計，應用負載最低的時候一般是在早上4-6點

先備份在本地然后傳到遠程的備份服務器上，或者直接建立一個數(shù)據(jù)庫備份帳號，直接在遠程的服務器上備份，遠程備份只需要將以上腳本中的-S /path/to/msyql.sock改成-h IP.ADDRESS即可。

數(shù)據(jù)的恢復和系統(tǒng)的升級
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日常維護和數(shù)據(jù)遷移：在數(shù)據(jù)盤沒有被破壞的情況下
硬盤一般是系統(tǒng)中壽命最低的硬件。而系統(tǒng)（包括操作系統(tǒng)和MySQL應用）的升級和硬件升級，都會遇到數(shù)據(jù)遷移的問題。
只要數(shù)據(jù)不變，先裝好服務器，然后直接將數(shù)據(jù)盤（硬盤2）安裝上，只需要將啟動腳本重新加入到rc.local文件中，系統(tǒng)就算是很好的恢復了。

災難恢復：數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)本身被破壞的情況下
確定破壞的時間點，然后從備份數(shù)據(jù)中恢復。

應用的設計要點
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如果MySQL應用占用的CPU超過10%就應該考慮優(yōu)化了。

  1. 如果這個服務可以被其他非數(shù)據(jù)庫應用代替（比如很多基于數(shù)據(jù)庫的計數(shù)器完全可以用WEB日志統(tǒng)計代替）最好將其禁用：
    非用數(shù)據(jù)庫不可嗎？雖然數(shù)據(jù)庫的確可以簡化很多應用的結構設計，但本身也是一個系統(tǒng)資源消耗比較大的應用。在某些情況下文本，DBM比數(shù)據(jù)庫是更好的選擇，比如：很多應用如果沒有很高的實時統(tǒng)計需求的話，完全可以先記錄到文件日志中，定期的導入到數(shù)據(jù)庫中做后續(xù)統(tǒng)計分析。如果還是需要記錄簡單的2維鍵－值對應結構的話可以使用類似于DBM的HEAP類型表。因為HEAP表全部在內存中存取，效率非常高，但服務器突然斷電時有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，所以非常適合存儲在線用戶信息，日志等臨時數(shù)據(jù)。即使需要使用數(shù)據(jù)庫的，應用如果沒有太復雜的數(shù)據(jù)完整性需求的化，完全可以不使用那些支持外鍵的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，比如MySQL。只有非常需要完整的商業(yè)邏輯和事務完整性的時候才需要Oracle這樣的大型數(shù)據(jù)庫。對于高負載應用來說完全可以把日志文件，DBM，MySQL等輕量級方式做前端數(shù)據(jù)采集格式，然后用Oracle MSSQL DB2 Sybase等做數(shù)據(jù)庫倉庫以完成復雜的數(shù)據(jù)庫挖掘分析工作。
    有朋友和我說用標準的MyISAM表代替了InnoDB表以后，數(shù)據(jù)庫性能提高了20倍。

  2. 數(shù)據(jù)庫服務的主要瓶頸：單個服務的連接數(shù)
    對于一個應用來說，如果數(shù)據(jù)庫表結構的設計能夠按照數(shù)據(jù)庫原理的范式來設計的話，并且已經(jīng)使用了最新版本的MySQL，并且按照比較優(yōu)化的方式運行了，那么最后的主要瓶頸一般在于單個服務的連接數(shù)，即使一個數(shù)據(jù)庫可以支持并發(fā)500個連接，最好也不要把應用用到這個地步，因為并發(fā)連接數(shù)過多數(shù)據(jù)庫服務本身用于調度的線程的開銷也會非常大了。所以如果應用允許的話：讓一臺機器多跑幾個MySQL服務分擔。將服務均衡的規(guī)劃到多個MySQL服務端口上：比如app_1 ==> 3301 app_2 ==> 3302...app_9 ==> 3309。一個1G內存的機器跑上10個MySQL是很正常的。讓10個MySQLD承擔1000個并發(fā)連接效率要比讓2個MySQLD承擔1000個效率高的多。當然，這樣也會帶來一些應用編程上的復雜度；

  3. 使用單獨的數(shù)據(jù)庫服務器（不要讓數(shù)據(jù)庫和前臺WEB服務搶內存），MySQL擁有更多的內存就可能能有效的進行結果集的緩存；在前面的啟動腳本中有一個-O key_buffer=32M參數(shù)就是用于將缺省的8M索引緩存增加到32M（當然對于）

  4. 應用盡量使用PCONNECT和polling機制，用于節(jié)省MySQL服務建立連接的開銷，但也會造成MySQL并發(fā)鏈接數(shù)過多（每個HTTPD都會對應一個MySQL線程）；

  5. 表的橫向拆分：讓最常被訪問的10%的數(shù)據(jù)放在一個小表里，90%的歷史數(shù)據(jù)放在一個歸檔表里（所謂：快慢表），數(shù)據(jù)中間通過定期“搬家”和定期刪除無效數(shù)據(jù)來節(jié)省，畢竟大部分應用（比如論壇）訪問2個月前數(shù)據(jù)的幾率會非常少，而且價值也不是很高。這樣對于應用來說總是在一個比較小的結果級中進行數(shù)據(jù)選擇，比較有利于數(shù)據(jù)的緩存，不要指望MySQL中對單表記錄條數(shù)在10萬級以上還有比較高的效率。而且有時候數(shù)據(jù)沒有必要做那么精確，比如一個快表中查到了某個人發(fā)表的文章有60條結果，快表和慢表的比例是1:20，那么就可以簡單的估計這個人一共發(fā)表了1200篇。Google的搜索結果數(shù)也是一樣：對于很多上十萬的結果數(shù)，后面很多的數(shù)字都是通過一定的算法估計出來的。

  6. 數(shù)據(jù)庫字段設計：表的縱向拆分（過渡范化）：將所有的定長字段（char, int等）放在一個表里，所有的變長字段（varchar,text,blob等）放在另外一個表里，2個表之間通過主鍵關聯(lián)，這樣，定長字段表可以得到很大的優(yōu)化（這樣可以使用HEAP表類型，數(shù)據(jù)完全在內存中存取），這里也說明另外一個原則，對于我們來說，盡量使用定長字段可以通過空間的損失換取訪問效率的提高。在MySQL4中也出現(xiàn)了支持外鍵和事務的InnoDB類型表，標準的MyISAM格式表和基于HASH結構的HEAP內存表，MySQL之所以支持多種表類型，實際上是針對不同應用提供了不同的優(yōu)化方式；

  7. 仔細的檢查應用的索引設計：可以在服務啟動參數(shù)中加入 --log-slow-queries[=file]用于跟蹤分析應用瓶頸，對于跟蹤服務瓶頸最簡單的方法就是用MySQL的status查看MySQL服務的運行統(tǒng)計和show processlist來查看當前服務中正在運行的SQL，如果某個SQL經(jīng)常出現(xiàn)在PROCESS LIST中，一。有可能被查詢的此時非常多，二，里面有影響查詢的字段沒有索引，三，返回的結果數(shù)過多數(shù)據(jù)庫正在排序（SORTING）；所以做一個腳本：比如每2秒運行以下show processlist;把結果輸出到文件中，看到底是什么查詢在吃CPU。

  8. 全文檢索：如果相應字段沒有做全文索引的話，全文檢索將是一個非常消耗CPU的功能，因為全文檢索是用不上一般數(shù)據(jù)庫的索引的，所以要進行相應字段記錄遍歷。關于全文索引可以參考一下基于Java的全文索引引擎lucene的介紹。

  9. 前臺應用的記錄緩存：比如一個經(jīng)常使用數(shù)據(jù)庫認證，如果需要有更新用戶最后登陸時間的操作，最好記錄更新后就把用戶放到一個緩存中（設置2個小時后過期），這樣如果用戶在2個小時內再次使用到登陸，就直接從緩存里認證，避免了過于頻繁的數(shù)據(jù)庫操作。

  10. 查詢優(yōu)先的表應該盡可能為where和order by字句中的字段加上索引，數(shù)據(jù)庫更新插入優(yōu)先的應用索引越少越好。

總之：對于任何數(shù)據(jù)庫單表記錄超過100萬條優(yōu)化都是比較困難的，關鍵是要把應用能夠轉化成數(shù)據(jù)庫比較擅長的數(shù)據(jù)上限內。也就是把復雜需求簡化成比較成熟的解決方案內。

一次優(yōu)化實戰(zhàn)
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以下例子是對一個論壇應用進行的優(yōu)化：

  1. 用Webalizer代替了原來的通過數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計。
  2. 首先通過TOP命令查看MySQL服務的CPU占用左右80%和內存占用：10M，說明數(shù)據(jù)庫的索引緩存已經(jīng)用完了，修改啟動參數(shù)，增加了-O key_buffer=32M，過一段時間等數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定后看的內存占用是否達到上限。最后將緩存一直增加到64M，數(shù)據(jù)庫緩存才基本能充分使用。對于一個數(shù)據(jù)庫應用來說，把內存給數(shù)據(jù)庫比給WEB服務實用的多，因為MySQL查詢速度的提高能加快web應用從而節(jié)省并發(fā)的WEB服務所占用的內存資源。
  3. 用show processlist;統(tǒng)計經(jīng)常出現(xiàn)的SQL：

    每分鐘運行一次show processlist并記錄日志：
    * * * * * (/home/mysql/bin/mysql -uuser -ppassword < /home/chedong/show_processlist.sql >>? /home/chedong/mysql_processlist.log)

    show_processlist.sql里就一句：
    show processlist;

    比如可以從日志中將包含where的字句過濾出來：
    grep where mysql_processlist.log
    如果發(fā)現(xiàn)有死鎖，一定要重新審視一下數(shù)據(jù)庫設計了，對于一般情況：查詢速度很慢，就將SQL where字句中沒有索引的字段加上索引，如果是排序慢就將order by字句中沒有索引的字段加上。對于有%like%的查詢，考慮以后禁用和使用全文索引加速。

  4. 還是根據(jù)show processlist;看經(jīng)常有那些數(shù)據(jù)庫被頻繁使用，考慮將數(shù)據(jù)庫拆分到其他服務端口上。

MSSQL到MySQL的數(shù)據(jù)遷移：ACCESS＋MySQL ODBC Driver

在以前的幾次數(shù)據(jù)遷移實踐過程中，我發(fā)現(xiàn)最簡便的數(shù)據(jù)遷移過程并不是通過專業(yè)的數(shù)據(jù)庫遷移工具，也不是MSSQL自身的DTS進行數(shù)據(jù)遷移（遷移過程中間會有很多表出錯誤警告），但通過將MSSQL數(shù)據(jù)庫通過ACCESS獲取外部數(shù)據(jù)導入到數(shù)據(jù)庫中，然后用ACCESS的表==>右鍵==>導出，制定ODBC，通過MySQL的DSN將數(shù)據(jù)導出。這樣遷移大部分數(shù)據(jù)都會非常順利，如果導出的表有索引問題，還會出添加索引提示（DTS就不行），然后剩余的工作就是在MySQL中設計字段對應的SQL腳本了。