如今,開發(fā)人員不斷地開發(fā)和部署使用 LAMP(Linux®、Apache、MySQL 和 PHP/Perl)架構(gòu)的應(yīng)用程序.但是,服務(wù)器管理員常常對應(yīng)用程序本身沒有什么控制能力,因?yàn)閼?yīng)用程序是別人編寫的.這份 共三部分的系列文章 將討論許多服務(wù)器配置問題,這些配置會(huì)影響應(yīng)用程序的性能.

　　關(guān)于 MySQL 調(diào)優(yōu)

　　有 3 種方法可以加快 MySQL 服務(wù)器的運(yùn)行速度,效率從低到高依次為：

　　替換有問題的硬件.

　　對 MySQL 進(jìn)程的設(shè)置進(jìn)行調(diào)優(yōu).

　　對查詢進(jìn)行優(yōu)化.

　　替換有問題的硬件通常是我們的第一考慮,主要原因是數(shù)據(jù)庫會(huì)占用大量資源.不過這種解決方案也就僅限于此了.實(shí)際上,您通�？梢宰屩醒胩幚砥�(CPU)或磁盤速度加倍,也可以讓內(nèi)存增大 4 到 8 倍.

　　第二種方法是對 MySQL 服務(wù)器(也稱為 mysqld)進(jìn)行調(diào)優(yōu).對這個(gè)進(jìn)程進(jìn)行調(diào)優(yōu)意味著適當(dāng)?shù)胤峙鋬?nèi)存,并讓 mysqld 了解將會(huì)承受何種類型的負(fù)載.加快磁盤運(yùn)行速度不如減少所需的磁盤訪問次數(shù).類似地,確保 MySQL 進(jìn)程正確操作就意味著它花費(fèi)在服務(wù)查詢上的時(shí)間要多于花費(fèi)在處理后臺(tái)任務(wù)(如處理臨時(shí)磁盤表或打開和關(guān)閉文件)上的時(shí)間.對 mysqld 進(jìn)行調(diào)優(yōu)是本文的重點(diǎn).

　　最好的方法是確保查詢已經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化.這意味著對表應(yīng)用了適當(dāng)?shù)乃饕?查詢是按照可以充分利用 MySQL 功能的方式來編寫的.盡管本文并沒有包含查詢調(diào)優(yōu)方面的內(nèi)容(很多著作中已經(jīng)針對這個(gè)主題進(jìn)行了探討),不過它會(huì)配置 mysqld 來報(bào)告可能需要進(jìn)行調(diào)優(yōu)的查詢.

　　雖然已經(jīng)為這些任務(wù)指派了次序,但是仍然要注意硬件和 mysqld 的設(shè)置以利于適當(dāng)?shù)卣{(diào)優(yōu)查詢.機(jī)器速度慢也就罷了,我曾經(jīng)見過速度很快的機(jī)器在運(yùn)行設(shè)計(jì)良好的查詢時(shí)由于負(fù)載過重而失敗,因?yàn)?mysqld 被大量繁忙的工作所占用而不能服務(wù)查詢.

　　記錄慢速查詢

　　在一個(gè) SQL 服務(wù)器中,數(shù)據(jù)表都是保存在磁盤上的.索引為服務(wù)器提供了一種在表中查找特定數(shù)據(jù)行的方法,而不用搜索整個(gè)表.當(dāng)必須要搜索整個(gè)表時(shí),就稱為表掃描.通常 來說,您可能只希望獲得表中數(shù)據(jù)的一個(gè)子集,因此全表掃描會(huì)浪費(fèi)大量的磁盤 I/O,因此也就會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間.當(dāng)必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行連接時(shí),這個(gè)問題就更加復(fù)雜了,因?yàn)楸仨氁獙�連接兩端的多行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較.

　　當(dāng)然,表掃描并不總是會(huì)帶來問題;有時(shí)讀取整個(gè)表反而會(huì)比從中挑選出一部分?jǐn)?shù)據(jù)更加有效(服務(wù)器進(jìn)程中查詢規(guī)劃器用來作出這些決定).如果索引 的使用效率很低,或者根本就不能使用索引,則會(huì)減慢查詢速度,而且隨著服務(wù)器上的負(fù)載和表大小的增加,這個(gè)問題會(huì)變得更加顯著.執(zhí)行時(shí)間超過給定時(shí)間范圍 的查詢就稱為慢速查詢.

　　您可以配置 mysqld 將這些慢速查詢記錄到適當(dāng)命名的慢速查詢?nèi)罩局?管理員然后會(huì)查看這個(gè)日志來幫助他們確定應(yīng)用程序中有哪些部分需要進(jìn)一步調(diào)查.清單 1 給出了要啟用慢速查詢?nèi)罩拘枰��?my.cnf 中所做的配置.

　　清單 1. 啟用 MySQL 慢速查詢?nèi)罩?/p>

　　這三個(gè)設(shè)置一起使用,可以記錄執(zhí)行時(shí)間超過 5 秒和沒有使用索引的查詢.請注意有關(guān) log-queries-not-using-indexes 的警告：您必須使用 MySQL 4.1 或更高版本.慢速查詢?nèi)罩径急４嬖?MySQL 數(shù)據(jù)目錄中,名為 hostname-slow.log.如果希望使用一個(gè)不同的名字或路徑,可以在 my.cnf 中使用 log-slow-queries = /new/path/to/file 實(shí)現(xiàn)此目的.

　　閱讀慢速查詢?nèi)罩咀詈檬峭ㄟ^ mysqldumpslow 命令進(jìn)行.指定日志文件的路徑,就可以看到一個(gè)慢速查詢的排序后的列表,并且還顯示了它們在日志文件中出現(xiàn)的次數(shù).一個(gè)非常有用的特性是 mysqldumpslow 在比較結(jié)果之前,會(huì)刪除任何用戶指定的數(shù)據(jù),因此對同一個(gè)查詢的不同調(diào)用被計(jì)為一次;這可以幫助找出需要工作量最多的查詢.

　　對查詢進(jìn)行緩存

　　很多 LAMP 應(yīng)用程序都嚴(yán)重依賴于數(shù)據(jù)庫,但卻會(huì)反復(fù)執(zhí)行相同的查詢.每次執(zhí)行查詢時(shí),數(shù)據(jù)庫都必須要執(zhí)行相同的工作 —— 對查詢進(jìn)行分析,確定如何執(zhí)行查詢,從磁盤中加載信息,然后將結(jié)果返回給客戶機(jī).MySQL 有一個(gè)特性稱為查詢緩存,它將(后面會(huì)用到的)查詢結(jié)果保存在內(nèi)存中.在很多情況下,這會(huì)極大地提高性能.不過,問題是查詢緩存在默認(rèn)情況下是禁用的.

　　將 query_cache_size = 32M 添加到 /etc/my.conf 中可以啟用 32MB 的查詢緩存.

　　監(jiān)視查詢緩存

　　在啟用查詢緩存之后,重要的是要理解它是否得到了有效的使用.MySQL 有幾個(gè)可以查看的變量,可以用來了解緩存中的情況.清單 2 給出了緩存的狀態(tài).

　　清單 2. 顯示查詢緩存的統(tǒng)計(jì)信息

　　mysql> SHOW STATUS LIKE ‘qcache%’;

　　這些項(xiàng)的解釋如表 1 所示.

　　表 1. MySQL 查詢緩存變量變量名 說明

　　Qcache_free_blocks 緩存中相鄰內(nèi)存塊的個(gè)數(shù).數(shù)目大說明可能有碎片.FLUSH QUERY CACHE 會(huì)對緩存中的碎片進(jìn)行整理,從而得到一個(gè)空閑塊.

　　Qcache_free_memory 緩存中的空閑內(nèi)存.

　　Qcache_hits 每次查詢在緩存中命中時(shí)就增大.

　　Qcache_inserts 每次插入一個(gè)查詢時(shí)就增大.命中次數(shù)除以插入次數(shù)與hits 的次數(shù)之和就是命中比率;用 1 減去這個(gè)值就是不命中率.在上面這個(gè)例子中,大約有 87% 的查詢都在緩存中命中.Query_cache_hits = (Qcahce_hits / (Qcache_hits + Qcache_inserts )) * 100%;

　　Qcache_lowmem_prunes 緩存出現(xiàn)內(nèi)存不足并且必須要進(jìn)行清理以便為更多查詢提供空間的次數(shù).這個(gè)數(shù)字最好長時(shí)間來看;如果這個(gè)數(shù)字在不斷增長,就表示可能碎片非常嚴(yán)重,或者內(nèi) 存很少.(上面的 free_blocks 和 free_memory 可以告訴您屬于哪種情況).

　　Qcache_not_cached 不適合進(jìn)行緩存的查詢的數(shù)量,通常是由于這些查詢不是 SELECT 語句.

　　Qcache_queries_in_cache 當(dāng)前緩存的查詢(和響應(yīng))的數(shù)量.

　　Qcache_total_blocks 緩存中塊的數(shù)量.

　　通常,間隔幾秒顯示這些變量就可以看出區(qū)別,這可以幫助確定緩存是否正在有效地使用.運(yùn)行 FLUSH STATUS 可以重置一些計(jì)數(shù)器,如果服務(wù)器已經(jīng)運(yùn)行了一段時(shí)間,這會(huì)非常有幫助.

　　使用非常大的查詢緩存,期望可以緩存所有東西,這種想法非常誘人.由于 mysqld 必須要對緩存進(jìn)行維護(hù),例如當(dāng)內(nèi)存變得很低時(shí)執(zhí)行剪除,因此服務(wù)器可能會(huì)在試圖管理緩存時(shí)而陷入困境.作為一條規(guī)則,如果 FLUSH QUERY CACHE 占用了很長時(shí)間,那就說明緩存太大了.

　　強(qiáng)制限制

　　您可以在 mysqld 中強(qiáng)制一些限制來確保系統(tǒng)負(fù)載不會(huì)導(dǎo)致資源耗盡的情況出現(xiàn).清單 3 給出了 my.cnf 中與資源有關(guān)的一些重要設(shè)置.

　　清單 3. MySQL 資源設(shè)置

　　set-variable=max_connections=500

　　set-variable=wait_timeout=10

　　max_connect_errors = 100

　　連接最大個(gè)數(shù)是在第一行中進(jìn)行管理的.與 Apache 中的 MaxClients 類似,其想法是確保只建立服務(wù)允許數(shù)目的連接.要確定服務(wù)器上目前建立過的最大連接數(shù),請執(zhí)行 SHOW STATUS LIKE ‘max_used_connections’.

　　第 2 行告訴 mysqld 終止所有空閑時(shí)間超過 10 秒的連接.在 LAMP 應(yīng)用程序中,連接數(shù)據(jù)庫的時(shí)間通常就是 Web 服務(wù)器處理請求所花費(fèi)的時(shí)間.有時(shí)候,如果負(fù)載過重,連接會(huì)掛起,并且會(huì)占用連接表空間.如果有多個(gè)交互用戶或使用了到數(shù)據(jù)庫的持久連接,那么將這個(gè)值設(shè) 低一點(diǎn)并不可取!

　　最后一行是一個(gè)安全的方法.如果一個(gè)主機(jī)在連接到服務(wù)器時(shí)有問題,并重試很多次后放棄,那么這個(gè)主機(jī)就會(huì)被鎖定,直到 FLUSH HOSTS 之后才能運(yùn)行.默認(rèn)情況下,10 次失敗就足以導(dǎo)致鎖定了.將這個(gè)值修改為 100 會(huì)給服務(wù)器足夠的時(shí)間來從問題中恢復(fù).如果重試 100 次都無法建立連接,那么使用再高的值也不會(huì)有太多幫助,可能它根本就無法連接.

　　緩沖區(qū)和緩存

　　MySQL 支持超過 100 個(gè)的可調(diào)節(jié)設(shè)置;但是幸運(yùn)的是,掌握少數(shù)幾個(gè)就可以滿足大部分需要.查找這些設(shè)置的正確值可以通過 SHOW STATUS 命令查看狀態(tài)變量,從中可以確定 mysqld 的運(yùn)作情況是否符合我們的預(yù)期.給緩沖區(qū)和緩存分配的內(nèi)存不能超過系統(tǒng)中的現(xiàn)有內(nèi)存,因此調(diào)優(yōu)通常都需要進(jìn)行一些妥協(xié).

　　MySQL 可調(diào)節(jié)設(shè)置可以應(yīng)用于整個(gè) mysqld 進(jìn)程,也可以應(yīng)用于單個(gè)客戶機(jī)會(huì)話.

　　服務(wù)器端的設(shè)置

　　每個(gè)表都可以表示為磁盤上的一個(gè)文件,必須先打開,后讀取.為了加快從文件中讀取數(shù)據(jù)的過程,mysqld 對這些打開文件進(jìn)行了緩存,其最大數(shù)目由 /etc/mysqld.conf 中的 table_cache 指定.清單 4 給出了顯示與打開表有關(guān)的活動(dòng)的方式.

　　清單 4. 顯示打開表的活動(dòng)

　　mysql> SHOW STATUS LIKE ‘open%tables’;

　　清單 4 說明目前有 5,000 個(gè)表是打開的,有 195 個(gè)表需要打開,因?yàn)楝F(xiàn)在緩存中已經(jīng)沒有可用文件描述符了(由于統(tǒng)計(jì)信息在前面已經(jīng)清除了,因此可能會(huì)存在 5,000 個(gè)打開表中只有 195 個(gè)打開記錄的情況).如果 Opened_tables 隨著重新運(yùn)行 SHOW STATUS 命令快速增加,就說明緩存命中率不夠.如果 Open_tables 比 table_cache 設(shè)置小很多,就說明該值太大了(不過有空間可以增長總不是什么壞事).例如,使用 table_cache = 5000 可以調(diào)整表的緩存.

　　與表的緩存類似,對于線程來說也有一個(gè)緩存. mysqld 在接收連接時(shí)會(huì)根據(jù)需要生成線程.在一個(gè)連接變化很快的繁忙服務(wù)器上,對線程進(jìn)行緩存便于以后使用可以加快最初的連接.

　　清單 5 顯示如何確定是否緩存了足夠的線程.

　　清單 5. 顯示線程使用統(tǒng)計(jì)信息

　　mysql> SHOW STATUS LIKE ‘threads%’;

　　此處重要的值是 Threads_created,每次 mysqld 需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新線程時(shí),這個(gè)值都會(huì)增加.如果這個(gè)數(shù)字在連續(xù)執(zhí)行 SHOW STATUS 命令時(shí)快速增加,就應(yīng)該嘗試增大線程緩存.例如,可以在 my.cnf 中使用 thread_cache = 40 來實(shí)現(xiàn)此目的.

　　關(guān)鍵字緩沖區(qū)保存了 MyISAM 表的索引塊.理想情況下,對于這些塊的請求應(yīng)該來自于內(nèi)存,而不是來自于磁盤.清單 6 顯示了如何確定有多少塊是從磁盤中讀取的,以及有多少塊是從內(nèi)存中讀取的.

　　清單 6. 確定關(guān)鍵字效率

　　mysql> show status like ‘%key_read%’;

　　Key_reads 代表命中磁盤的請求個(gè)數(shù), Key_read_requests 是總數(shù).命中磁盤的讀請求數(shù)除以讀請求總數(shù)就是不中比率 —— 在本例中每 1,000 個(gè)請求,大約有 0.6 個(gè)沒有命中內(nèi)存.如果每 1,000 個(gè)請求中命中磁盤的數(shù)目超過 1 個(gè),就應(yīng)該考慮增大關(guān)鍵字緩沖區(qū)了.例如,key_buffer = 384M 會(huì)將緩沖區(qū)設(shè)置為 384MB.

　　臨時(shí)表可以在更高級的查詢中使用,其中數(shù)據(jù)在進(jìn)一步進(jìn)行處理(例如 GROUP BY 字句)之前,都必須先保存到臨時(shí)表中;理想情況下,在內(nèi)存中創(chuàng)建臨時(shí)表.但是如果臨時(shí)表變得太大,就需要寫入磁盤中.清單 7 給出了與臨時(shí)表創(chuàng)建有關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息.

　　清單 7. 確定臨時(shí)表的使用

　　mysql> SHOW STATUS LIKE ‘created_tmp%’;

　　每次使用臨時(shí)表都會(huì)增大 Created_tmp_tables;基于磁盤的表也會(huì)增大 Created_tmp_disk_tables.對于這個(gè)比率,并沒有什么嚴(yán)格的規(guī)則,因?yàn)檫@依賴于所涉及的查詢.長時(shí)間觀察 Created_tmp_disk_tables 會(huì)顯示所創(chuàng)建的磁盤表的比率,您可以確定設(shè)置的效率. tmp_table_size 和 max_heap_table_size 都可以控制臨時(shí)表的最大大小,因此請確保在 my.cnf 中對這兩個(gè)值都進(jìn)行了設(shè)置.

　　每個(gè)會(huì)話的設(shè)置

　　下面這些設(shè)置針對于每個(gè)會(huì)話.在設(shè)置這些數(shù)字時(shí)要十分謹(jǐn)慎,因?yàn)樗鼈冊诔艘钥赡艽嬖诘倪B接數(shù)時(shí)候,這些選項(xiàng)表示大量的內(nèi)存!您可以通過代碼修改會(huì)話中的這些數(shù)字,或者在 my.cnf 中為所有會(huì)話修改這些設(shè)置.

　　當(dāng) MySQL 必須要進(jìn)行排序時(shí),就會(huì)在從磁盤上讀取數(shù)據(jù)時(shí)分配一個(gè)排序緩沖區(qū)來存放這些數(shù)據(jù)行.如果要排序的數(shù)據(jù)太大,那么數(shù)據(jù)就必須保存到磁盤上的臨時(shí)文件中,并再 次進(jìn)行排序.如果 sort_merge_passes 狀態(tài)變量很大,這就指示了磁盤的活動(dòng)情況.清單 8 給出了一些與排序相關(guān)的狀態(tài)計(jì)數(shù)器信息.

　　清單 8. 顯示排序統(tǒng)計(jì)信息

　　mysql> SHOW STATUS LIKE “sort%”;

　　如果 sort_merge_passes 很大,就表示需要注意 sort_buffer_size.例如, sort_buffer_size = 4M 將排序緩沖區(qū)設(shè)置為 4MB.

　　MySQL 也會(huì)分配一些內(nèi)存來讀取表.理想情況下,索引提供了足夠多的信息,可以只讀入所需要的行,但是有時(shí)候查詢(設(shè)計(jì)不佳或數(shù)據(jù)本性使然)需要讀取表中大量數(shù) 據(jù).要理解這種行為,需要知道運(yùn)行了多少個(gè) SELECT 語句,以及需要讀取表中的下一行數(shù)據(jù)的次數(shù)(而不是通過索引直接訪問).實(shí)現(xiàn)這種功能的命令如清單 9 所示.

　　清單 9. 確定表掃描比率

mysql> SHOW STATUS LIKE “com_select”;

mysql> SHOW STATUS LIKE “handler_read_rnd_next”;
 

　　Handler_read_rnd_next / Com_select 得出了表掃描比率 —— 在本例中是 521:1.如果該值超過 4000,就應(yīng)該查看 read_buffer_size,例如 read_buffer_size = 4M.如果這個(gè)數(shù)字超過了 8M,就應(yīng)該與開發(fā)人員討論一下對這些查詢進(jìn)行調(diào)優(yōu)了!

　　3 個(gè)必不可少的工具

　　盡管在了解具體設(shè)置時(shí),SHOW STATUS 命令會(huì)非常有用,但是您還需要一些工具來解釋 mysqld 所提供的大量數(shù)據(jù).我發(fā)現(xiàn)有 3 個(gè)工具是必不可少的;在 參考資料 一節(jié)中您可以找到相應(yīng)的鏈接.

　　大部分系統(tǒng)管理員都非常熟悉 top 命令,它為任務(wù)所消耗的 CPU 和內(nèi)存提供了一個(gè)不斷更新的視圖. mytop 對 top 進(jìn)行了仿真;它為所有連接上的客戶機(jī)以及它們正在運(yùn)行的查詢提供了一個(gè)視圖.mytop 還提供了一個(gè)有關(guān)關(guān)鍵字緩沖區(qū)和查詢緩存效率的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),以及有關(guān)正在運(yùn)行的查詢的統(tǒng)計(jì)信息.這是一個(gè)很有用的工具,可以查看系統(tǒng)中(比如 10 秒鐘之內(nèi))的狀況,您可以獲得有關(guān)服務(wù)器健康信息的視圖,并顯示導(dǎo)致問題的任何連接.

　　mysqlard 是一個(gè)連接到 MySQL 服務(wù)器上的守護(hù)程序,負(fù)責(zé)每 5 分鐘搜集一次數(shù)據(jù),并將它們存儲(chǔ)到后臺(tái)的一個(gè) Round Robin Database 中.有一個(gè) Web 頁面會(huì)顯示這些數(shù)據(jù),例如表緩存的使用情況、關(guān)鍵字效率、連接上的客戶機(jī)以及臨時(shí)表的使用情況.盡管 mytop 提供了服務(wù)器健康信息的快照,但是 mysqlard 則提供了長期的健康信息.作為獎(jiǎng)勵(lì),mysqlard 使用自己搜集到的一些信息針對如何對服務(wù)器進(jìn)行調(diào)優(yōu)給出一些建議.

　　搜集 SHOW STATUS 信息的另外一個(gè)工具是 mysqlreport.其報(bào)告要遠(yuǎn)比 mysqlard 更加復(fù)雜,因?yàn)樾枰獙Ψ��?wù)器的每個(gè)方面都進(jìn)行分析.這是對服務(wù)器進(jìn)行調(diào)優(yōu)的一個(gè)非常好的工具,因?yàn)樗鼘�狀態(tài)變量進(jìn)行適當(dāng)計(jì)算來幫助確定需要修正哪些問題.

　　備注：

　　如果是使用 innodb 的環(huán)境,記的打開 innodb_buffer_pool_size 對性能很有幫助.