第03章 服务器细性能剖析

Posted 2020-11-17 perfy576

如何确认服务器达到了最佳性能状态,找出某条语句为什么执行不够快,找到服务器卡顿的问题

1 性能优化

性能测试并不会降低cpu利用率.而应该是测试应用大多数的时间花费在哪里,对这部分进行优化.

优化任务的执行时间,应该测试定位不同的子任务花费的时间,然后通过:

1. 优化花费时间多的子任务
2. 降低子任务的执行频率

2 性能剖析

1.1 通过性能剖析优化

性能剖析是测量和分析任务的时间花费在哪里的主要办法,通常步骤为:

1. 测试任务所花费的时间
2. 对结果进行统计和排序,将重要的任务排到前面

在任务开始时启动计时器,在任务结束时停止计时器,然后用结束时间减去启动时间得到响应时间.通过工具进行记录,并统计.

有两种性能剖析:基于执行时间的分析和基于等待时间的分析.当基于执行时间分析是发现任务需要花费太多时间的时候,可以去分析一下,这些执行时间,中是否大部分是在等待(阻塞).

引起性能瓶颈的因素有:

1. 外部资源,比如调用了外部服务器
2. 需要处理大量数据
3. 循环中执行昂贵操作
4. 使用低效的算法

性能剖析会导致应用慢一点.

3 剖析mysql查询

3.1 剖析服务器荷载

服务器端可以有效的审计效率低效的查询.降低服务器的整体压力.

mysql中,慢查询日志是开销最低,精度最高的测量语句执行时间的工具,可以通过设置long_query_time=0来捕获所有的查询.开启慢查询日志会带来部分开销.

和慢查询日志有关的命令:

查看慢查询日志的开启状态,和日志的输出文件:SHOW VARIABLES LIKE ‘slow_query%‘;

将 slow_query_log全局变量设置为“ON”状态?:SET GLOBAL slow_query_log=‘ON‘;?

设置慢查询日志存放的位置SET GLOBAL slow_query_log_file=‘path‘;

查询超过1秒就记录SET GLOBAL long_query_time=1;

查看记录的慢查询语句:SHOW VARIABLES LIKE ‘log_slow_queries‘;

上面的方法只是临时生效，mysql重启后就会失效,编辑配置文件/etc/my.cnf加入如下内容

[mysqld]

slow_query_log = ON

slow_query_log_file = /var/lib/mysql/test-10-226-slow.log

long_query_time = 1

修改配置后重启mysql,systemctl restart mysqld,可永久生效.

mysql中,通用日志,在查询请求到达服务器的时候进行记录.记录建立的客户端连接和执行的语句

当mysql权限不足的时候,可以通过下面的方式来查询:

1. 不断的执行SHOW FULL PROCESSLIST
2. 通过对tcp抓包,再分析.极少这样做.

3.1.1 pt-query-digest

tp-query-digest 是 Percona Toolkit 的其中一个工具,官网

见MySQL 采用Xtrabackupex进行全库备份过程汇总

3.2 剖析单条查询

通过慢查询日志定位到需要优化的单条查询之后,可以确定为什么该条语句为什么需要长时间的执行,以及如何去优化.

3.2.1 SHOW PROFILE系列

该功能是5.1以后加入的,在5.6以后使用PERFORMANCE_SCHEMA代替了.

服务器上所有执行的语句,都测量其消耗的时间和其他一些查询状态相关的数据,也就是说,当一条查询交给服务器的时候,此工具会记录剖析的信息到一张临时表上,并且给每条查询一个从1开始整数标识符.

SET profiling=1打开该功能.(这里使用mycli工具)

首先执行一些查询:

使用SHOW PROFILES;查看所有的之前所有执行过的语句.

然后使用SHOW PROFILE FOR QUERY 2,显示和第二条执行有关的时间.

如果直接使用SHOW PROFILE显示的是上一条执行的信息.

这些信息都INFORMATION_SCHEMA.PROFILING中,使用SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.PROFILING G;(因为表格很长,所以使用G)

3.2.2 SHOW STATUS系列

SHOW STATUS并不是一款剖析工具,其大部分的结果都是一个计数器.可以显示默写活动的频繁程度,但是无法给出消耗了多少时间.并且大多数是全局级别的.

`SHOW STATUS;会穿件一张临时表.

3.2.3 performance schema

5.5 中增加的performance schema,默认是打开的:

见MySQL5.6 PERFORMANCE_SCHEMA 说明

3.2.4 EXPLAIN

见MySQL定位查询效率较慢的SQL语句

4 间歇性问题

间歇性的问题,比如系统偶尔停顿或是慢查询(比如一条指令绝大多数情况下顺利执行,但是极少数执行时间很长),很难诊断.而且无法确认如何重现.

可能的情况为:

1. 使用了外部资源
2. 缓存中条目过期,缓存崩溃等缓存问题.
3. DNS查询
4. 互斥锁争用
5. 并发量超多某个阈值是,innodb扩展性限制导致

当出现问题的时候需要判断是单条查询的问题还是服务器的问题:

4.1 SHOW GLOBAL STATUS

可以不断的执行SHOW GLOBAL STATUS;来捕获数据.

5 一个诊断案列

6 其他剖析工具

7 mysql服务器配置

[client]
port = 3306
socket = /tmp/mysql.sock
[mysqld]
port = 3306
socket = /tmp/mysql.sock

basedir = /usr/local/mysql
datadir = /data/mysql
pid-file = /data/mysql/mysql.pid
user = mysql
bind-address = 0.0.0.0
server-id = 1 #表示是本机的序号为1,一般来讲就是master的意思

skip-name-resolve
# 禁止MySQL对外部连接进行DNS解析，使用这一选项可以消除MySQL进行DNS解析的时间。但需要注意，如果开启该选项，
# 则所有远程主机连接授权都要使用IP地址方式，否则MySQL将无法正常处理连接请求

#skip-networking

back_log = 600
# MySQL能有的连接数量。当主要MySQL线程在一个很短时间内得到非常多的连接请求，这就起作用，
# 然后主线程花些时间(尽管很短)检查连接并且启动一个新线程。back_log值指出在MySQL暂时停止回答新请求之前的短时间内多少个请求可以被存在堆栈中。
# 如果期望在一个短时间内有很多连接，你需要增加它。也就是说，如果MySQL的连接数据达到max_connections时，新来的请求将会被存在堆栈中，
# 以等待某一连接释放资源，该堆栈的数量即back_log，如果等待连接的数量超过back_log，将不被授予连接资源。
# 另外，这值（back_log）限于您的操作系统对到来的TCP/IP连接的侦听队列的大小。
# 你的操作系统在这个队列大小上有它自己的限制（可以检查你的OS文档找出这个变量的最大值），试图设定back_log高于你的操作系统的限制将是无效的。

max_connections = 1000
# MySQL的最大连接数，如果服务器的并发连接请求量比较大，建议调高此值，以增加并行连接数量，当然这建立在机器能支撑的情况下，因为如果连接数越多，介于MySQL会为每个连接提供连接缓冲区，就会开销越多的内存，所以要适当调整该值，不能盲目提高设值。可以过'conn%'通配符查看当前状态的连接数量，以定夺该值的大小。

max_connect_errors = 6000
# 对于同一主机，如果有超出该参数值个数的中断错误连接，则该主机将被禁止连接。如需对该主机进行解禁，执行：FLUSH HOST。

open_files_limit = 65535
# MySQL打开的文件描述符限制，默认最小1024;当open_files_limit没有被配置的时候，比较max_connections*5和ulimit -n的值，哪个大用哪个，
# 当open_file_limit被配置的时候，比较open_files_limit和max_connections*5的值，哪个大用哪个。

table_open_cache = 128
# MySQL每打开一个表，都会读入一些数据到table_open_cache缓存中，当MySQL在这个缓存中找不到相应信息时，才会去磁盘上读取。默认值64
# 假定系统有200个并发连接，则需将此参数设置为200*N(N为每个连接所需的文件描述符数目)；
# 当把table_open_cache设置为很大时，如果系统处理不了那么多文件描述符，那么就会出现客户端失效，连接不上

max_allowed_packet = 4M
# 接受的数据包大小；增加该变量的值十分安全，这是因为仅当需要时才会分配额外内存。例如，仅当你发出长查询或MySQLd必须返回大的结果行时MySQLd才会分配更多内存。
# 该变量之所以取较小默认值是一种预防措施，以捕获客户端和服务器之间的错误信息包，并确保不会因偶然使用大的信息包而导致内存溢出。

binlog_cache_size = 1M
# 一个事务，在没有提交的时候，产生的日志，记录到Cache中；等到事务提交需要提交的时候，则把日志持久化到磁盘。默认binlog_cache_size大小32K

max_heap_table_size = 8M
# 定义了用户可以创建的内存表(memory table)的大小。这个值用来计算内存表的最大行数值。这个变量支持动态改变

tmp_table_size = 16M
# MySQL的heap（堆积）表缓冲大小。所有联合在一个DML指令内完成，并且大多数联合甚至可以不用临时表即可以完成。
# 大多数临时表是基于内存的(HEAP)表。具有大的记录长度的临时表 (所有列的长度的和)或包含BLOB列的表存储在硬盘上。
# 如果某个内部heap（堆积）表大小超过tmp_table_size，MySQL可以根据需要自动将内存中的heap表改为基于硬盘的MyISAM表。还可以通过设置tmp_table_size选项来增加临时表的大小。也就是说，如果调高该值，MySQL同时将增加heap表的大小，可达到提高联接查询速度的效果

read_buffer_size = 2M
# MySQL读入缓冲区大小。对表进行顺序扫描的请求将分配一个读入缓冲区，MySQL会为它分配一段内存缓冲区。read_buffer_size变量控制这一缓冲区的大小。
# 如果对表的顺序扫描请求非常频繁，并且你认为频繁扫描进行得太慢，可以通过增加该变量值以及内存缓冲区大小提高其性能

read_rnd_buffer_size = 8M
# MySQL的随机读缓冲区大小。当按任意顺序读取行时(例如，按照排序顺序)，将分配一个随机读缓存区。进行排序查询时，
# MySQL会首先扫描一遍该缓冲，以避免磁盘搜索，提高查询速度，如果需要排序大量数据，可适当调高该值。但MySQL会为每个客户连接发放该缓冲空间，所以应尽量适当设置该值，以避免内存开销过大

sort_buffer_size = 8M
# MySQL执行排序使用的缓冲大小。如果想要增加ORDER BY的速度，首先看是否可以让MySQL使用索引而不是额外的排序阶段。
# 如果不能，可以尝试增加sort_buffer_size变量的大小

join_buffer_size = 8M
# 联合查询操作所能使用的缓冲区大小，和sort_buffer_size一样，该参数对应的分配内存也是每连接独享

thread_cache_size = 8
# 这个值（默认8）表示可以重新利用保存在缓存中线程的数量，当断开连接时如果缓存中还有空间，那么客户端的线程将被放到缓存中，
# 如果线程重新被请求，那么请求将从缓存中读取,如果缓存中是空的或者是新的请求，那么这个线程将被重新创建,如果有很多新的线程，
# 增加这个值可以改善系统性能.通过比较Connections和Threads_created状态的变量，可以看到这个变量的作用。(–>表示要调整的值)
# 根据物理内存设置规则如下：
# 1G  —> 8
# 2G  —> 16
# 3G  —> 32
# 大于3G  —> 64

query_cache_size = 8M
#MySQL的查询缓冲大小（从4.0.1开始，MySQL提供了查询缓冲机制）使用查询缓冲，MySQL将SELECT语句和查询结果存放在缓冲区中，
# 今后对于同样的SELECT语句（区分大小写），将直接从缓冲区中读取结果。根据MySQL用户手册，使用查询缓冲最多可以达到238%的效率。
# 通过检查状态值'Qcache_%'，可以知道query_cache_size设置是否合理：如果Qcache_lowmem_prunes的值非常大，则表明经常出现缓冲不够的情况，
# 如果Qcache_hits的值也非常大，则表明查询缓冲使用非常频繁，此时需要增加缓冲大小；如果Qcache_hits的值不大，则表明你的查询重复率很低，
# 这种情况下使用查询缓冲反而会影响效率，那么可以考虑不用查询缓冲。此外，在SELECT语句中加入SQL_NO_CACHE可以明确表示不使用查询缓冲

query_cache_limit = 2M
#指定单个查询能够使用的缓冲区大小，默认1M

key_buffer_size = 4M
#指定用于索引的缓冲区大小，增加它可得到更好处理的索引(对所有读和多重写)，到你能负担得起那样多。如果你使它太大，
# 系统将开始换页并且真的变慢了。对于内存在4GB左右的服务器该参数可设置为384M或512M。通过检查状态值Key_read_requests和Key_reads，
# 可以知道key_buffer_size设置是否合理。比例key_reads/key_read_requests应该尽可能的低，
# 至少是1:100，1:1000更好(上述状态值可以使用SHOW STATUS LIKE 'key_read%'获得)。注意：该参数值设置的过大反而会是服务器整体效率降低

ft_min_word_len = 4
# 分词词汇最小长度，默认4

transaction_isolation = REPEATABLE-READ
# MySQL支持4种事务隔离级别，他们分别是：
# READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE.
# 如没有指定，MySQL默认采用的是REPEATABLE-READ，ORACLE默认的是READ-COMMITTED

log_bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
expire_logs_days = 30 #超过30天的binlog删除

log_error = /data/mysql/mysql-error.log #错误日志路径
slow_query_log = 1
long_query_time = 1 #慢查询时间 超过1秒则为慢查询
slow_query_log_file = /data/mysql/mysql-slow.log

performance_schema = 0
explicit_defaults_for_timestamp

#lower_case_table_names = 1 #不区分大小写

skip-external-locking #MySQL选项以避免外部锁定。该选项默认开启

default-storage-engine = InnoDB #默认存储引擎

innodb_file_per_table = 1
# InnoDB为独立表空间模式，每个数据库的每个表都会生成一个数据空间
# 独立表空间优点：
# 1．每个表都有自已独立的表空间。
# 2．每个表的数据和索引都会存在自已的表空间中。
# 3．可以实现单表在不同的数据库中移动。
# 4．空间可以回收（除drop table操作处，表空不能自已回收）
# 缺点：
# 单表增加过大，如超过100G
# 结论：
# 共享表空间在Insert操作上少有优势。其它都没独立表空间表现好。当启用独立表空间时，请合理调整：innodb_open_files

innodb_open_files = 500
# 限制Innodb能打开的表的数据，如果库里的表特别多的情况，请增加这个。这个值默认是300

innodb_buffer_pool_size = 64M
# InnoDB使用一个缓冲池来保存索引和原始数据, 不像MyISAM.
# 这里你设置越大,你在存取表里面数据时所需要的磁盘I/O越少.
# 在一个独立使用的数据库服务器上,你可以设置这个变量到服务器物理内存大小的80%
# 不要设置过大,否则,由于物理内存的竞争可能导致操作系统的换页颠簸.
# 注意在32位系统上你每个进程可能被限制在 2-3.5G 用户层面内存限制,
# 所以不要设置的太高.

innodb_write_io_threads = 4
innodb_read_io_threads = 4
# innodb使用后台线程处理数据页上的读写 I/O(输入输出)请求,根据你的 CPU 核数来更改,默认是4
# 注:这两个参数不支持动态改变,需要把该参数加入到my.cnf里，修改完后重启MySQL服务,允许值的范围从 1-64

innodb_thread_concurrency = 0
# 默认设置为 0,表示不限制并发数，这里推荐设置为0，更好去发挥CPU多核处理能力，提高并发量

innodb_purge_threads = 1
# InnoDB中的清除操作是一类定期回收无用数据的操作。在之前的几个版本中，清除操作是主线程的一部分，这意味着运行时它可能会堵塞其它的数据库操作。
# 从MySQL5.5.X版本开始，该操作运行于独立的线程中,并支持更多的并发数。用户可通过设置innodb_purge_threads配置参数来选择清除操作是否使用单
# 独线程,默认情况下参数设置为0(不使用单独线程),设置为 1 时表示使用单独的清除线程。建议为1

innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
# 0：如果innodb_flush_log_at_trx_commit的值为0,log buffer每秒就会被刷写日志文件到磁盘，提交事务的时候不做任何操作（执行是由mysql的master thread线程来执行的。
# 主线程中每秒会将重做日志缓冲写入磁盘的重做日志文件(REDO LOG)中。不论事务是否已经提交）默认的日志文件是ib_logfile0,ib_logfile1
# 1：当设为默认值1的时候，每次提交事务的时候，都会将log buffer刷写到日志。
# 2：如果设为2,每次提交事务都会写日志，但并不会执行刷的操作。每秒定时会刷到日志文件。要注意的是，并不能保证100%每秒一定都会刷到磁盘，这要取决于进程的调度。
# 每次事务提交的时候将数据写入事务日志，而这里的写入仅是调用了文件系统的写入操作，而文件系统是有 缓存的，所以这个写入并不能保证数据已经写入到物理磁盘
# 默认值1是为了保证完整的ACID。当然，你可以将这个配置项设为1以外的值来换取更高的性能，但是在系统崩溃的时候，你将会丢失1秒的数据。
# 设为0的话，mysqld进程崩溃的时候，就会丢失最后1秒的事务。设为2,只有在操作系统崩溃或者断电的时候才会丢失最后1秒的数据。InnoDB在做恢复的时候会忽略这个值。
# 总结
# 设为1当然是最安全的，但性能页是最差的（相对其他两个参数而言，但不是不能接受）。如果对数据一致性和完整性要求不高，完全可以设为2，如果只最求性能，例如高并发写的日志服务器，设为0来获得更高性能

innodb_log_buffer_size = 2M
# 此参数确定些日志文件所用的内存大小，以M为单位。缓冲区更大能提高性能，但意外的故障将会丢失数据。MySQL开发人员建议设置为1－8M之间

innodb_log_file_size = 32M
# 此参数确定数据日志文件的大小，更大的设置可以提高性能，但也会增加恢复故障数据库所需的时间

innodb_log_files_in_group = 3
# 为提高性能，MySQL可以以循环方式将日志文件写到多个文件。推荐设置为3

innodb_max_dirty_pages_pct = 90
# innodb主线程刷新缓存池中的数据，使脏数据比例小于90%

innodb_lock_wait_timeout = 120 
# InnoDB事务在被回滚之前可以等待一个锁定的超时秒数。InnoDB在它自己的锁定表中自动检测事务死锁并且回滚事务。InnoDB用LOCK TABLES语句注意到锁定设置。默认值是50秒

bulk_insert_buffer_size = 8M
# 批量插入缓存大小， 这个参数是针对MyISAM存储引擎来说的。适用于在一次性插入100-1000+条记录时， 提高效率。默认值是8M。可以针对数据量的大小，翻倍增加。

myisam_sort_buffer_size = 8M
# MyISAM设置恢复表之时使用的缓冲区的尺寸，当在REPAIR TABLE或用CREATE INDEX创建索引或ALTER TABLE过程中排序 MyISAM索引分配的缓冲区

myisam_max_sort_file_size = 10G
# 如果临时文件会变得超过索引，不要使用快速排序索引方法来创建一个索引。注释：这个参数以字节的形式给出

myisam_repair_threads = 1
# 如果该值大于1，在Repair by sorting过程中并行创建MyISAM表索引(每个索引在自己的线程内) 

interactive_timeout = 28800
# 服务器关闭交互式连接前等待活动的秒数。交互式客户端定义为在mysql_real_connect()中使用CLIENT_INTERACTIVE选项的客户端。默认值：28800秒（8小时）

wait_timeout = 28800
# 服务器关闭非交互连接之前等待活动的秒数。在线程启动时，根据全局wait_timeout值或全局interactive_timeout值初始化会话wait_timeout值，
# 取决于客户端类型(由mysql_real_connect()的连接选项CLIENT_INTERACTIVE定义)。参数默认值：28800秒（8小时）
# MySQL服务器所支持的最大连接数是有上限的，因为每个连接的建立都会消耗内存，因此我们希望客户端在连接到MySQL Server处理完相应的操作后，
# 应该断开连接并释放占用的内存。如果你的MySQL Server有大量的闲置连接，他们不仅会白白消耗内存，而且如果连接一直在累加而不断开，
# 最终肯定会达到MySQL Server的连接上限数，这会报'too many connections'的错误。对于wait_timeout的值设定，应该根据系统的运行情况来判断。
# 在系统运行一段时间后，可以通过show processlist命令查看当前系统的连接状态，如果发现有大量的sleep状态的连接进程，则说明该参数设置的过大，
# 可以进行适当的调整小些。要同时设置interactive_timeout和wait_timeout才会生效。

[mysqldump]
quick
max_allowed_packet = 16M #服务器发送和接受的最大包长度

[myisamchk]
key_buffer_size = 8M
sort_buffer_size = 8M
read_buffer = 4M
write_buffer = 4M

?