(16)mysql瓶颈 & MGR和一致性读 性能测试

容量： 看硬件

     InnoDB 最大容量64TB ，存储引擎将 InnoDB 表 保存在一个 表空间内（ 原始磁盘分区，由数个文件创建）。这样， 表大小 能超过 单独文件最大容量 。

    MySQL 3.22( MyISAM )限制表大小 4GB ，最大表尺寸增加到65536TB（2567 – 1字节）。最大有效表尺寸通常是由 *** 作系统 对 文件大小限制 决定的， 不是 由MySQL内部限制决定。

最多 20亿个表 ，一个表允许定义1024列，每行的最大长度为8092字节（不包括文本和图像类型的长度）；

阿里《Java 开发手册》提出 单表行>500w 容量>2GB ，才分库分表

与 MySQL 配置及硬件 有关，实际记录的条数无关。因为表 索引 装载 到内存，InnoDB buffer size 足够 ，才能全加载进内存，查没问题。达量级限时，导致 内存无法存储索引 ，产生磁盘 IO，性能下降。增加硬件配置解决。500w算折中

QPS在8400左右 ：400个线程并发，插入100万条记录（4核2.33G、3G内存、SATA硬盘）https://www.iteye.com/blog/wwtang9527-1718292

写： 90-100M/S（机械硬盘，7200转）预计kB_wrtn/s在90M左右

https://www.cnblogs.com/zhiqian-ali/p/6336521.html

show variables like 'max_connections'  mysql当前最大连接数

set global max_connections=1000 设置当前最大连接数为1000；mysql重启时失效,需要长期生效在my.ini 添加 max_connections=1000

从业务使用场景出发，根据RDS套餐类型和线上实际访问流量，来衡量性能指标，以便方便对标实际业务场景。

MySQL 5.7.21 Group Replication

MySQL 5.7.21 Group Replication with Consistent Read

同机房3节点、跨机房3节点

网络异常：长时间延时0.5ms，长时间延时2ms，丢包0.01%

场景1、2的差异可以衡量 跨机房网络 带来的 性能损耗

场景3关注在 网络质量变化 时带来的 性能变化

同机房3节点为 05 06 03    跨机房3节点为 05 06 01

机器部署：同IDC3台（永顺ys 03 05 06），跨IDC1台（广州gz 01）

同IDC RTT（06->05）：RTT min/avg/max/mdev = 0.051/0.059/0.070/0.010 ms

跨IDC RTT（01->05）：RTT min/avg/max/mdev = 0.739/0.749/0.810/0.027

    跨IDC的网络耗时是同 IDC的1.3倍 ，在设置 延迟0.5ms后 的网络质量：

同IDC RTT（06->05）：RTT min/avg/max/mdev = 0.507/0.564/0.617/0.037

跨IDC RTT（01->05）：RTT min/avg/max/mdev = 1.199/1.248/1.315/0.046

    跨IDC的网络耗时是 同IDC的2.2倍 ，在设置 延迟2ms后 的网络质量：

同IDC RTT（06->05）：RTT min/avg/max/mdev = 1.963/2.054/2.161/0.064 ms

跨IDC RTT（01->05）：RTT min/avg/max/mdev = 2.642/2.732/2.835/0.076 ms

参考：http://blog.720ui.com/2019/mysql_why_one_table_500w/?spm=a2c4e.10696291.0.0.26e819a4zY3hrA&aliyun

https://my.oschina.net/u/867417/blog/758690

通过sysbench的oltp_read_write测试来模拟业务压力、以此来给指定的硬件环境配置一份比较合理的MySQL配置文件。

环境介绍

硬件配置

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软件环境

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优化层级与指导思想

优化层级

MySQL数据库优化可以在多个不同的层级进行，常见的有：

SQL优化

参数优化

架构优化

本文重点关注：参数优化

指导思想

日志先行 -- 一个事务能否成功提交的关键是日志是否成功落盘，与数据没有太大的关系；也就是说对写的优化可以表述为各方面的资源向写 *** 作倾斜。

瓶颈分析 -- 通过show global status 的各个计数器的值基本上就能分析出当前瓶颈所在，再结合一些简单的系统层面的监控工具如top iostat 就能明确瓶颈。

整体性能是“读”&“写”之间的再平衡。

数据千万级别之多，占用的存储空间也比较大，可想而知它不会存储在一块连续的物理空间上，而是链式存储在多个碎片的物理空间上。可能对于长字符串的比较，就用更多的时间查找与比较，这就导致用更多的时间。

可以做表拆分，减少单表字段数量，优化表结构。

在保证主键有效的情况下，检查主键索引的字段顺序，使得查询语句中条件的字段顺序和主键索引的字段顺序保持一致。

主要两种拆分 垂直拆分，水平拆分。

垂直分表

也就是“大表拆小表”，基于列字段进行的。一般是表中的字段较多，将不常用的， 数据较大，长度较长（比如text类型字段）的拆分到“扩展表“。 一般是针对 那种 几百列的大表，也避免查询时，数据量太大造成的“跨页”问题。

垂直分库针对的是一个系统中的不同业务进行拆分，比如用户User一个库，商品Product一个库，订单Order一个库。 切分后，要放在多个服务器上，而不是一个服务器上。为什么？ 我们想象一下，一个购物网站对外提供服务，会有用户，商品，订单等的CRUD。没拆分之前， 全部都是落到单一的库上的，这会让数据库的单库处理能力成为瓶颈。按垂直分库后，如果还是放在一个数据库服务器上， 随着用户量增大，这会让单个数据库的处理能力成为瓶颈，还有单个服务器的磁盘空间，内存，tps等非常吃紧。 所以我们要拆分到多个服务器上，这样上面的问题都解决了，以后也不会面对单机资源问题。

数据库业务层面的拆分，和服务的“治理”，“降级”机制类似，也能对不同业务的数据分别的进行管理，维护，监控，扩展等。 数据库往往最容易成为应用系统的瓶颈，而数据库本身属于“有状态”的，相对于Web和应用服务器来讲，是比较难实现“横向扩展”的。 数据库的连接资源比较宝贵且单机处理能力也有限，在高并发场景下，垂直分库一定程度上能够突破IO、连接数及单机硬件资源的瓶颈。

水平分表

针对数据量巨大的单张表（比如订单表），按照某种规则（RANGE,HASH取模等），切分到多张表里面去。 但是这些表还是在同一个库中，所以库级别的数据库 *** 作还是有IO瓶颈。不建议采用。

水平分库分表

将单张表的数据切分到多个服务器上去，每个服务器具有相应的库与表，只是表中数据集合不同。 水平分库分表能够有效的缓解单机和单库的性能瓶颈和压力，突破IO、连接数、硬件资源等的瓶颈。

水平分库分表切分规则

1. RANGE

从0到10000一个表，10001到20000一个表；

2. HASH取模

一个商场系统，一般都是将用户，订单作为主表，然后将和它们相关的作为附表，这样不会造成跨库事务之类的问题。 取用户id，然后hash取模，分配到不同的数据库上。

3. 地理区域

比如按照华东，华南，华北这样来区分业务，七牛云应该就是如此。

4. 时间

按照时间切分，就是将6个月前，甚至一年前的数据切出去放到另外的一张表，因为随着时间流逝，这些表的数据 被查询的概率变小，所以没必要和“热数据”放在一起，这个也是“冷热数据分离”。

分库分表后面临的问题

事务支持

分库分表后，就成了分布式事务了。如果依赖数据库本身的分布式事务管理功能去执行事务，将付出高昂的性能代价； 如果由应用程序去协助控制，形成程序逻辑上的事务，又会造成编程方面的负担。

跨库join

只要是进行切分，跨节点Join的问题是不可避免的。但是良好的设计和切分却可以减少此类情况的发生。解决这一问题的普遍做法是分两次查询实现。在第一次查询的结果集中找出关联数据的id,根据这些id发起第二次请求得到关联数据。

跨节点的count,order by,group by以及聚合函数问题

这些是一类问题，因为它们都需要基于全部数据集合进行计算。多数的代理都不会自动处理合并工作。解决方案：与解决跨节点join问题的类似，分别在各个节点上得到结果后在应用程序端进行合并。和join不同的是每个结点的查询可以并行执行，因此很多时候它的速度要比单一大表快很多。但如果结果集很大，对应用程序内存的消耗是一个问题。

数据迁移，容量规划，扩容等问题

来自淘宝综合业务平台团队，它利用对2的倍数取余具有向前兼容的特性（如对4取余得1的数对2取余也是1）来分配数据，避免了行级别的数据迁移，但是依然需要进行表级别的迁移，同时对扩容规模和分表数量都有限制。总得来说，这些方案都不是十分的理想，多多少少都存在一些缺点，这也从一个侧面反映出了Sharding扩容的难度。

ID问题

一旦数据库被切分到多个物理结点上，我们将不能再依赖数据库自身的主键生成机制。一方面，某个分区数据库自生成的ID无法保证在全局上是唯一的；另一方面，应用程序在插入数据之前需要先获得ID,以便进行SQL路由.

一些常见的主键生成策略

UUID

使用UUID作主键是最简单的方案，但是缺点也是非常明显的。由于UUID非常的长，除占用大量存储空间外，最主要的问题是在索引上，在建立索引和基于索引进行查询时都存在性能问题。

Twitter的分布式自增ID算法Snowflake

在分布式系统中，需要生成全局UID的场合还是比较多的，twitter的snowflake解决了这种需求，实现也还是很简单的，除去配置信息，核心代码就是毫秒级时间41位 机器ID 10位 毫秒内序列12位。

跨分片的排序分页

一般来讲，分页时需要按照指定字段进行排序。当排序字段就是分片字段的时候，我们通过分片规则可以比较容易定位到指定的分片，而当排序字段非分片字段的时候，情况就会变得比较复杂了。为了最终结果的准确性，我们需要在不同的分片节点中将数据进行排序并返回，并将不同分片返回的结果集进行汇总和再次排序，最后再返回给用户。

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