运维角度浅谈MySQL数据库优化

　　一个成熟的数据库架构并不是一开始设计具备高可用、高伸缩等特性的，它是随着用户量的增加，基础架构才逐渐完善。这篇博文主要谈MySQL数据库发展周期中所面临的问题及优化方案，暂且抛开前端应用不说，大致分为以下五个阶段：
　　1、数据库表设计
　　项目立项后，开发部根据产品部需求开发项目，开发工程师工作其中一部分是对表结构设计。对于数据库来说，这点很重要，如果设计不当，会直接影响访问速度和用户体验。影响的因素很多，比如慢查询、低效的查询语句、没有适当建立索引、数据库堵塞（死锁）等。当然，有测试工程师的团队，会做压力测试，找bug。对于没有测试工程师的团队来说，大多数开发工程师初期不会太多考虑数据库设计是否合理，而是尽快完成功能实现和交付，等项目有一定访问量后，隐藏的问题会暴露，这时再去修改不是这么容易的事了。
　　2、数据库部署
　　该运维工程师出场了，项目初期访问量不会很大，所以单台部署足以应对在1500左右的QPS（每秒查询率）。考虑到高可用性，可采用MySQL主从复制+Keepalived做双击热备，常见集群软件有Keepalived、Heartbeat。
　　双机热备博文：http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1362313
　　3、数据库性能优化
　　如果将MySQL部署到普通的X86服务器上，在不经过任何优化情况下，MySQL理论值正常可以处理2000左右QPS，经过优化后，有可能会提升到2500左右QPS，否则，访问量当达到1500左右并发连接时，数据库处理性能会变慢，而且硬件资源还很富裕，这时该考虑软件问题了。那么怎样让数据库大化发挥性能呢？一方面可以单台运行多个MySQL实例让服务器性能发挥到大化，另一方面是对数据库进行优化，往往操作系统和数据库默认配置都比较保守，会对数据库发挥有一定限制，可对这些配置进行适当的调整，尽可能的处理更多连接数。
　　具体优化有以下三个层面：
　　3.1 数据库配置优化
　　MySQL常用有两种存储引擎，一个是MyISAM，不支持事务处理，读性能处理快，表级别锁。另一个是InnoDB，支持事务处理（ACID），设计目标是为处理大容量数据发挥大化性能，行级别锁。
　　表锁：开销小，锁定粒度大，发生死锁概率高，相对并发也低。
　　行锁：开销大，锁定粒度小，发生死锁概率低，相对并发也高。
　　为什么会出现表锁和行锁呢？主要是为了保证数据的完整性，举个例子，一个用户在操作一张表，其他用户也想操作这张表，那么要等第一个用户操作完，其他用户才能操作，表锁和行锁是这个作用。否则多个用户同时操作一张表，肯定会数据产生冲突或者异常。
　　根据以上看来，使用InnoDB存储引擎是好的选择，也是MySQL5.5以后版本中默认存储引擎。每个存储引擎相关联参数比较多，以下列出主要影响数据库性能的参数。
　　公共参数默认值：
　　max_connections = 151
　　#同时处理大连接数，推荐设置大连接数是上限连接数的80%左右
　　sort_buffer_size = 2M
　　#查询排序时缓冲区大小，只对order by和group by起作用，可增大此值为16M
　　query_cache_limit = 1M
　　#查询缓存限制，只有1M以下查询结果才会被缓存，以免结果数据较大把缓存池覆盖
　　query_cache_size = 16M
　　#查看缓冲区大小，用于缓存SELECT查询结果，下一次有同样SELECT查询将直接从缓存池返回结果，可适当成倍增加此值
　　open_files_limit = 1024
　　#打开文件数限制，如果show global status like 'open_files'查看的值等于或者大于open_files_limit值时，程序会无法连接数据库或卡死
　　MyISAM参数默认值：
　　key_buffer_size = 16M
　　#索引缓存区大小，一般设置物理内存的30-40%
　　read_buffer_size = 128K
　　#读操作缓冲区大小，推荐设置16M或32M
　　InnoDB参数默认值：
　　innodb_buffer_pool_size = 128M
　　#索引和数据缓冲区大小，一般设置物理内存的60%-70%
　　innodb_buffer_pool_instances = 1
　　#缓冲池实例个数，推荐设置4个或8个
　　innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
　　#关键参数，0代表大约每秒写入到日志并同步到磁盘，数据库故障会丢失1秒左右事务数据。1为每执行一条SQL后写入到日志并同步到磁盘，I/O开销大，执行完SQL要等待日志读写，效率低。2代表只把日志写入到系统缓存区，再每秒同步到磁盘，效率很高，如果服务器故障，才会丢失事务数据。对数据安全性要求不是很高的推荐设置2，性能高，修改后效果明显。
　　innodb_file_per_table = OFF
　　#默认是共享表空间，共享表空间idbdata文件不断增大，影响一定的I/O性能。推荐开启独立表空间模式，每个表的索引和数据都存在自己独立的表空间中，可以实现单表在不同数据库中移动。
　　innodb_log_buffer_size = 8M
　　#日志缓冲区大小，由于日志长每秒钟刷新一次，所以一般不用超过16M