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[技术分享] MySQL磁盘IO设置问题

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
下面的部分内容来自《深入浅出MySQL》、老叶的视频、网上其他人的blog。


这里列出的是MySQL的一些非运行参数的优化部分,具体如下:
(对于使用云主机的用户,下文中的部分优化方法是无法奏效的)
0、使用SSD。资金不足的话,使用RAID设备 【建议使用RAID10,因为RAID5的性能并不太高】
        可以SSD+SAS混合使用。SSD存放数据文件。mysql的日志文件还是存在普通机械磁盘上,因为这些日志本来就是顺序IO的,存在SSD上浪费磁盘。

1、RAID卡设置
        关闭读cache:RAID卡上的cache容量有限,我们选择direct方式读取数据,从而忽略读cache。
        关闭预读:RAID卡的预读功能对于随机IO几乎没有任何提升,所以将预读功能关闭。
        关闭磁盘cache:一般情况下,如果使用RAID,系统会默认关闭磁盘的cache,也可以用命令强制关闭。
        以上设置都可以通过RAID卡的命令行来完成,比如LSI芯片的RAID卡使用megacli命令。


2、禁止操作系统更新文件的atime属性
        # vim /etc/fstab,将mysql数据文件存放的分区加上noatime挂载属性即可,类似如下:
        UUID=ccbb4c85-32ff-4b8d-ae58-f39569b67d96 /data   ext4  defaults,noatime  1 2
        # mount -o remount,noatime /data
        # 查看设备UUID的命令: blkid /dev/sdb1  

3、使用裸设备存放InnoDB的共享表空间 (目前很少这么用了,直接用SSD)
        vim my.cnf如下:
        [mysqld]
        innodb_data_home_dir=
        innodb_data_file_path=/dev/hdd1:3Gnewraw;/dev/hdd2:2Gnewraw

        然后启动MySQL服务,让其自动完成分区的初始化,然后关闭MySQL。此时还不能创建或修改InnoDB表。

        将my.cnf的文件继续修改下:
        [mysqld]
        innodb_data_home_dir=
        innodb_data_file_path=/dev/hdd1:3Graw;/dev/hdd2:2Graw

        然后重启MySQL服务,即可使用。


4、关注RAID卡的BBWC (Battery Backed Write Cache 电池充放电)问题
        RAID卡上自带的电池会定期的充放电以进行电池校准。
        每次充放电时间差不多3小时,期间RAID卡从数据安全角度考虑会自动禁用write back改为Write Through策略,这样的话系统IO性能会出现较大的波动。这很大几率会影响到MySQL的性能。

        可以使用MegaCli64来查看和设置RAID卡缓存策略。如下:
        # MegaCli64 -LDInfo -Lall -aALL 可以看到CurrentCache Policy 即当前的缓存策略。
        我们可以临时修改RAID卡策略,在电池充放电期间强制使用Write Cache OK if Bad BBU策略,等充放电完成后,再将其恢复成No Write Cache if Bad BBU,避免断电可能导致的数据丢失。

        另外,我们可以在业务低谷时候形象充放电操作,避免在业务高峰发生RAID卡充放电的执行。我们可以从BBU电池的日志中找到下次电池reclean的时间:
        # MegaCli64 -fwtermlog -dsply -a0 -nolog
        或# MegaCli64 -AdpBbuCmd -GetBbuProperties -aall

        也可以手动触发电池的reclean操作:MegaCli64 -AdpBbuCmd -BbuLearn -aAll



5、调整磁盘IO调度算法
        IO请求合并能减少磁盘寻道的次数。对于相邻山区的访问通过合并处理,对于非相邻扇区的访问则通过排序处理。
        Linux下实现了4种IO调度算法。NOOP、最后期限算法Deadline、完全公平队列算法CFQ、预期算法Anticipatory
        2.6.17内核版本以后,系统默认是CFQ算法。
       
        根据理论(这里略过,需要了解的看《深入浅出MySQL》Page371),有如下结论:
        1、在完全随机的访问环境下,CFQ和Deadline性能差异很小,但是在有大的连续IO出现的情况下,CFQ可能会造成小IO的响应延时增加,所以建议MySQL服务器设置为Deadline。
        2、对于SSD设备,采用NOOP或Deadline通常可能获取到比默认更好的性能。

        修改磁盘IO调度算法的方法:
                # dmesg|grep -i scheduler          查看到系统支持的IO调度算法【默认是noop anticipatory deadline [cfq]】
                # more /sys/block/sda/queue/scheduler         查看当前使用的调度算法
                # echo 'deadline' > /sys/block/sda/queue/scheduler  修改后立即生效【临时生效】
                # vim /etc/grub.conf 在kernel行的末尾添加elevator=deadline   重启即可永久生效


6、NUMA架构优化
        常用服务器大体分为3类:
                SMP         对称多处理器结构
                NUMA         非一致性内存访问结构
                MPP         海量并行处理结构
        SMP主要的特征就是共享,系统中所有的资源资源都是共享的,导致SMP服务器的扩展能力非常有限。由于每个CPU都要通过相同的总线访问相同的内存资源,如果两个CPU同时请求访问同一个内存资源(如同一段内存地址),就会产生资源争用的问题。CPU越多这种情况出现的概率就越大。

        NUMA把一台计算机分成多个节点Nodes,每个节点内部拥有多个CPU,节点内部使用共有的内存控制器,节点之间是通过互联模块进行连接和信息交互。节点的所有内存对于本节点所有的CPU都是等同的,而对于其他节点中的所有CPU都是不同的。每个CPU可以访问整个系统内存,但是访问本地节点的内存较快,访问非本地节点的内存较慢(要经过互联模块),即CPU访问内存的速度和节点的距离有关,距离称为Node Distance。

        [[email protected] ~]# numactl --hardware
        available: 2 nodes (0-1)
        node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 12 13 14 15 16 17
        node 0 size: 16349 MB
        node 0 free: 2654 MB
        node 1 cpus: 6 7 8 9 10 11 18 19 20 21 22 23
        node 1 size: 16383 MB
        node 1 free: 6079 MB
        node distances:
        node   0   1
          0:  10  20
          1:  20  10
       
        [[email protected] ~]# free -m
                     total       used       free     shared    buffers     cached
        Mem:         32068      23335       8733          1        679      18982
        -/+ buffers/cache:       3673      28395
        Swap:        12137         88      12049

        上图可以看到有2个node,每个node的内存为16GB。上面的node distance中节点本地内存声明距离为10,非本地节点内存声明距离为20。

        NUMA的内存分配策略有4种:
                缺省 default         总是在本地节点分配(分配在当前进程运行的节点上)
                绑定 bind            强制分配到指定节点上
                交叉 interleave 在所有节点或指定节点上交叉分配内存
                优先 preferred  在指定节点上分配,失败则在其他节点上分配

        [[email protected] ~]# numactl --show  显示当前系统的NUMA策略
        policy: default
        preferred node: current
        physcpubind: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
        cpubind: 0 1
        nodebind: 0 1
        membind: 0 1

        默认的default策略是优先在进程所在CPU的本地内存中分配,会导致CPU节点之间内存分配不均衡,当某个CPU节点内存不足时,会导致swap产生,而不是从远程节点分配内存,这就是swap insanity现象。

        MySQL是单进程多线程的架构。当NUMA采用默认default的分配策略时,MySQL进程会被并且仅被分配到NUMA的一个节点上去。假设MySQL配置的14G内存超过了这个节点的本地8G内存,这种情况下Linux宁愿使用Swap也不会去瓜分其他节点的物理内存。这就导致一个问题:虽然free -m看上去还有内存可用,但是实际上MySQL进程已经开始使用到Swap了。

        MySQL对NUMA的支持不太好,如果单机只运行的MySQL的话,建议关闭NUMA。方法如下:
        # vim /etc/grub.conf 在kernel最后加上numa=off
        保存后,重启服务器即可。
        关闭后,类似下面的样子:
                [[email protected] ~]# numactl --show
                policy: default
                preferred node: current
                physcpubind: 0 1 2 3
                cpubind: 0
                nodebind: 0
                membind: 0

        或者通过numactl修改NUMA分配策略为interleave也行!!!

        如果单机运行多个MySQL实例,我们可以将MySQL绑定在不同的CPU节点上,并且采用绑定的内存分配策略,强制在本节点内分配内存,这样既可以充分利用硬件的NUMA特性,又避免了单实例MySQL对多核CPU利用率不高的问题。


7、文件系统设置
        挂载时候可以不记录时间:
        defaults,noatime,nodiratime

        补充:挂载时候使用 noatime,nodiratime 选项的问题
        未指定"noatime,nodiratime"的情况下:
                read文件的时候会导致atime更新,不会导致mtime和ctime更新
                write文件只会导致mtime和ctime更新,不会导致atime更新。

        说明:当以noatime选项加载(mount)文件系统时,对文件的读取不会更新文件属性中的atime信息。设置noatime的重要性是消除了文件系统对文件的写操作,文件只是简单地被系统读取。


        在平日里经常有删除文件的需求,大概如下:
                删除过去N天内都未访问过的文件或者目录(删除N天前访问过的文件)

                    # 注意这条命令很危险!
                        #  find /home/fire/ -atime +N -exec rm -rf {} \;
                        假设 /home/fire 目录是一周之前创建的,那么对于这条命令有两个执行结果:

                        # find /home/fire/ -atime +7 -exec rm -rf {} \;
                        指定"noatime":find的时候发现 /home/fire 是7天之前创建的,立马就会删除整个目录。而且还会报错"find: /home/fire: No such file or directory",原因就是第一个rm -rf /home/fire 之后 find失败了。这种是很危险的!原因是会误删除文件。
                       
                        未指定"noatime":那就得看情况,如果/home/fire过去7天没有被访问过,那么就和情况一一样,直接删除。
                        如果过去7天内,该目录有人访问过,atime肯定是7天之内,那么就会遍历下面的目录,依次按照之前逻辑。但是遍历过程会更改目录的atime。
                       
                        看了上面的例子会发现find去删除目录的时候变得好复杂,而且一定要小心。所以find删除更适用于删除文件,不要删除目录。

                        启用noatime的时候,删除N天内未被访问过的文件的方法:
                        #  find /home/fire/ -atime +N -type f -exec rm -f {} \;




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没事做看看吧。。。。

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