商品库mysql优化实践-淘 宝数据库研发组
淘宝 商品库MySQL优化实践 QCon 2011 Beijing,核心系统数据库组余锋（褚霸） http:/yufeng.info 2011/04/08,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,商品库(单机，测试)情况,无复杂查询，离散度高 记录数：1亿条键值对 记录大小：100字节 数据文件：170G 访问热点情况：20%的键占用55的访问量 键读写比例： 10：1,硬件选择,主机： Dell; PowerEdge C2100; 处理器： physical = 2, cores = 12, virtual = 24 内存： 96 G RAID卡：LSI MegaSAS 9260/512MB Memory PCI-E Flash卡: Fusion-io ioDrive 320GB/MLC 硬盘: SEAGATE ST3300657SS 300G x 12,软件选择,发行版： Red Hat Enterprise Linux Server release 5.4 内核： Kernel | 2.6.18-164.el5 文件系统：Ext3 Flashcache: FB内部版本 MySQL 版本： 5.1.48-log Source,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,商品库技术要求,高可用，安全第一 高性能，性能平稳，性价比高 控制运维风险,技术方案,MySQL数据库集群，数据水平切割，主从备份 采用高性价比PC服务器，大内存，强劲CPU 采用高性能PCI-E Flash卡作为cache, 提高系统的IO性能 充分利用系统各部件的cache, 大胆采用新技术 充分考虑容灾，在各个层面考虑数据的安全性,系统资源规划,内存分配： MySQL InnoDB buffer pool OS pagecache 驱动程序IO能力分配： 读能力，零散读，提高IOPS 写能力，集中写，提高吞吐量Cache分配： MySQL内部cache 匿名页面/文件页面 Flashcache 混合存储 Raid卡内部cache,调优指导思想,杜绝拍脑袋，理论（源码）指导+精确测量+效果验证 内存为王 数据访问规律导向，随机数据和顺序数据尽量分离 尽量提高IO的利用率，减少无谓的IO能力浪费 在安全性的前提下，尽可能的利用好系统各个层次cache,调优工具,源码+emacs+大脑 必备工具 systemtap oprofile latencytop blktrace/btt/seekwatcher aspersa tcprstat sar gdb 自制工具 bash脚本 gnuplot脚本,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,MySQL数据库,考虑因素： 主从备份带来的性能影响 复杂数据查询操作是否需要预留内存以及上限 数据备份dump对系统的影响，避免系统swap 开启binlog带来的性能开销 限制最大链接数 # max_binlog_cache_size=2G max_binlog_size = 500M max_connections = 1020 max_user_connections=1000 query_cache_size = 30M,InnoDB引擎,考虑因素： 尽可能大的BP(buffer pool) 日志和数据分设备存储 离散数据走direct-IO，顺序日志走buffered-IO 减少脏页的同步，提高命中率 减少锁对多核CPU性能的影响 提高底层存储默认的IO能力# innodb_buffer_pool_size = 72G innodb_flush_method = O_DIRECT innodb_sync_spin_loops=0 innodb_log_group_home_dir = /u02/ innodb_io_capacity=2000 innodb_thread_concurrency = 64,高速页缓存,考虑因素： page资源倾斜给数据库, 尽量不浪费，兼顾临时内存申请 避免NUMA架构带来的zone内存分配不均而导致的swap现象 cache大部分由InnoDB日志产生，适时清除，限制page数量# # numactl -interleave=all mysqld # sysctl vm.drop_caches = 1vm.swappiness = 0 vm.dirty_ratio = ？ vm.dirty_background_ratio =？ vm.pagecache = ?,文件系统,考虑因素(选择)： Ext3/4 Xfs考虑因素(配置)： 减少元数据变化产生的IO 对混合存储系统友好 关闭barrier# /dev/mapper/cachedev (rw,noatime,nodiratime,barrier=0) /u01 /dev/sda12 (rw,barrier=0) /u02,IO调度,考虑因素： 调度算法对减少磁头移动的效果 关闭预读 设备队列长度 # sda | deadline 128 sdb | deadline 128,混合存储（Flashcache）,考虑因素 结合磁盘的大容量，PCI-E Flash卡的高随机读写性能优点 数据尽可能多停留在PCI-E Flash卡上,提高读写命中率 减少同步次数，保留磁盘的IO能力 适时同步数据，减少安全风险 # dev.flashcache.dirty_thresh_pct = 90 dev.flashcache.cache_all = 0 dev.flashcache.fast_remove = 1 dev.flashcache.reclaim_policy = 1,Raid卡,考虑因素： 逻辑分卷 Cache使用写优先，读少分配（数据无相关性效果不好） 数据安全和raid level 少预读 # Controller | LSI Logic / Symbios Logic LSI MegaSAS 9260 (rev 03) Model | LSI MegaRAID SAS 9260-8i, PCIE interface, 8 ports Cache | 512MB Memory, BBU Present BBU | 95% Charged, Temperature 28C, isSOHGood= VirtualDev Size RAID Level Disks SpnDpth Stripe Status Cache 0(no name) 278.875 GB 1 (1-0-0) 2 1-1 64 Optimal WB, RA 1(no name) 1.361 TB 1 (1-0-0) 2 5-5 64 Optimal WB, RA,存储设备驱动,考虑因素： 减少IO的抖动，提高IOPS 提高寿命 关闭或减少预读# PCI-E Flash卡驱动： $cat /etc/modprobe.d/iomemory-vsl.conf options iomemory-vsl use_workqueue=0 options iomemory-vsl disable-msi=0 options iomemory-vsl use_large_pcie_rx_buffer=1,性能保证小结,解决IO瓶颈: 高速PCI-E Flash卡做Cache，读写速度可达800/500M 10 x SAS 300G 存放离散度高数据文件 2 x SAS 300G 存放顺序binlog和trx日志 控制数据库脏页面的刷新频率和强度 优化操作系统的pagecache，资源倾斜, 杜绝swap发生 优化文件系统减少meta数据的产生，以及写入延迟 优化IO调度器和预读 开启raid卡的读写cache 优化设备驱动，适应高强度的读写请求，减少jitter解决CPU瓶颈: 业务上优化掉复杂查询 优化自旋锁,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,安全性保证概要,Raid卡带Flash，掉电保护，raid level10防止磁盘损害 PCI-E卡自身有日志系统，恢复时间最差10分钟 Ext3文件系统带日志保护 Flashcache上的cache数据最多24小时都会同步到SAS盘 数据库Innodb引擎本身有redo日志，数据安全校验，高级别日志同步 MySQL主从备份 商品库应用方有事务日志,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,运维保证概要,数据预热： 支持热点数据每秒150M从磁盘直接加载到混合存储 数据库重新启动，无需重新预热数据库DDL 操作： 控制数据表的大小，让DDL时间可接受 减少DDL对性能的冲击混合存储cache： 通过设置白名单，减少诸如备份操作对cache的干扰 混合存储cache可管理,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,优化成果,充足的容量规划，可对抗突增业务，满足未来几年业务增长 系统总体运行平稳，系统负载CPU util <50%，磁盘 util <10%，PCI-E Flash卡 util < 20% QPS/36000，其中读/32800，写/3200 请求平均延时时间：260微秒(包括网络时间) 掉电和操作系统失效的情况下，数据无丢失 第一次预热时间半个小时以内，之后只需几分钟,Agenda,商品库项目背景介绍以及约束 技术要求和方案 性能保证 安全性保证 运维保证 优化成果 交流时间,谢谢!Talents wanted!联络：chubataobao.com,
