mysql系統分析實戰分享

2021-07-24 15:08:19 字數 3999 閱讀 1999

那個,其實,我很多年沒碰過技術了,但還是覺得有必要把之前一些處理過的技術問題拿出來,其實每個問題,都是很小的問題,如果單獨說原因和答案都非常簡單,但關鍵是,遇到問題的思考方式和分析方法。

依然是,高手請無視,針對一些初入技術職場的童鞋,希望能對各位遇到問題時候的思考方式有所幫助。

當時情況是這樣,突然有一天,資料庫出現鏈結過多錯誤,導致**報錯。 熟悉mysql並操作過高併發系統的朋友知道,資料連線過多屬於很常見的問題。但當時的情況是,訪問量並不在高峰,按理說不應該有這樣的問題。

看了一下資料庫伺服器的負載,很低,並不存在cpu或記憶體跑滿的問題。

慢查詢日誌沒有異常的sql,更沒有鎖表。

於是就進入資料庫做一下 show processlist的查詢。

有些朋友可能會問,鏈結過多你還能看show processlist麼,那個,mysql裡root比普通使用者多乙個鏈結許可,所以,記得程式切忌用root鏈結,保留乙個給系統分析師用。

意外發現,幾乎所有的sql停留在sleep狀態,而且很多鏈結都持續了好幾秒,甚至十幾秒。

這裡說明一下,如果是用資料中介軟體鏈結池來操作,從中介軟體到資料庫存在固定數字的sleep鏈結是正常的,但從程式端到中介軟體,除非你是長連線,並且需要保持資料庫頻繁操作的應用,否則,通常不建議資料庫保持連線,也就是不應該出現太多sleep操作。

我們的場景就是普通的web應用,php程式而已,都是短鏈結,按理說,程式執行完就應該釋放的,所以這個問題就有點意外。

當然,這個和**的設計也有關係,因為系統用的開源軟體改寫的,涉及資料庫操作還是蠻多的,一般情況下,資料庫操作完應該及時關閉,但由於一般認為php**執行時間很短,所以在**架構有點複雜的情況下,很多都是預設整個程式執行完再關閉。那麼現在問題來了,到底php發生了什麼問題。

我們去web伺服器,看日誌,發現訪問量並沒有異常,也沒有針對我們的攻擊行為,但確實很多php程式執行時間較長,web連線數也明顯多於異常,即便是資料庫重啟,問題依然會重現,那麼這時候,我們工程師就在最常用的php**裡設定斷點,去看**到底卡在哪個環節上執行時間很長,結果,發現是我們的乙個非常重要的常識盲點。原來執行時間最長的,是在最後**資料都執行完,輸出執行 echo  的環節。

在本地做效能測試,壓力測試的時候,我們知道echo 這種語句是基本沒有開銷的,也不太可能成為一種負載的**,但這下我們明白了,echo原來不僅僅是php執行輸出,也包含了網路傳輸的時間開銷。只有客戶端接收到傳輸內容後,echo執行才結束。 

而那天的問題,其實是因為同機房有其他公司伺服器被ddos,導致機房出口擁堵,按理說這只是websever的問題,但因為webserver本身有輪詢機制,而且設定的連線數較大,雖然訪問較慢,但沒有崩潰,而因為php**裡mysql鏈結沒有及時釋放,在php執行echo的時間等待較長,導致mysql鏈結過多崩潰。

知道這個問題,解決就簡單了,因為開源系統封裝了輸出template的物件,我們就在這個物件執行的時候,先執行mysql_close(); 這樣只改了一行**,問題就解決了。

但後來發現出了bug,bug的理由很無厘頭,居然部分template 的偽碼裡有資料庫操作,但這個問題解決也簡單,因為畢竟這樣的場景很少, 而且mysql物件也被封裝了,我們就在query方法裡加了一行**,如果沒有資料庫連線,就重建乙個。 這樣,這個重建過程只出現在極少數template裡有mysql操作的場景,對整體系統基本沒有效能干擾。

這個案例說來挺簡單,就是資料庫連線沒有及時釋放造成的,但因為觸動了乙個思維盲區,所以印象深刻。

線上的程式做斷點日誌分析是最常用的分析詭異問題的方法。基於斷點日誌分析,我們可以通過類似二分法,逐步遞進直到精確定位具體到每一行**的執行時間開銷。

大公司可能會把測試環境做的更好更規範,以及有更有經驗的工程師和分析師來解決問題,但創業公司,我建議要給程式設計師和分析人員一些線上應急處理的許可權,否則真的會束手無策,經驗值都是靠犯錯和解決問題來積累的。

案例2:看似正常的負載過高

當時有個新業務資料增長很快,該業務的資料庫伺服器每天處理數百萬次資料查詢請求,uptime比較高,經常在5-6的樣子,cpu負荷較重,運維負責人就發郵件,申請更換更好的伺服器,增加資源。

按理說,這是個合理請求,負載也確實很高,業務也確實增長,但我這個人天性財迷摳門,總覺得這個數字不應該是極限,就登入到資料庫伺服器看了一下,很簡單,我的方法就是先刷show processlist,連續刷幾遍,看資料庫都在執行啥,開銷都集中在什麼狀態,這一看還真就發現問題了,居然經常看到有些mysql程序停留在 storing result to query cache 上。

這事我就納悶了,因為按常規,這個狀態應該是基本沒有時間開銷的,也就是show processlist看到是小概率事件的。

所以就要驗證一下,執行 set profiling=1,然後從show processlist複製一條執行一次,然後執行 show profiles for query 1;  結果意外發現,常規來說執行開銷最大的sending data (這個開銷可不是輸出資料哦,其實是io定址)只有0.002秒,而 storing result to query cache 卻執行了 0.005秒的樣子,千分之五秒,一般人可能就無視了吧,但整個sql執行不到0.01秒,這個開銷比例蠻大的了。

那個,其實這個問題的責任者呢,是我自己,我覺得query cache是個好東西啊,所以開始配置伺服器的時候,還是我自己做的配置,因為伺服器記憶體夠大,我就把query cache設定的比較大,結果sql的反饋結果內容較多的情況下,就出現了query cache的碎片化比較嚴重,反而導致了query cache儲存額外的開銷,我在資料庫裡直接操作將query cache內容重置的命令,再執行這個sql,用profiling去分析,發現這個開銷就沒有了,負載瞬間顯著下降了60%左右。

然後我跟運維負責人說,半夜沒人的時候把資料庫的啟動引數,query cache那塊設定回預設值,重啟一下資料庫,於是就沒再追加預算和伺服器投入。

這個案例本身是我自己的烏龍,因為沒有明確理解query cache的讀取和儲存邏輯,自以為是的調高了引數,在sql返回值較大的情況下,導致了嚴重碎片化,帶來了額外的開銷,雖然每次開銷都極其微小,但由於系統的請求頻次非常高,所以系統不必要的負載就比較大。

那麼這個案例裡,需要分享的方法是,showprocesslist+一定的敏感度,再配合用set profiling去分析具體的開銷,是非常重要的一種分析查詢效能的方法。

案例3:io效能的優化案例

這個案例又是我的錯,唉,我發現我犯的錯誤還是蠻多的,不過我們工程師解決方案非常經典,所以也列在這裡以供參考。

還是乙個非常高併發的業務場景,最開始呢,為了達到查詢的最優化,資料結構還是我設計的,使用了復合索引,確保每次查詢的索引命中率極高,但這個業務場景有乙個問題,就是除了查詢請求很高之外,資料的插入請求基本上是同頻次的。(大部分場景都是資料插入後隨之查詢,個別會有單獨查詢場景),所以插入請求巨大,資料庫的io壓力特別大。

結果我們工程師也是受到我的影響吧,摳門的很,也是盡可能在有限資源下挖潛。結果怎麼做的呢? 說來簡單,索引降級,把兩個欄位的復合索引降到單鍵索引了。

單純從查詢而言,這一降級其實是犧牲了效率,但是犧牲的並不大,但從更新而言,從復合索引降級到單鍵索引,索引更新的io負載就有了明顯的降低,由於查詢的負載開銷遠低於更新的負載開銷,所以這一降級,在查詢與更新同頻的場景下,就變得效果特別好。

這個案例需要分享的經驗是,索引的建立,不但要考慮查詢的語句,更新的語句,也要考慮業務場景中相關的頻次,在更新頻次遠低於查詢頻次時,和更新頻次與查詢頻次相當時,同樣的資料結構,同樣的sql語句,可能索引的設計方案會有重大的調整和改變。

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如何應對併發(1) - 關於資料索引

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mysql也有了很多的版本迭代,很多之前遇到的問題和瓶頸也許現在已經在系統中順暢解決,但我覺得,一些思路和方法依然值得分享。

當然,這些都不是什麼高大上的技術和解決方案,都是實戰中,屌絲創業團隊面臨一些實際問題的響應和處理能力。很多草根創業團隊,其實都是栽倒類似這樣的問題上的。

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