MySQL对于很多Linux从业者而言，是一个非常棘手的问题，多数情况都是因为对数据库出现问题的情况和处理思路不清晰。在进行MySQL的优化之前必须要了解的就是MySQL的查询过程，很多的查询优化工作实际上就是遵循一些原则让MySQL的优化器能够按照预想的合理方式运行而已。
今天给大家体验MySQL的优化实战！
图 - MySQL查询过程
二、优化的哲学
注意：优化有风险，涉足需谨慎！
2.1、优化可能带来的问题
- 优化不总是对一个单纯的环境进行，还很可能是一个复杂的已投产的系统。
- 优化手段本来就有很大的风险，只不过你没能力意识到和预见到！
- 任何的技术可以解决一个问题，但必然存在带来一个问题的风险！
- 对于优化来说解决问题而带来的问题,控制在可接受的范围内才是有成果。
- 保持现状或出现更差的情况都是失败！
2.2、优化的需求
- 稳定性和业务可持续性,通常比性能更重要！
- 优化不可避免涉及到变更，变更就有风险！
- 优化使性能变好，维持和变差是等概率事件！
- 切记优化,应该是各部门协同，共同参与的工作，任何单一部门都不能对数据库进行优化！
- 所以优化工作,是由业务需要驱使的！！！
2.3、优化由谁参与
在进行数据库优化时，应由数据库管理员、业务部门代表、应用程序架构师、应用程序设计人员、应用程序开发人员、硬件及系统管理员、存储管理员等，业务相关人员共同参与。
三、优化思路
3.1、优化什么
在数据库优化上有两个主要方面：即安全与性能。
- 安全 ---> 数据可持续性
- 性能 ---> 数据的高性能访问
3.2、优化的范围有哪些
存储、主机和操作系统方面:
- 主机架构稳定性
- I/O规划及配置
- Swap交换分区
- OS内核参数和网络问题
应用程序方面:
- 应用程序稳定性
- SQL语句性能
- 串行访问资源
- 性能欠佳会话管理
- 这个应用适不适合用MySQL
数据库优化方面:
- 内存
- 数据库结构(物理&逻辑)
- 实例配置
说明：不管是在，设计系统，定位问题还是优化，都可以按照这个顺序执行。
3.3、优化维度
数据库优化维度有四个：
硬件、系统配置、数据库表结构、SQL及索引。
优化选择：
- 优化成本:硬件>系统配置>数据库表结构>SQL及索引
- 优化效果:硬件 系统 --> 应用 --> 数据库 --> 架构（高可用、读写分离、分库分表）
处理方向：
明确优化目标、性能和安全的折中、防患未然
5.2、硬件优化
主机方面：
- 根据数据库类型，主机CPU选择、内存容量选择、磁盘选择
- 平衡内存和磁盘资源
- 随机的I/O和顺序的I/O
- 主机 RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)关闭
cpu的选择：
- cpu的两个关键因素：核数、主频
- 根据不同的业务类型进行选择：
- cpu密集型：计算比较多，OLTP 主频很高的cpu、核数还要多
- IO密集型：查询比较，OLAP 核数要多，主频不一定高的
内存的选择：
- OLAP类型数据库，需要更多内存，和数据获取量级有关。
- OLTP类型数据一般内存是cpu核心数量的2倍到4倍，没有最佳实践。
存储方面：
- 根据存储数据种类的不同，选择不同的存储设备
- 配置合理的RAID级别(raid5、raid10、热备盘)
- 对与操作系统来讲，不需要太特殊的选择，最好做好冗余（raid1）（ssd、sas 、sata）
raid卡：主机raid卡选择：
- 实现操作系统磁盘的冗余（raid1）
- 平衡内存和磁盘资源
- 随机的I/O和顺序的I/O
- 主机 RAID卡的BBU(Battery Backup Unit)要关闭。
网络设备方面：
使用流量支持更高的网络设备（交换机、路由器、网线、网卡、HBA卡）
注意：以上这些规划应该在初始设计系统时就应该考虑好。
5.3、服务器硬件优化
- 1、物理状态灯：
- 2、自带管理设备：远程控制卡（FENCE设备：ipmi ilo idarc），开关机、硬件监控。
- 3、第三方的监控软件、设备（snmp、agent）对物理设施进行监控
- 4、存储设备：自带的监控平台。EMC2（hp收购了）， 日立（hds），IBM低端OEM hds，高端存储是自己技术，华为存储
5.4、系统优化
Cpu：
基本不需要调整，在硬件选择方面下功夫即可。
内存：
基本不需要调整，在硬件选择方面下功夫即可。
SWAP：
MySQL尽量避免使用swap。阿里云的服务器中默认swap为0
IO ：
- raid、no lvm、 ext4或xfs、ssd、IO调度策略
- Swap调整(不使用swap分区)
这个参数决定了Linux是倾向于使用swap，还是倾向于释放文件系统cache。在内存紧张的情况下，数值越低越倾向于释放文件系统cache。当然，这个参数只能减少使用swap的概率，并不能避免Linux使用swap。
修改MySQL的配置参数innodb_flush_method，开启O_DIRECT模式。这种情况下，InnoDB的buffer pool会直接绕过文件系统cache来访问磁盘，但是redo log依旧会使用文件系统cache。值得注意的是，Redo log是覆写模式的，即使使用了文件系统的cache，也不会占用太多
IO调度策略：
5.5、系统参数调整
Linux系统内核参数优化：
用户限制参数（mysql可以不设置以下配置）：
5.6、应用优化
业务应用和数据库应用独立,防火墙：iptables、selinux等其他无用服务(关闭)：
安装图形界面的服务器不要启动图形界面 runlevel 3,另外，思考将来我们的业务是否真的需要MySQL，还是使用其他种类的数据库。用数据库的最高境界就是不用数据库。
六、数据库优化
SQL优化方向：
执行计划、索引、SQL改写
架构优化方向：
高可用架构、高性能架构、分库分表
6.1、数据库参数优化
调整：
实例整体（高级优化，扩展）
连接层（基础优化）
设置合理的连接客户和连接方式
SQL层（基础优化）
- query_cache_size： 查询缓存
- OLAP类型数据库,需要重点加大此内存缓存.
- 但是一般不会超过GB.
- 对于经常被修改的数据，缓存会立马失效。
- 我们可以实用内存数据库（redis、memecache），替代他的功能。
6.2、存储引擎层（innodb基础优化参数）
7 参考文献
[1] https://www.cnblogs.com/zishengY/p/6892345.html
[2] https://www.jianshu.com/p/d7665192aaaf
