1、數據庫物理機採購
CPU： 64位CPU，一臺機器2-16顆CPU。至少2-4顆，L2（緩存）越大越好
內存： 96-128G，MySQL 3-4個實例。32-64G，1-2實例
硬盤：機械：選SAS，數量越多越好，轉速越高越好15k
性能：SSD（高併發） > SAS（普通業務線上） >SATA（線下）
選SSD：使用SSD或者PCIe SSD設備，可提升上千倍的IOPS效率。
隨機IO：SAS單盤能力300IOPS SSD隨機IO：單盤能力可達35000IOPS Flashcache HBA卡
raid磁盤陣列： 4快盤：RAID0>RAID1(推薦)>RAID5(少用)>RAID1
主庫選擇raid10，從庫可選raid5/raid0/raid10，從庫配置等於或大於主庫
網卡：使用多塊網卡bond，以及buffer，tcp優化
千兆網卡及千兆、萬兆交換機
提示：
數據庫屬於IO密集型服務，硬件儘量不要使用虛擬化。
Slave硬件要等於或大於Master的性能
2、企業案例：
百度：某部門IBM服務器爲48核CPU，內存96GB，一臺服務器跑3~4個實例：
sina：服務器是DELL R510居多，CPU是E5210，48GB內存，硬盤12*300G SAS，做RAID10
3、服務器硬件配置調整
(1)服務器BIOS調整：
提升CPU效率參考設置：
a.打開Perfirmance Per Watt Optimeized（DAPC）模式，發揮CPU最大性能，數據庫通常需要高運算量
b.打開CIE和C States等選項，目的也是爲了提升CPU效率
c. Memory Frequency（內存頻率）選擇Maximum Performance（最佳性能）
d.內存設置菜單中，啓動Node Interleaving，避免NUMA問題
(2)陣列卡調整：
a.購置陣列卡同時配備CACHE及BBU模塊(機械盤)
b.設置陣列寫策略爲WEB，甚至OFRCE WB （對數據安全要求高）（wb指raid卡的寫策略：會寫（write back））
c.嚴禁使用WT策略，並且關閉陣列預讀策略
2
操作系統層面優化
1.操作系統及MySQL實例選擇
1.一定要選擇x86_64系統，推薦使用CentOS6.8 linux，關閉NUMA特性
2.將操作系統和數據分開，不僅僅是邏輯上，還包括物理上
3.避免使用Swap交換分區
4.避免使用軟件磁盤陣列
5.避免使用LVM邏輯卷
6.刪除服務器上未使用的安裝包和守護進程
2.文件系統層優化
(1)調整磁盤Cache mode
啓用WCE=1(Write Cache Enable),RCD=0(Read Cache Disable)模式
命令：sdparm -s WCE=1,RCD=0 -S /dev/sdb
(2)採用Linux I/O scheduler算法deadline
deadline調度參數
對於Centos Linux建議 read_expire = 1/2 write_expire
echo 500 > /sys/block/sdb/queue/iosched/read_expire
echo 1000 > /sys/block/sdb/queue/iosched/write_expire
Linux I/O調度方法 Linux deadline io 調度算法
(3)採用xfs文件系統
業務量不是很大也可採用ext4，業務量很大，推薦使用xfs：調整XFS文件系統日誌和緩衝變量
XFS高性能設置
(4)mount掛載文件系統
增加：async,noatime,nodiratime,nobarrier等
noatime
訪問文件時不更新inode的時間戳，高併發環境下，推線顯示應用該選項，可以提高系統I/O性能
async
寫入時數據會先寫到內存緩衝區,只到硬盤有空檔纔會寫入磁盤,這樣可以提升寫入效率！風險爲若服務器宕機或不正常，會損失緩衝區中未寫入磁盤的數據 解決辦法：服務器主板電池或加UPS不間斷電源
nodiratime
不更新系統上的directory inode時間戳，高併發環境，推薦顯示該應用，可以提高系統I/O性能
nobarrier
不使用raid卡上電池
(5)Linux 內核參數優化
1.將vm，swappiness設置爲0-10
2.將vm，dirty_background_ratio設置爲5-10，將vm，dirty_ratio設置爲它的兩倍左右，以確保能持續將髒數據刷新到磁盤，避免瞬間I/O寫，產生嚴重等待
3.優化TCP協議棧
減少TIME_WAIT，提高TCP效率
net.ipv4.tcp_tw_recyle=1
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
減少處於FIN-WAIT-2連接狀態的時間，使系統可以處理更多的連接net.ipv4.tcp_fin_timeout=2
減少TCP KeepAlived連接偵測的時間，使系統可以處理更多的連接。
net.ipv4.tcp_keepalived_time=600
提高系統支持的最大SYN半連接數（默認1024）
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
減少系統SYN連接重試次數(默認5)
net,ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.ipv4.tcp_sync_retries = 1
在內核放棄建立的連接之前發送SYN包的數量
net.ipv4.ip_local_prot_range = 4500 65535
允許系統打開的端口範圍
4.網絡優化
優化系統套接字緩衝區
Increase TCP max buffer size
net.core.rmem_max=16777216 #最大socket讀buffer
net.core.wmem_max=16777216 #最大socket寫buffer
net.core.wmem_default = 8388608 #該文件指定了接收套接字緩衝區大小的缺省
值(以字節爲單位)
net.core.rmem_default = 8388608
優化TCP接收/發送緩衝區
Increase Linux autotuning TCP buffer limits
net.ipv4.tcp_rmem=4096 87380 16777216
net.ipv4.tcp_wmem=4096 65536 16777216
net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000
優化網絡設備接收隊列
net.core.netdev_max_backlog=3000
5.其他優化
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 360000
提示：面試的時候說框架，然後說一兩個小的優化參數即可
更多內核可以參考“跟老男孩學運維書的第三章”以及我們的博客，近期將會更新
3
MySQL數據庫層面優化
my.cnf參數優化
此優化主要針對innodb引擎
如果採用MyISAM引擎，需要key_buffer_size加大。
強烈推薦採用innodb引擎，default-storage-engine=Innodb
調整innodb_buffer_pool_size大小，考慮設置爲物理內存的50%-60%左右
根據實際需要設置inno_flush_log_at_trx_commit，sync_binlog的值。
如果要需要數據不能丟失，那麼兩個都設爲1.如果允許丟失大一點數據，
則可分別設爲2和0，在slave上可設爲0
設置innodb_file_per_table = 1，使用獨立表空間
設置innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend,不要使用默認的10%
設置innodb_log_file_size=256M,設置innodb_log_files_in_group=2，基本可
滿足90%以上的場景；
不要將innodb_log_file_size參數設置太大，這樣可以更快同時又更多的磁盤空間，
丟掉多的日誌通常是好的，在數據庫崩潰後可以降低恢復數據庫的事件
設置long_query_time = 1記錄那些執行較慢的SQL，用於後續的分析排查；
根據業務實際需要，適當調整max_connection（最大連接數max_connection_error
（最大錯誤數，建議設置爲10萬以上，而open_files_limit、innodb_open_files、
table_open_cache、table_definition_cache這幾個參數則可設爲約10倍於
max_connection的大小；）不要設置太大，會將數據庫撐爆
tmp_table_szie、max_heap_table_size、sort_buffer_size、
join_buffer_size、read_buffer_size、read_rnd_buffer_size等都是
每個連接session分配的，因此不能設置過大
建議關閉query cache功能或降低設置不要超過512M
更多內核參數：my-innodb-heavy-4G.cnf 配置文件參數介紹
MySQL工具mysqlreport 我們可以使用工具來分析MySQL的性能
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關於庫表的設計規範
推薦utf-8字符集，雖然有人說談沒有latin1快
固定字符串的列儘可能多用定長char，少用varchar
存儲可變長度的字符串使用VARCHAR而不是CAHR---節省空間，因爲固定
長度的CHAR，而VARCHAR長度不固定（UTF8不愁此影響）
所有的InnoDB表都設計一個無業務的用途的自增列做主鍵
字段長度滿足需求前提下，儘可能選擇長度小的
字段屬性儘量都加NOT NULL約束
對於某些文本字段，例如“省份”或者“性別”我們可以將他們定義爲ENUM類型儘可能不使用TEXT/BLOB類型，確實需要的話，建議拆分到子表中，不要和主表
放在一起，避免SELECT *的時候讀性能太差。
讀取數據時，只選取所需要的列，不要每次都SELECT * 避免產生嚴重的隨機讀
問題，尤其是讀到一些TEXT/BLOB類型，確實需要的話，建議拆分到子表中，不要
和主表放在一起，避免SELECT *的時候讀性能太差
對一個VARCHAR（N）列創建索引時，通常取其50%（甚至更小）左右長度創建前綴
索引就足以滿足80%以上的查詢需求了，沒必要創建整列的全長度索引。
多用符合索引，少用多個獨立索引，尤其是一些基礎（Cardinality）太小
（如果說：該列的唯一值總數少於255）的列就不要創建獨立索引了。
4
SQL語句的優化
索引優化
1)白名單機制一百度，項目開發啊，DBA參與，減少上線後的慢SQL數據
抓出慢SQL,配置my.cnf
long_query_time = 2
log-slow-queries=/data/3306/slow-log.log
log_queries_not_using_indexs
按天輪詢：slow-log.log
2)慢查詢的日誌分析工具——mysqlsla或pt-query-digest（推薦）
pt-quey-diges,mysqldumpslow,mysqlsla,myprofi,mysql-explain-slow-log,mysqllogfileter
3)每天晚上0點定時分析慢查詢，發到核心開發，DBA分析，及高級運維，CTO的郵箱裏
DBA分析給出優化建議-->核心開發確認更新-->DBA線上操作處理
4)定期使用pt-duplicate-key-checker檢查並刪除重複的索引
定期使用pt-index-usage工具檢查並刪除使用頻率很低的索引
5)使用pt-online-schema-change來完成大表的ONLINE DDL需求
6)有時候MySQL會使用錯誤的索引，對於這種情況使用USE INDEX
7)使用explain及set profile優化SQL語句
大的複雜的SQL語句拆分成多個小的SQL語句
子查詢，JOIN連表查詢，某個表4000萬條記錄
數據庫是存儲數據的地方，但不是計算數據的地方
對數據計算，應用類處理，都要拿到前端應用解決。禁止在數據庫上處理
搜索功能，like ‘%oldboy%’ 一般不要用MySQL數據庫
使用連接(JOIN)來代替子查詢（Sub_Queries）
避免在整個表上使用cout(*)，它可能鎖住整張表
多表聯接查詢時，關聯字段類型儘量一致，並且都要有索引。
在WHERE子句中使用UNION代替子查詢
多表連接查詢時，把結果集小的表（注意，這裏是指過濾後的結果集，不一樣是全表數據量小的）作爲驅動表
爬蟲獲取數據的過程
5
網站集羣架構上的優化
1.服務器上跑多實例，2-4個（具體需要看服務器的硬件信息）
2.主從複製一主五從，採用mixed模式，儘量不要跨機房同步（進程遠程讀本地寫）
3.定期使用pt-table-checksum、pt-table-sync來檢查並修復mysql主從複製的數據差異
4.業務拆分：搜索功能，like '%oldboy% ' 一般不要用MySQL數據庫
5.業務拆分：某些業務應用使用nosql持久化存儲，例如：memcached、redis、ttserver
例如粉絲關注，好友關係等
6.數據庫前端必須要加cache，例如：memcached，用戶登錄，商品查詢
7.動態的數據庫靜態化，整個文件靜態化，頁面片段靜態化
8.數據庫集羣與讀寫分離。一主多從，通過程序或dbproxy進行集羣讀寫分離
9.單表超過800萬，拆庫拆表。人工拆表拆庫（登錄、商品、訂單）
10.百度、阿里國內前三公司，會選擇從庫進行備份，對數據庫進行分庫分表
6
MySQL 流程、制度控制優化
任何一次人爲數據庫記錄的更新，都要走一個流程：
a.人的流程：開發-->核心開發-->運維或DBA
b.測試流程：內網測試-->IDC測試-->線上執行
c.客戶端管理，phpmyadmin
MySQL基礎安全
1.啓動程序700，屬主和用戶組爲MySQL
2.爲MySQL超級用戶root設置密碼
3.如果要求嚴格可以刪除root用戶，創建其他管理用戶，例如admin
4.登錄時儘量不要在命令行暴露密碼，備份腳本中如果有密碼，給設置700，
屬主和密碼組爲mysql或root
5.刪除默認存在的test庫
6.初始刪除無用的用戶，只保留
| root | 127.0.0.1 |
| root | localhost |
7.不要一個用戶管理所有的庫，儘量專庫專用戶
8.清理mysql操作日誌文件~/.mysql_history（權限600，可以不刪）
9.禁止開發獲得到web連接的密碼，禁止開發連接操作生產對外的庫
10.phpmyadmin安全
11.服務器禁止設置外網IP
12.防SQL注入（WEB）php.ini或web開發插件監控，waf控制