数据库层与硬件层优化

优化概览

高性能的数据库依赖与几个因素，如表结构，查询语句，服务器的硬件配置和软件的设置。

软件上的构造直接导致了硬件层CPU和I/O操作，所以，我们优化的策略，一般为，减少不必要的磁盘I/O，尽量利用好表的物理结构，如索引来快速访问数据，达到高效的查询。

在数据库层的优化

让数据库应用更加快速的最重要的因素当然是它的基本的设计，如：

• 1：表的结构是否合理

  这些表现在：是否使用了正确的数据类型，如果是一个写频繁的结构，是否一次一次写入，会更新到很多的列，这些的负荷是，会有相应的索引需要进行维护

• 2：是否使用了正确的索引

  索引使用不当，当数据很大的时候，可能会被全部扫描，如果内存不够大，会利用相应的磁盘进行排序等操作，将会非常慢

• 3：是否使用了合理的存储引擎，

  mysql中innodb支持事务与外键，并且索引和数据文件是一体的；如果你的引用对于事物要求不是很高，可以考虑使用MyISM,这个存储引擎的速度比较快的，但就是安全性方面有待考虑，并且索引和数据文件是分离的。

• 4：是否使用了正确的行格式

  mysql中支持压缩的行格式，这样会导致更少的磁盘I/O和读写数据，当然不好的地方是不能在此上建立好的索引和进行数据的比较，比如blob等

• 5：是否你的应用程序使用了了锁策略

  对于Innodb，使用了行级锁，这鼓励更多的并行操作，如果对与应用程序，如果能把锁移动到应用程序中，使用相应的语言特性，或是系统调用如互斥锁，信号量等来处理，而不应该把维护数据的正确行来锁表

• 6：是否使用了合理的缓存cache

  这个缓存就更内存的分页一样，大了的话，会造成大量的碎片不能使用，因此，很多查询没有地方缓存而清空之前的缓存，当下一次查询时，就不能利用缓存了，另外，如果小了，会造成mysql对缓存的管理压力加大，因为会为没一次查询可能分好几页来缓存数据，管理这些数据是需要一定的开销的

硬件层的优化

当数据库更加忙的时候，对硬件的要求就更高了，因此，提前识别出系统的瓶颈，一般都是在内存达到80%时更换或添加相应的硬件，有效的慢SQL监控机制也是提前识别系统瓶颈的一种重要方法。

典型的瓶颈有以下方面：

• 1：磁盘I/O相关

  下面几个是按照IOPS性能提升的幅度排序，对于磁盘I/O可优化的一些措施：

  • （1）、使用SSD或者PCIe SSD设备，至少获得数百倍甚至万倍的IOPS提升；
  • （2）、购置阵列卡同时配备CACHE及BBU模块，可明显提升IOPS(主要是指机械盘，SSD或PCIe SSD除外。同时需要定期检查CACHE及BBU模块的健康状况，确保意外时不至于丢失数据)；
  • （3）、有阵列卡时，设置阵列写策略为WB，甚至FORCE WB(若有双电保护，或对数据安全性要求不是特别高的话)，严禁使用WT策略。并且闭阵列预读策略，基本上是鸡肋，用处不大；
  • （4）、尽可能选用RAID-10，而非RAID-5；
  • （5）、使用机械盘的话，尽可能选择高转速的，例如选用15KRPM，而不是7.2KRPM的盘，不差几个钱的；

• 2：内存带宽

  当CPU需要更多的数据来填充cache时，主存可能会变成一个瓶颈，可以考虑更快更大的内存，相比，更快可能会好些，因为cpu的处理速度比内存的速度高几个数量级，如果内存足够快，相对来说，CPU等待的时间就少了，自然速度就是上去了