Оптимизация производительности MySQL

MySQL - это одна из самых популярных реляционных систем управления базами данных, которая используется для обеспечения большинства веб-сайтов в интернете. От скорости записи и получения данных из таблиц зависит скорость работы сайта, в целом, так как, если на один запрос будет уходить больше секунды, то это будет тормозить работу php, а в следствии скоро накопиться столько запросов, что сервер не сможет их обработать.

В сегодняшней статье мы поговорим о том, как выполняется оптимизация производительности mysql. Какие программы для этого лучше использовать и как это работает.

Содержание статьи

• Скорость работы MySQL
• Оптимизация MySQL
• Тестирование результата
• Выводы

Скорость работы MySQL

Оптимизация без аналитики бессмысленна. Перед тем как переходить к оптимизации давайте посмотрим как работает база данных сейчас, есть ли запросы, которые выполняются очень медленно. Все настройки вашего сервиса mysql находятся в файле /etc/my.cnf. Чтобы включить отображение медленных запросов добавьте такие строки в my.cnf, в секцию [mysqld]:

log-slow-queries=/var/log/mariadb/slow_queries.log
long_query_time=5

Здесь первая строка включает запись лога медленных запросов, вторая указывает, что минимальное время запроса для внесения его в этот лог - две секунды. Еще можно включить в лог запросы, которые не используют индексы:

log-queries-not-using-indexes=1

Но это уже необязательно для проверки скорости и используется больше для отладки кода и правильности создания таблиц. Дальше перезапустите сервер баз данных и посмотрите лог:

systemctl restart mariadb

tail -f /var/log/mariadb/slow-queries.log

Мы можем видеть, что есть запросы, которые выполняются больше, чем 10 секунд. Это, например, запрос

SELECT option_name, option_value FROM wp_options WHERE autoload = 'yes';

Можно его выполнить отдельно, в консоли mysql:

Здесь тоже измеряется время, и мы видим результат - три секунды. Это очень много. И еще ничего, если такие запросы приходят редко, если ваш сайт постоянно под нагрузкой, то тремя секундами вы не отделаетесь, количество необработанных запросов будет расти, а скорость ответа увеличиваться до нескольких минут. Можно пойти двумя путями - оптимизировать код, убрать сложные запросы, или же нужна оптимизация mysql на сервере.

Оптимизация MySQL

Конфигурация MySQL достаточно сложная, но, к счастью, вам не нужно в нее сильно углубляться. Есть специальный скрипт под названием MySQLTunner, который анализирует работу MySQL и дает советы какие параметры нужно изменить и какие значения для них установить. Скрипт поддерживает большинство версий MariaDB, MySQL и Percona XtraDB. Нам понадобится загрузить три файла с помощью wget:

wget http://mysqltuner.pl/ -O mysqltuner.pl
wget https://raw.githubusercontent.com/major/MySQLTuner-perl/master/basic_passwords.txt -O basic_passwords.txt
wget https://raw.githubusercontent.com/major/MySQLTuner-perl/master/vulnerabilities.csv -O vulnerabilities.csv

Первый из них - это сам скрипт, написанный на Perl, второй и третий - база данных простых паролей и уязвимостей. Они позволяют обнаружить проблемы с безопасностью. Дальше можно переходить к тестированию. Я использую сервер с настройками mysql по умолчанию, установленными панелью управления VestaCP.

perl ./mysqltuner.pl

Буквально за несколько минут скрипт выдаст полную статистику по работе MySQL. Количеству запросов, занимаемому объему памяти и эффективности работы буферов. Вы можете ознакомиться со всем этим, чтобы лучше понять в чем причина проблем. Проблемные места обозначены красными восклицательными знаками. Например, здесь мы видим, что размер буфера движка таблиц InnoDB (InnoDB buffer pool) намного меньше, чем должен быть для оптимальной работы:

Кроме того, в самом конце вывода утилита предоставит список рекомендаций как исправить ситуацию. Мы рассмотрим все сообщения утилиты из этого примера и почему нужно использовать именно их, а не другие.

Все параметры нужно добавлять в /etc/my.cnf. Еще раз замечу, что вы не копируете статью, а смотрите что вам выдала утилита. Начнем с query-cache.

query_cache_size=0
query_cache_type=0
query_cache_limit=1M

Скрипт рекомендует отключить кэш запросов. Query Cache - это кэш вызовов SELECT. Когда базе данных отправляется запрос, она выполняет его и сохраняет сам запрос и результат в этом кэше. И все бы ничего, но при использовании его вместе с InnoDB при любом изменении совпадающих данных кэш будет перестраиваться, что влечет за собой потерю производительности. И чем больше объем кэша, тем больше потери. Кроме того при обновлении кэша могут возникать блокировки запросов. Таким образом, если данные часто пишутся в базу данных - его надежнее отключить.

tmp_table_size=16M
max_heap_table_size=16M

Оба параметра устанавливают размер памяти, которая используется для внутренних временных таблиц MySQL. Утилита рекомендует использовать объем больше 16 мегабайт, просто установите это ваше значение для обоих переменных, если у вас достаточно памяти, то можно выделить 32 или даже 64. Но важно чтобы оба значения совпадали, иначе будет использоваться минимальное.

thread_cache_size=16

Этот параметр отвечает за количество потоков, которые будут закэшированны. После того, как работа с подключением будет завершена, база данных не разорвет его, а закэширует, если количество кэшированных потоков не превышает ограничение. Утилита рекомендует больше четырех, например, 16.

skip-name-resolve=1

Указывает, что не нужно пытаться определить доменное имя для подключений извне. Ускоряет работу, так как не тратится время на DNS запросы.

innodb_buffer_pool_size=800M

Этот параметр определяет размер буфера InnoDB в оперативной памяти, от этого размера очень сильно зависит скорость выполнения запросов. Значение зависит от размера ваших таблиц и количества данных в них. Если памяти недостаточно, запросы будут обрабатываться дольше. У меня используется стандартный объем 128, а нужно больше 652.

innodb_log_file_size=200M

Размер файла лога innodb должен составлять 25% от размера буфера. В случае 800 мегабайт это будет 200М. Но тут есть одна проблема. Чтобы изменить размер лога нужно выполнить несколько действий. Поскольку мы изменили все нужные параметры перейдем к перезагрузке сервера. Для нашего лога нужно остановить сервис:

systemctl stop mariadb

Затем переместите файлы лога в /tmp:

mv /var/lib/mysql/ib_logfile[01] /tmp

И запустите сервис:

systemctl start mariadb

Когда размер лога меняется сервис видит поврежденный лог, выдает ошибку и не запускается. Поэтому сначала нужно удалить старый. После этого смотрите есть ли сообщения об ошибках:

systemctl status mariadb

Тестирование результата

Готово оптимизация базы данных mysql завершена, теперь тестируем тот же запрос через клиент mysql:

mysql

> USE база_данных;
> SELECT option_name, option_value FROM wpfc_options WHERE autoload = 'yes';

Первый раз он выполняется долго, может даже дольше чем обычно, но все последующие разы буквально мгновенно. Результат с более 3 секунд до 0,15. А если брать статистику из slow-log, то от более 12. Если в выводе утилиты для вас были предложены и другие оптимизации, то их тоже стоит применить.

Выводы

Как видите, оптимизация mysql это достаточно просто благодаря такому скрипту, но, в то же время, такая операция может очень сильно помочь, особенно высоконагруженным проектам. Еще лучше ускорить работу может только оптимизация запросов mysql. Не забывайте время от времени проверять параметры, чтобы быть уверенным что все в порядке. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!

На завершение лекция про производительность MySQL от Percona: