我的学习空间

一、硬件层优化

1.1 CPU优化

# BIOS设置
- 电源管理：Performance Per Watt Optimized(DAPC)  # 发挥CPU最大性能
- C-states/C1E：关闭  # 禁用CPU节能状态
- Turbo Boost：开启   # 保持全核睿频状态

1.2 内存优化

# BIOS设置
- Memory Frequency：Maximum Performance  # 内存频率设为最佳性能
- Node Interleaving：启用  # 避免NUMA问题

1.3 NUMA说明

NUMA（Non-Uniform Memory Access）是非一致性内存访问架构，启用Node Interleaving可以让CPU交替访问内存，避免内存访问不均导致的性能问题。

---

二、磁盘I/O优化

2.1 硬件选型

优化项	推荐配置	说明
磁盘类型	SSD	比机械硬盘IOPS提升数百甚至万倍
阵列卡	配备CACHE+BBU	大幅提升IOPS，BBU保障断电数据安全
RAID级别	RAID 10	不要用RAID 5，RAID 10性能更优

2.2 BBU（电池备份单元）作用

• CACHE Memory：RAID卡内置128MB-1GB缓存，提升读写性能
• BBU电池：断电时保护缓存数据不丢失，直至电源恢复

---

三、文件系统层优化

3.1 I/O调度器选择

# 查看当前调度器
cat /sys/block/sda/queue/scheduler

# 临时修改（重启失效）
echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler

# 永久修改（CentOS 7+）
grubby --update-kernel=ALL --args="elevator=deadline"

调度器	适用场景	特点
deadline	数据库（MySQL/Oracle）	确保截止时间内服务请求，防止写饿死
noop	SSD、虚拟化环境	简单FIFO，适合智能硬件
cfq	桌面、多任务	完全公平排队，不适合密集I/O

3.2 文件系统选择

# 推荐使用XFS
mkfs.xfs /dev/sdb1

# 挂载选项（重要！）
mount -o noatime,nodiratime,nobarrier /dev/sdb1 /data

# 写入fstab
/dev/sdb1 /data xfs defaults,noatime,nodiratime,nobarrier 0 0

文件系统	适用性	说明
XFS	最佳	高并发、大文件场景首选
ext4	可用	中小规模可用
ext3	不推荐	性能差

挂载选项说明：

• noatime：不更新文件访问时间
• nodiratime：不更新目录访问时间
• nobarrier：XFS特有，禁用写屏障（提升性能）

---

四、Linux内核参数优化

4.1 swappiness（内存交换）

# 查看当前值
cat /proc/sys/vm/swappiness

# 临时修改
echo 10 > /proc/sys/vm/swappiness

# 永久修改
echo "vm.swappiness = 10" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

值	行为	推荐
0	最大限度使用物理内存	不推荐（可能触发OOM）
10	内存使用90%后才开始swap	推荐
60	默认值	内存40%时开始swap
100	积极使用swap	不推荐

4.2 脏页参数

脏页（Dirty Pages）是什么？

# 查看当前值
cat /proc/sys/vm/dirty_background_ratio
cat /proc/sys/vm/dirty_ratio

# 临时修改
echo 5 > /proc/sys/vm/dirty_background_ratio
echo 10 > /proc/sys/vm/dirty_ratio

# 永久修改
echo "vm.dirty_background_ratio = 5" >> /etc/sysctl.conf
echo "vm.dirty_ratio = 10" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

参数	含义	推荐值
dirty_background_ratio	后台写回阈值	5-10
dirty_ratio	强制写回阈值	dirty_background_ratio的2倍

---

五、MySQL参数优化

5.1 InnoDB核心参数

（1）、innodb_buffer_pool_size
​设置数据和索引缓存的大小，如果是单实例且绝大多数是InnoDB引擎表的话，可考虑设置为物理内存的20%-65%左右，为什么有一个20%呢？对于<4gb的mysql用服务器来说按照20%系统内存来设置，如果物理内存是128gb，此值建议设置为72G。
（2）、innodb_log_file_size
这个值是配置redo log日志的大小，此参数没有一个绝对的概念，如果对Innodb数据表有大量的写入操作，那么选择合适的innodb_log_file_size 值对提升MySQL性能很重要。然而设置太大了，就会增加恢复的时间，因此在MySQL崩溃或者突然断电等情况会令MySQL服务器花很长时间来恢复。
Redo log的空间通过innodb_log_file_size和innodb_log_files_in_group（默认2）参数来调节。将这俩参数相乘即可得到总的可用Redo log 空间。尽管技术上并不关心你是通过innodb_log_file_size还是innodb_log_files_in_group来调整Redo log空间，不过多数情况下还是通过innodb_log_file_size 来调节。
（3）、innodb_log_buffer_size
这个配置决定了为尚未执行的事务分配的缓存。其默认值（1MB）一般来说已经够用了，但是如果事务中包含有二进制大对象或者大文本字段的话，这点缓存很快就会被填满并触发额外的I/O操作。看看Innodb_log_waits状态变量，如果它不是0，就需要增加innodb_log_buffer_size。缓冲区更大能提高性能，但意外的故障可能导致数据丢失。

[mysqld]
# 缓冲池大小（最重要！）
innodb_buffer_pool_size = 72G  # 物理内存128G时建议72G

# Redo日志
innodb_log_file_size = 2G       # 根据写入负载调整
innodb_log_files_in_group = 2    # 默认2个文件组
innodb_log_buffer_size = 16M     # 默认1M，如有大事务可增加

# 事务提交方式
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1  # 主库用1，从库可用2

innodb_flush_log_at_trx_commit
此参数控制事务的提交方式,也就是控制log的刷新到磁盘的方式。默认值是1.
这个参数只有3个值(0，1，2)，性能更高的可以设置为0或是2，这样可以适当的减少磁盘IO(但会丢失一秒钟的事务。)，游戏库的MySQL建议设置为0。主库请不要更改。
其中：
0：log buffer中的数据将以每秒一次的频率写入到log file中，且同时会进行文件系统到磁盘的同步操作，但是每个事务的commit并不会触发任何log buffer 到log file的刷新或者文件系统到磁盘的刷新操作；
1：(默认为1)在每次事务提交的时候将log buffer中的数据都会写入到log file，同时也会触发文件系统到磁盘的同步；
2：事务提交会触发log buffer到log file的刷新，但并不会触发磁盘文件系统到磁盘的同步。此外，每秒会有一次文件系统到磁盘同步操作。对于slave节点这个值是可以接受的。

innodb_flush_log_at_trx_commit取值：

值	行为	安全性	性能	适用
1	每次提交都刷盘	最高	最低	主库推荐
2	每秒刷盘	中等	高	从库/游戏库
0	每秒写日志并刷盘	最低	最高	可丢数据的场景

5.2 连接与网络参数

skip_name_resolve
生产上建议开启成1，这样mysql server不会对客户端连接使用反向dns解析，否则经常会出现客户端连上后有timeout现象，如果设成了1带来的问题就是你不能在mysql中使用主机名来对客户端权限进行划分，而是需要使用ip。

tmp_table_size
设置临时表的大小，例如在做高级GROUP BY操作时，会生成临时表。默认系统为32M，如果临时表越来越多，加在一起超过了这个值，那么mysql就会在系统磁盘上创建，这个值不是越大越好，也没有一个合适的值。一开始建议设置为64M，后面根据情况进行调整。

[mysqld]
# 最大连接数
max_connections = 2000  # 建议不超过20000，默认时不超过4096，所以要改限制

# 禁用DNS反向解析
skip_name_resolve = 1   # 避免连接超时

# 最大允许数据包
max_allowed_packet = 256M  # 导入大文件时调整

# 临时表大小
tmp_table_size = 64M       # 根据group by等操作调整

5.3 系统限制配置

max_connections
此参数用来配置mysql的最大连接数，如果看到‘Too many connections’错误，就表示max_connections的值太低了。
根据mysql服务器硬件配置不同，此值可设置的大小也不同，生产环境上建议设置不超过20000。max_connections值受系统Linux系统最大打开连接数限制，因此我们需要做以操作：
1）在 /etc/security/limits.conf 底部增加2行
mysql hard nofile 65535
mysql soft nofile 65535
2）在/usr/lib/systemd/system/mysqld.service（视如何安装mysql所决定，用编译安装和yum安装会产生path路径不同。）文件最后添加：
LimitNOFILE=65535
LimitNPROC=65535
systemctl daemon-reload
systemctl restart mysqld.service

# 1. 修改limits.conf
cat >> /etc/security/limits.conf << EOF
mysql soft nofile 65535
mysql hard nofile 65535
EOF

# 2. 修改systemd服务文件
cat >> /usr/lib/systemd/system/mysqld.service << EOF
LimitNOFILE=65535
LimitNPROC=65535
EOF

# 3. 重载配置
systemctl daemon-reload
systemctl restart mysqld

5.4 主从复制参数

gtid_mode
gtid_mode：主从复制时用，推荐开启成on，也就是开启了GTID模式，GTID(Global Transaction ID)是对于一个已提交事务的编号，并且是一个全局唯一的编号。GTID实际上是由UUID+TID组成的。其中UUID是一个MySQL实例的唯一标识，保存在mysql数据目录下的auto.cnf文件里。TID代表了该实例上已经提交的事务数量，并且随着事务提交单调递增。相比传统的复制，GTID复制对于运维更加友好，根据GTID可以知道事务最初是在哪个实例上提交的，产生多少事物等，都可以非常直接的标识出来。
log_bin
开启二进制日志记录功能，如果你想让数据库服务器充当主节点，那么必须开启二进制日志记录功能。

[mysqld]
# 开启GTID模式（推荐）
gtid_mode = ON
enforce_gtid_consistency = ON

# 开启二进制日志（主库必须）
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
binlog_format = ROW

5.5 其他重要参数

参数	推荐值	说明
innodb_io_capacity	2000	SSD可设更高
innodb_read_io_threads	64	读线程数
innodb_write_io_threads	64	写线程数
innodb_flush_method	O_DIRECT	绕过文件系统缓存
transaction_isolation	READ-COMMITTED	适合高并发

---

六、优化效果监控

-- 查看InnoDB状态
SHOW ENGINE INNODB STATUS\G

-- 查看缓存命中率
SHOW STATUS LIKE 'Innodb_buffer_pool_read%';

-- 查看连接数
SHOW VARIABLES LIKE 'max_connections';
SHOW STATUS LIKE 'Threads_connected';

-- 查看慢查询
SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log%';

---

一句话总结

MySQL优化是一个系统工程：硬件选型是基础，文件系统和内核参数是支撑，MySQL自身配置是核心，三者缺一不可！

生产环境调优版

[Unit]
Description=MySQL Server
Documentation=https://dev.mysql.com/doc/
After=network.target
After=syslog.target
Wants=network-online.target

[Service]
User=mysql
Group=mysql
Type=forking
PIDFile=/usr/local/mysql/logs/mysqld.pid
ExecStart=/usr/local/mysql/bin/mysqld --defaults-file=/usr/local/mysql/etc/my.cnf --daemonize --pid-file=/usr/local/mysql/logs/mysqld.pid
ExecStop=/usr/local/mysql/bin/mysqladmin -u root -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD} shutdown
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID

# ========== 重启策略调优 ==========
Restart=on-failure
RestartSec=10
StartLimitBurst=5          # 5分钟内最多重启5次
StartLimitIntervalSec=300  # 超过限制则不再重启

# ========== CPU 调优 ==========
CPUQuota=400%              # 限制最多使用4个CPU核心
CPUWeight=1000              # CPU优先级（默认100，越高越优先）
CPUSchedulingPolicy=rr      # 调度策略：rr(轮询)/fifo(先进先出)/other
CPUSchedulingPriority=89    # 实时优先级（1-99，越高越优先）
Nice=-5                     # nice值（-20~19，越小优先级越高）

# ========== 内存调优 ==========
MemoryMax=32G               # 最大内存限制（硬限制）
MemoryHigh=28G              # 内存使用高水位（软限制）
MemoryLimit=32G             # 内存限制（旧版本）
MemorySwapMax=2G            # 最大swap使用量

# ========== I/O 调优 ==========
IOWeight=1000               # IO优先级（默认100，越高越优先）
IOSchedulingClass=2         # IO调度类：0(无),1(实时),2(尽力),3(空闲)
IOSchedulingPriority=7      # IO优先级（0-7，0最高）

# ========== 文件句柄调优 ==========
LimitNOFILE=1048576         # 最大打开文件数（高并发必备）
LimitNPROC=65535            # 最大进程数
LimitCORE=infinity          # core文件大小
LimitAS=infinity            # 地址空间限制
LimitRSS=infinity           # 内存驻留集大小
LimitMEMLOCK=infinity       # 内存锁定限制

# ========== 任务/线程调优 ==========
TasksMax=infinity           # 最大任务数
Delegate=yes                 # 允许服务管理自己的cgroup

# ========== 安全隔离调优 ==========
PrivateTmp=true
PrivateDevices=true         # 隔离设备访问
PrivateNetwork=false        # 是否需要私有网络
ProtectSystem=full          # 保护系统目录（/usr /boot）
ProtectHome=true            # 保护家目录
ProtectKernelTunables=true  # 保护内核参数
ProtectKernelModules=true   # 禁止加载内核模块
ProtectControlGroups=true   # 保护cgroup
NoNewPrivileges=true
RestrictRealtime=true       # 限制实时调度
RestrictNamespaces=true     # 限制namespace

# ========== 系统调用过滤 ==========
SystemCallFilter=~@clock @cpu-emulation @debug @keyring @module mount @obsolete @raw-io setdomainname setgroups sethostname
SystemCallArchitectures=native

# ========== OOM Killer 调优 ==========
OOMScoreAdjust=-500         # OOM分数（-1000~1000，越低越不易被kill）

# ========== 日志调优 ==========
StandardOutput=journal
StandardError=journal
SyslogIdentifier=mysqld
SyslogFacility=daemon
SyslogLevel=info

# ========== 环境变量 ==========
Environment=MYSQL_ROOT_PASSWORD=your_password_here
Environment=LD_PRELOAD=/usr/lib64/libjemalloc.so  # 使用jemalloc优化内存

[Install]
WantedBy=multi-user.target