MySQL数据库服务器整体规划

2015/04/10 MySQL

我们在搭建MySQL数据库服务器的开始阶段就合理的规划,可以避免以后的很多问题的产生,大大节省我们的时间和精力,在一定幅度上降低成本。当然,这会涉及很多方面。比如机器的选型、业务评估和系统规划等。

所有的设计都是跟具体的需求相关的,我们首先要做的就是对业务进行整体评估。我在下面分享一个具体的例子。

业务需求

要求 指标 响应时间 查询和操作请求ms级别返回 数据总量 1年内大约有500GB的数据量 每秒请求量 每秒有3W次请求 读写比 读写比是1:1 重要程度 核心业务,P1级别故障 其他说明 数据具有时效性,历史数据访问较少,一般处理最近7天内的数据,数据总体长度约为1K

业务评估

  • step1:1年的数据量大约是500GB

结果:每秒产生的数据量为50010241024/(3652460*60)=17KB。

  • step2:每秒3W次请求;读写比是1:1

结果:每秒的读请求是15000次;每秒的写请求是15000次。

  • step3:记录的长度大约为1KB

结果:根据step1得出的结果,每秒insert的数据写入大约为17KB;根据step2得出的结果,每秒写入的请求为15000次,可知14083次为update和delete操作。由于MySQL写入操作按照页来处理,页大小为16KB,假设每次操作的页都不相同,那么每秒写操作的数量为16KB15000=234MB。每秒读操作的数量为16KB15000=234MB。

  • step4:处理最近7天的数据

结果:热数据量为:(500/365)*7=21GB

  • step5:操作ms级别返回

结果:操作ms级别返回,并且读写基本平衡。需要尽可能多的将数据加载到内存。按照内存命中率接近100%计算的话,那么innodb_buffer大约需要21GB,而其它的内存大约需要1~2GB,因此内存超配大约为32GB。按照超配原则,写带宽(wBPS)限制为250MB/s。读带宽(rBPS)限制为250MB/s。

硬盘选择(HDD vs SSD)

HDD类型的硬盘更善于处理一些顺序读写的内容,而SSD硬盘不管是顺序还是随机的性能都有远远优于HDD的硬盘,但是SSD的硬盘价格比较昂贵。因此,我们可以通过合理的分配,降低整体拥有的成本。

例如,对于一些日志文件,这些日志文件主要是顺序IO,我们可以把这些文件放到HDD上,可以考虑使用RAID5级别,提高日志系统的容错能力。对于数据文件,我们可以考虑放到SSD上,使用RAID10提高容错能力。

机型测试

性能对比测试:对不同硬件设备在压力测试下数据库表现性能指标。对于硬件性能做出整体的评估。

稳定性测试:没有抖动现象,可以持续稳定的提供服务。

掉电保护测试:这个环节挺麻烦,需要系统工程师的支持。

内存异常测试:测试内存是否容易出现问题,能否对业务提供稳定支持。

此外还有IO设备和坏盘重构。

经过一系列的测试,我们可以选出2~3种候选机型,我们应当尽量避免应用和设备绑定,防止单个机型缺货,供应不足影响业务。

成本评估

通过前面的一系列的准备工作,我们可以选出候选的机型,考虑我们的使用成本。这包括:

设备成本

运维成本

功耗成本

特别注意:我们虽然有的时候单机使用成本虽然会上升,但是整体的使用成本却下降了。这是因为我们提升了单个机器的性能,可以减少机器的数目。降低运维和功耗的成本,甚至也降低了整体设备的成本。

文件系统规划

MySQL数据库的特点:

— 单数据目录(单个实例不能指定多个数据库)

— 混合读写(日志和数据的读写方式是不一样的)

— 请求随机

文件系统划分:

/dev/sda1                /boot

/dev/sda2                /

/dev/sda3                /home

/dev/sda4                /tmp

/dev/sdb1                /data

/dev/sdc1                /log            

根据使用经验,建议IO调度策略为deadline的方式:

#echo      deadline  >    /sys/block/sd{b,c}/queue/scheduler

MySQL数据库日志文件是顺序读写的,建议放在普通的SSD硬盘。

— binlog日志文件、error日志文件、slow日志文件可以存放在/log日志目录中 — tmp文件指定为系统的目录/tmp — 其他所有目录指定为数据目录/data

注意:虽然日志文件是随机读写的,但是由于把几个日志文件都放到一个分区,还是可能产生随机化读写的现象。

参考资料:

  • Inexpensive SSDs for Database Workloads:

http://www.percona.com/blog/2013/10/03/inexpensive-ssds-database-workloads/

  • SSD vs HDD: which is best?:

http://www.techradar.com/news/storage/computing-components/ssd-vs-hdd-which-is-best-936111

  • Solid State Drive vs Hard Disk Drive Price andPerformance Study:

http://www.dell.com/downloads/global/products/pvaul/en/ssd_vs_hdd_price_and_performance_study.pdf

  • SSD vs HDD:

http://www.storagereview.com/ssd_vs_hdd

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