MYSQL数据库常用架构设计

kevin0490

　　一、MYSQL引擎
　　
　　Mysql三种存储引擎
　　MySQL提供了两种存储引擎：MyISAM和 InnoDB，MySQL4和5使用默认的MyISAM存储引擎。从MYSQL5.5开始，MySQL已将默认存储引擎从MyISAM更改为InnoDB。
　　MyISAM没有提供事务支持，而InnoDB提供了事务支持。
　　二、常用的MYSQL调优策略
　　
　　1、硬件层相关优化
　　修改服务器BIOS设置
　　选择Performance Per Watt Optimized(DAPC)模式，发挥CPU最大性能。
　　Memory Frequency（内存频率）选择Maximum Performance（最佳性能）
　　内存设置菜单中，启用Node Interleaving，避免NUMA问题
　　2、磁盘I/O相关
　　使用SSD硬盘
　　如果是磁盘阵列存储，建议阵列卡同时配备CACHE及BBU模块，可明显提升IOPS。
　　raid级别尽量选择raid10，而不是raid5.
　　3、文件系统层优化
　　使用deadline/noop这两种I/O调度器，千万别用cfq
　　使用xfs文件系统，千万别用ext3；ext4勉强可用，但业务量很大的话，则一定要用xfs；
　　文件系统mount参数中增加：noatime, nodiratime, nobarrier几个选项（nobarrier是xfs文件系统特有的）；
　　4、内核参数优化
　　修改vm.swappiness参数，降低swap使用率。RHEL7/centos7以上则慎重设置为0，可能发生OOM
　　调整vm.dirty_background_ratio、vm.dirty_ratio内核参数，以确保能持续将脏数据刷新到磁盘，避免瞬间I/O写。产生等待。
　　调整net.ipv4.tcp_tw_recycle、net.ipv4.tcp_tw_reuse都设置为1，减少TIME_WAIT，提高TCP效率。
　　5、Mysql参数优化建议
　　建议设置default-storage-engine=InnoDB，强烈建议不要再使用MyISAM引擎。
　　调整innodb_buffer_pool_size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50% -70%左右。
　　设置innodb_file_per_table = 1，使用独立表空间。
　　调整innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend，不要用默认的10M,在高并发场景下，性能会有很大提升。
　　设置innodb_log_file_size=256M，设置innodb_log_files_in_group=2，基本可以满足大多数应用场景。
　　调整max_connection（最大连接数）、max_connection_error（最大错误数）设置，根据业务量大小进行设置。
　　另外，open_files_limit、innodb_open_files、table_open_cache、table_definition_cache可以设置大约为max_connection的10倍左右大小。
　　key_buffer_size建议调小，32M左右即可，另外建议关闭query cache。
　　mp_table_size和max_heap_table_size设置不要过大，另外sort_buffer_size、join_buffer_size、read_buffer_size、read_rnd_buffer_size等设置也不要过大。
三、   MYSQL常见的应用架构分享
1、主从复制解决方案
　　这是MySQL自身提供的一种高可用解决方案，数据同步方法采用的是MySQL replication技术。MySQL replication就是从服务器到主服务器拉取二进制日志文件，然后再将日志文件解析成相应的SQL在从服务器上重新执行一遍主服务器的操作，通过这种方式保证数据的一致性。
　　为了达到更高的可用性，在实际的应用环境中，一般都是采用MySQL replication技术配合高可用集群软件keepalived来实现自动failover，这种方式可以实现95.000%的SLA。

2、MMM/MHA高可用解决方案
　　MMM提供了MySQL主主复制配置的监控、故障转移和管理的一套可伸缩的脚本套件。在MMM高可用方案中，典型的应用是双主多从架构，通过MySQL replication技术可以实现两个服务器互为主从，且在任何时候只有一个节点可以被写入，避免了多点写入的数据冲突。同时，当可写的主节点故障时，MMM套件可以立刻监控到，然后将服务自动切换到另一个主节点，继续提供服务，从而实现MySQL的高可用。

3、Heartbeat/SAN高可用解决方案
　　在这个方案中，处理failover的方式是高可用集群软件Heartbeat，它监控和管理各个节点间连接的网络，并监控集群服务，当节点出现故障或者服务不可用时，自动在其他节点启动集群服务。在数据共享方面，通过SAN（Storage Area Network）存储来共享数据，这种方案可以实现99.990%的SLA。

4、Heartbeat/DRBD高可用解决方案
　　此方案处理failover的方式上依旧采用Heartbeat，不同的是，在数据共享方面，采用了基于块级别的数据同步软件DRBD来实现。
　　DRBD是一个用软件实现的、无共享的、服务器之间镜像块设备内容的存储复制解决方案。和SAN网络不同，它并不共享存储，而是通过服务器之间的网络复制数据。

四、MYSQL经典应用架构

　　其中：
　　Dbm157是mysql主，dbm158是mysql主的备机，dbs159/160/161是mysql从。
　　MySQL写操作一般采用基于heartbeat+DRBD+MySQL搭建高可用集群的方案。通过heartbeat实现对mysql主进行状态监测，而DRBD实现dbm157数据同步到dbm158。
　　读操作普遍采用基于LVS+Keepalived搭建高可用高扩展集群的方案。前端AS应用通过提高的读VIP连接LVS，LVS有keepliaved做成高可用模式，实现互备。
　　最后，mysql主的从节点dbs159/160/161通过mysql主从复制功能同步mysql主的数据，通过lvs功能提供给前端AS应用进行读操作，并实现负载均衡。