MySQL数据库服务器整体规划(方法论)

        

        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。

一、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

二、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500*1024*1024/(365*24*60*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16KB*15000=234MB。每秒读操作的数量为16KB*15000=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。
   

   三、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。

    

   四、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。

   五、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。

   

   六、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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