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第九章操作系统和硬件优化

9.1什么限制了MySQL的性能

最常见的两个瓶颈是CPU和I/O

9.2如何选择CPU

快速CPU还是多CPU，有两个目标：

低延时（快速响应）: 要做到这一点就需要高速CPU
高吞吐: 如果能同时运行很多查询，则可以从多CPU中受益

MySQL复制，也能在高速CPU下工作的非常好，而多CPU对复制的帮助不大。而备库的瓶颈通常是I/O子系统而不是CPU（因为在备库上已经被简化成了串行化任务）

9.3平衡内存和磁盘资源

顺序I/O比随机I/O快

内存随机访问比磁盘随机访问快了2500倍，但顺序读只比磁盘快了10倍左右

假设每次读取100字节：

磁盘随机寻道：100次/S ； 50M/S的顺序读
内存随机访问：25万次/S；顺序访问：500万次/S。内存的顺序读写速度一般都在10G/S以上

缓存命中率: 缓存命中率实际上也会决定使用了多少CPU，所以评估缓存命中率的最好方法是看CPU的使用率。; 例如，若CPU使用了99%的时间工作，用了1%时间等待I/O，那缓存命中率还是不错的。（REF: 7.12节论述了查询缓存，不要和这里的概念混了）

9.4固态存储

闪存最重要的两个特性：1、提升随机I/O；2、提高并发操作
写放大及垃圾收集 对性能影响较大（尤其是空间快满了的时候）

9.4.2闪存技术

有两种闪存类型：

单层单元（SLC）：每个单元存储一个比特（0或1）。SLC相对更昂贵，但非常快，并且擦写寿命高达100000个写周期（20年左右）缺点是存储密度相对较低
多层单元（MLC）：每个单元存储2个比特（3个比特设置也正在进入市场中）。这使得存储密度提高了，但速度和耐擦写性能降低了。一个不错的MLC设备可能被定为10000个写循环周期（2年）

9.4.3闪存的基准测试

闪存的三阶段模式，我们称为A-B-C模式：

A：开始阶段，通常运行比较快
B：过度状态状态，此时垃圾回收开始工作
C：稳定状态，此时最慢

作者的基准测试：

http://www.ssdperformanceblog.com   http://www.mysqlperformanceblog.com

9.4.4固态硬盘

SSD是否配置电容或者电池是我们必须关注的特性

9.4.5PCIe设备

没有什么能比得上PCIe设备上获得的性能。缺点是它们太贵了。

9.4.6什么时候应该使用闪存

一些事务或插入繁忙的工作负载
单线程负载是另一个闪存的潜在应用场景。MySQL复制是单线程工作的典型例子，它可以从低延迟中获得很多收益
闪存也可以为服务器整合提供巨大的帮助，尤其是PCIe方式的。我们已经看到了机会，把很多实例整合到一台物理服务器——有时高达10或15倍的整合都是有可能的（详见11章）

然而缓存也可能不一定是你要的答案。一个很好的例子是，像InnoDB日志文件这样的顺序写的工作负载，闪存不能提供多少性能优势，因为这种情形下，闪存连续写方面不比标准硬盘快多少。这样的工作负载也是高吞吐的，会耗尽缓存的寿命。在标准硬盘上存放日志文件通常是一个更好的主意，用具有电池保护的写缓存的RAID控制器。
有时答案在内存/磁盘的比例，而不只是磁盘。

9.4.7使用Flashcache

Flashcache创建了一个块设备，并且可以被分区，也可以像其他块设备一样创建文件系统，特点是这个块设置是由闪存和磁盘共同支撑的。闪存设备用作读取和写入的告诉缓存。

尽管理论上Flashcache可能更高效，但最终性能并不如低层闪存那么好。
从测试来看，尚不清楚对写负载有多大好处，但对读肯定有好处。于是它适合这样的情况：有大量的读I/O，并且工作集比内存大的多。
除了实验，这里有个生产环境的实例经验：有个4T的数据库，这个数据库遇到了很大的复制延迟。我们给系统加了半个TB的Virident PCIe卡作为存储。然后安装了Flashcache，并且把PCIe作为绑定设备的闪存部分，复制速度就翻了一倍

关于磁盘的IOPS: 7200 rpm的磁盘 IOPS = 1000 / (9 + 4.17) = 76 IOPS; 10000 rpm的磁盘IOPS = 1000 / (6+ 3) = 111 IOPS; 15000 rpm的磁盘IOPS = 1000 / (4 + 2) = 166 IOPS; 参考磁盘性能指标--IOPS 理论

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