高性能网站架构方案（一） ——MySQL提升

高性能网站架构方案（一）——MySQL提升

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一、Mysql响应速度提升——HandlerSocket

1、概述

HandlerSocket作为Mysql的插件运行，在Mysql体系架构中绕开了SQL解析，让程序直接和InnoDB引擎进行交互。并且其可以通过合并写入、简单协议等手段，提高数据访问性能，在CPU密集型应用中优势明显。

HandlerSocket可以理解为MySql的NoSql插件，其所谓的CPU密集型优势指的是，对于处理复杂sql语句具有优势。

2、工作原理图

1）HandlerSocket

从上图可以看出，HandlerSocket作为mysql客户端和mysql的中间层，取代mysql原生的部分数据、表格处理工作，采用多线程的方式，区分DDL和DML进行操作。这样的目的是保证在复杂处理的情况下，能够高效的进行处理。

2）Memcache

与HandlerSocket相比，Nosql+Mysql的方式，则是将高并发、大量I/O的操作放到memcache或redis等nosql中进行处理，并通过定时任务等方式再将结果转移到mysql中。

3、使用

1）要使用HandlerSocket，则必须先在服务端下载HandlerSocket源码，并进行解压安装。

2）修改mysql的配置，HandlerSocket对数据库的读写分为两个端口，9998是读，9999是写，分别分配16个线程进行处理。

3）修改完配置后，需要在mysql命令行中执行安装。

4）下载PHP-HandlerSocket，并进行安装，接着修改php.ini增加一行扩展此功能。

4、优势

1）HandlerSocket的性能是SQL的四倍左右，而功能上和SQL相差无几，对于绝大部分的SQL语句都可以用此执行，其对处理复杂sql具有巨大优势。

2）可以处理高并发连接，因为其采用epoll() 和worker-thread/thread-pooling架构。

3）数据包比sql小，因而流量使用较少。

4）避免了nosql可能出现的重复缓存现象（nosql和innodb同时缓存了数据）。

5）避免了nosql可能出现的数据不一致问题，省去nosql和mysql数据同步的麻烦。

6）不需要修改mysql，作为插件即插即用。

5、缺点

HandlerSocket最主要的缺点在于I/O性能，其并没有改善mysql的I/O。相比于nosql的内存操作，HandlerSocket的速度则慢了许多。

6、HandlerSocket和NoSQL

通过上述分析，这两者主要的使用场景不同。HandlerSocket主要是用于改善MySQL，优化表格的增删改查以及表格的结构修改等操作，支持密集型CPU操作；而NoSQL作为缓存的功能，支持密集型I/O的操作。

因此，当有需要的时候，可以结合这两者共同工作。

二、MySQL稳定性提升——主从复制

1、概述

主从复制用于切分查询的负荷，通常一主多从，主数据库用于处理增删改的操作，并负责将数据同步给从库；从数据库负责处理读的操作，并且制定一定的分配规则，保证每次读操作均衡分配给不同的从库。

2、原理

主从复制通过3个过程实现：

1）主服务器将用户对数据库的更新（增删改）以二进制格式保存到Binary Log日志文件，再由Binlog Dump线程将Binary Log日志文件传输给从服务器。

2）从服务器通过一个I/O线程将主服务器的BinaryLog日志文件中的更新操作复制到从服务器中的Relay Log中。

3）从服务器通过另一个SQL线程将Relay Log中继日志文件的操作依次在本地执行，从而实现主从同步。

如下图所示：

对于上述涉及到的三个线程如下所示：

1）BinLog Dump线程

该线程运行在主服务器上，负责把Binary Log二进制日志文件数据发送给从服务器。

可以通过SHOW PROCESSLIST语句查看线程是否在执行。

2）I/O线程

从服务器执行STARTSLAVE语句后，创建一个I/O线程。该线程运行在从服务器，与主服务器建立连接，向主服务器发送更新请求，并将主服务器发送的更新操作复制到从服务器本地的Relay Log中。

可以通过SHOWSLAVE STATUS查看I/O线程状态。

3）SQL线程

该线程运行在从服务器，主要是读取Relay Log日志文件中的更新操作，并将这些操作依次执行，从而实现主从同步。

3、主从配置要点

1）每个服务器，无论主从，都要配置一个server-id，且每个服务器的id必须不一样。

2）主从服务器的mysql版本最好一致，因为不一致的版本可能BinLog不一致。最低限度的要求是主服务器mysql版本不高于从服务器。

3）主服务器上要为从服务器设置连接账户，授予REPLICATION SLAVE权限。

4）配置完毕后，从服务器输入命令START SLAVE即可以开启。

5）从服务器通过命令SHOWSLAVE STATUS可以查看从服务器的状态，包括上述的I/O线程、SQL线程等运行状态；主从服务器都可以通过命令SHOW PROCESSLIST查看I/O线程连接情况。

——written by linhxx 2017.08.16