sysbench壓測mysql性能調(diào)優(yōu)案例分享

1 問題背景

使用sysbench對mysql5.7.21進行256并發(fā)壓測時，調(diào)優(yōu)前在Kunpeng920壓測TPS為4197，與理想數(shù)據(jù)有較大差距。

2 原因分析

2.1 Top命令查看cpu資源使用情況

執(zhí)行命令進行壓測時發(fā)現(xiàn)，top命令下mysql進程cpu使用率6000%左右，其中系統(tǒng)調(diào)用占用較高，為進一步明確mysql進程在執(zhí)行哪些過程，進行perf 熱點函數(shù)和火焰圖分析。

2.2 perf命令查看熱點函數(shù)

通過在壓測過程中執(zhí)行perf top命令，查看到相關(guān)函數(shù)調(diào)用較高：

進一步明確分析函數(shù)調(diào)用棧關(guān)系，使用perf record命令抓取一段時間perf 數(shù)據(jù)，進行解析后生成相應火焰圖(火焰圖生成過程可參考https://github.com/brendangregg/FlameGraph )：

分析發(fā)現(xiàn)mysql中調(diào)用的熱點函數(shù)MVCC::view_open和PolycyMutex_在底層調(diào)用的是spin_lock相關(guān)函數(shù)，疑是大量線程都在進行自旋空轉(zhuǎn)，消耗cpu資源。

3 解決方案

3.1 修改Mysql源碼中CacheLine(可選優(yōu)化項)

通過github上mysql-5.7.21相關(guān)issue發(fā)現(xiàn)，在mysql中存在對cacheLine的硬編碼現(xiàn)象，mysql中cachline大小是適配X86平臺的為64字節(jié)，Kunpeng 920下cacheLine為128字節(jié)。可參考以下issue鏈接https://github.com/mysql/mysql-server/pull/66/files對mysql源碼進行修改，此措施可獲得相應的性能提升。

Cacheline機制理解：

CPU標識Cache中的數(shù)據(jù)是否為有效數(shù)據(jù)不是以內(nèi)存位寬為單位，而是以Cacheline為單位。這個機制可能會導致偽共享（false sharing）現(xiàn)象，從而使得CPU的Cache命中率變低。出現(xiàn)偽共享的常見原因是高頻訪問的數(shù)據(jù)未按照Cacheline大小對齊，而在高并發(fā)壓測mysql時，其中加鎖的全局變量或數(shù)據(jù)一般是在高頻的訪問，這就可能導致性能的下降。（對于高頻訪問的鎖變量，實際是對鎖變量進行高頻的讀寫操作，容易發(fā)生偽共享問題）

3.2 修改mysql數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)

Mysql中影響spin_lock相關(guān)性能參數(shù)的主要有：innodb_thread_concurrency、innodb_spin_wait_delay、innodb_sync_spin_loops。其中nnodb_thread_concurrency控制并發(fā)的線程數(shù)，推薦設置為cpu的核心數(shù)。通過上調(diào)innodb_spin_wait_delay和innodb_sync_spin_loops參數(shù)，同時使用perf top命令觀測MVCC::view_open和PolycyMutex_熱點函數(shù)使用率，當使用率下降到合理范圍內(nèi)時，即達到預期效果。

由于原子操作在x86和kunpeng 920平臺上的實現(xiàn)存在差異，加上kunpeng920的核心數(shù)較多，導致在mysql高并發(fā)壓測時出現(xiàn)了spin_lock相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用較高，通過相應的mysql參數(shù)優(yōu)化即可實現(xiàn)性能提升，結(jié)合Mysql下相關(guān)自旋鎖的代碼實現(xiàn)，可更好的理解這幾個參數(shù)的作用，參考鏈接如下：

https://blog.csdn.net/sun_ashe/article/details/81291347

通過對mysql的相關(guān)優(yōu)化，最終在256并發(fā)下，kunpeng 920上TPS達到了11700，達到并超過了預期的TPS值。

4 總結(jié)

遇到性能問題時，首先需要對比查看各項系統(tǒng)參數(shù)是否異常。對于cpu占用較高時，需要善于應用perf工具進行熱點函數(shù)分析，逐一進行排查。

MySQL 應用性能調(diào)優(yōu) SQL 數(shù)據(jù)庫

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