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线上 Linux 环境 MySQL 磁盘 IO 高负载深度排查与性能优化实战

目录

一、线上告警

二、问题诊断

1. 系统层面排查

2. 数据库层面分析

三、参数调优

1. sync_binlog 参数优化

2. innodb_flush_log_at_trx_commit 参数调整

四、其他优化建议

1. 日志文件位置调整

2. 生产环境核心参数配置模板

3. 突发 IO 高负载应急响应方案

五、风险提示

六、总结


一、线上告警

        某一天,生产环境监控系统突然报警:MySQL 磁盘 IOPS 持续超过 15000,平均响应时间突破 500ms,慢查询数量大量增加。登录数据库服务器发现:

  • 磁盘利用率长期维持在 98% 以上
  • iostat -x 1显示%util持续 100%
  • MySQL 进程 CPU 使用率达 90%,但大部分时间处于iowait状态

二、问题诊断

1. 系统层面排查

# 查看系统整体IO情况
$ iostat -x 1 10
Linux 5.4.0-150-generic (mysql-prod-01)  03/22/2025  _x86_64_  (32 CPU)avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle7.2    0.00    4.5    12.3     0.0    76.0Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.0      0.0     0.0  14828.0      0.0  245440.0     33.1      7.5     0.5     0.0     0.5    0.0  99.8
sdb               0.0   4567.0   230.0   2800.0   18400.0  224000.0    152.8     12.5     4.1     2.8     4.2    0.3  99.9# 监控MySQL进程IO情况
$ pidstat -d 1
Linux 5.4.0-150-generic (mysql-prod-01)  03/22/2025  _x86_64_  (32 CPU)15:30:01      UID       PID   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s  Command
15:30:02        0     12345      0.00  245760.00      0.00  mysqld# 分析IO请求分布
$ iotop -o
Total DISK READ :       0.00 B/s | Total DISK WRITE : 240.00 M/s
Actual DISK READ:       0.00 B/s | Actual DISK WRITE: 240.00 M/sTID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND
12345 be/4  mysql       0.00 B/s 240.00 M/s  0.00 % 99.99 % mysqld --defaults-file=/etc/mysql/my.cnf

通过上述命令发现:

  • MySQL 进程(PID 12345)占用了 92% 的磁盘写 IO
  • 大部分 IO 集中在/var/lib/mysql/ib_logfile0/var/lib/mysql/mysql-bin.000001文件

2. 数据库层面分析

-- 查看InnoDB日志等待情况
mysql> SHOW ENGINE INNODB STATUS\G
*************************** 1. row ***************************Type: InnoDBName: 
Status: 
=====================================
2025-03-22 15:35:23 0x7f8a1c000700 INNODB MONITOR OUTPUT
=====================================
[...]
--------
FILE I/O
--------
I/O thread 0 state: waiting for completed aio requests (insert buffer thread)
I/O thread 1 state: waiting for completed aio requests (log thread)
Pending normal aio reads: [0, 0, 0, 0] , aio writes: [0, 0, 0, 0] ,ibuf aio reads: 0, log i/o's: 0, sync i/o's: 0
Pending flushes (fsync) log: 0; buffer pool: 0
288334 OS file reads, 1234567 OS file writes, 876543 OS fsyncs
0.00 reads/s, 0 avg bytes/read, 245.00 writes/s, 120.00 fsyncs/s
[...]-- 分析慢查询日志
$ pt-query-digest /var/log/mysql/slow.log > slow_query_report.txt

关键发现:

  • InnoDB 日志等待事件占比达 68%
  • 大量简单 INSERT 语句执行时间超过 200ms
  • binlog 写入等待成为性能瓶颈

三、参数调优

1. sync_binlog 参数优化

原配置

mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%sync_binlog%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| sync_binlog   | 1     |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

    sync_binlog=1 意味着每次事务提交都会强制将 binlog 写入磁盘,这是导致高 IO 的主要原因。在高并发写入场景下,这种配置会严重影响性能。

优化措施

-- 临时调整(立即生效)
mysql> SET GLOBAL sync_binlog=1000;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)-- 验证修改结果
mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%sync_binlog%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| sync_binlog   | 1000  |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)-- 持久化配置(修改my.cnf)
$ sudo vi /etc/mysql/my.cnf
[mysqld]
sync_binlog=1000-- 重启MySQL服务使配置永久生效
$ sudo systemctl restart mysql

调整后效果:

  • 磁盘 IOPS 从 15000 降至 8000
  • 写入事务平均响应时间从 520ms 降至 85ms

2. innodb_flush_log_at_trx_commit 参数调整

原配置

mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%innodb_flush_log%';
+--------------------------------+-------+
| Variable_name                  | Value |
+--------------------------------+-------+
| innodb_flush_log_at_trx_commit | 1     |
+--------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

    innodb_flush_log_at_trx_commit=1 表示每次事务提交都要将日志写入磁盘,这进一步加重了 IO 负担。

优化措施

-- 临时调整
mysql> SET GLOBAL innodb_flush_log_at_trx_commit=2;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)-- 验证修改结果
mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%innodb_flush_log%';
+--------------------------------+-------+
| Variable_name                  | Value |
+--------------------------------+-------+
| innodb_flush_log_at_timeout    | 1     |
| innodb_flush_log_at_trx_commit | 2     |
+--------------------------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)-- 持久化配置
$ sudo vi /etc/mysql/my.cnf
[mysqld]
innodb_flush_log_at_trx_commit=2-- 重启MySQL服务
$ sudo systemctl restart mysql

调整后效果:

  • 磁盘 IOPS 进一步降至 5500
  • 写入吞吐量提升 42%

四、其他优化建议

1. 日志文件位置调整

将 InnoDB 日志文件和 binlog 文件移动到专用 SSD 磁盘:

# 创建新的日志目录
$ sudo mkdir -p /data/mysql/logs /data/mysql/binlog
$ sudo chown -R mysql:mysql /data/mysql# 修改my.cnf
$ sudo vi /etc/mysql/my.cnf
[mysqld]
innodb_log_file_size = 512M
innodb_log_files_in_group = 2
innodb_log_group_home_dir = /data/mysql/logs
log-bin = /data/mysql/binlog/mysql-bin# 停止MySQL服务
$ sudo systemctl stop mysql# 复制现有日志文件
$ sudo cp -a /var/lib/mysql/ib_logfile* /data/mysql/logs/
$ sudo cp -a /var/lib/mysql/mysql-bin.* /data/mysql/binlog/# 修改文件权限
$ sudo chown -R mysql:mysql /data/mysql/logs
$ sudo chown -R mysql:mysql /data/mysql/binlog# 启动MySQL服务
$ sudo systemctl start mysql# 验证日志文件位置
$ sudo lsof -p $(pgrep mysqld) | grep -E 'ib_logfile|mysql-bin'
mysqld  12345  mysql  mem       REG       8,17  536870912  123456789 /data/mysql/logs/ib_logfile0
mysqld  12345  mysql  mem       REG       8,17  536870912  123456790 /data/mysql/logs/ib_logfile1
mysqld  12345  mysql    4u      REG       8,17      12345  123456791 /data/mysql/binlog/mysql-bin.000001

2. 生产环境核心参数配置模板

[mysqld]
# 事务日志同步策略
sync_binlog = 1000                # 每1000次提交刷盘(平衡性能与可靠性)
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2 # 每秒刷盘一次(减少redo日志IO)# 内存与日志配置
innodb_buffer_pool_size = 8G      # 缓冲池大小(建议为物理内存50-70%)
innodb_log_file_size = 512M       # 单个日志文件大小(根据写入量调整)
innodb_log_files_in_group = 2     # 日志文件数量
innodb_io_capacity = 2000         # IO能力上限(SSD建议2000-5000)
innodb_write_io_threads = 16      # 异步写线程数
innodb_read_io_threads = 16       # 异步读线程数

3. 突发 IO 高负载应急响应方案

-- 突发IO高负载时临时降低同步频率
SET GLOBAL sync_binlog = 10000;
SET GLOBAL innodb_flush_log_at_trx_commit = 0;-- 查看当前线程状态
SHOW FULL PROCESSLIST;-- 终止长时间运行的查询
KILL 12345;

五、风险提示

  1. sync_binlog=1000意味着可能丢失最多 1000 个事务的 binlog 数据
  2. innodb_flush_log_at_trx_commit=2可能导致系统崩溃时丢失 1 秒内的事务
  3. 建议在实施前进行压测验证,确保业务可接受数据丢失风险

六、总结

        MySQL 磁盘 IO 高负载是生产环境常见问题,通过合理调整sync_binloginnodb_flush_log_at_trx_commit参数,结合架构优化措施,可以显著提升数据库性能。本次优化实践证明:

  • 合理的参数调优可带来 60% 以上的 IO 性能提升
  • 批量操作优化能有效减少日志写入次数

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Debian重装系统后

安装配置java环境 手动安装 下载openJDK&#xff1a;openJDK 设置替代项 sudo update-alternatives --install /usr/bin/java java /opt/jdk-21.0.2/bin/java 1 sudo update-alternatives --install /usr/bin/javac javac /opt/jdk-21.0.2/bin/javac 1 sudo update-alternat…...

野火鲁班猫(arrch64架构debian)从零实现用MobileFaceNet算法进行实时人脸识别(四)安装RKNN Toolkit Lite2

RKNN Toolkit Lite2 是瑞芯微专为RK系列芯片开发的NPU加速推理API。若不使用该工具&#xff0c;计算任务将仅依赖CPU处理&#xff0c;无法充分发挥芯片高达6TOPS的NPU算力优势。 按照官方文档先拉一下官方代码库&#xff0c;然后通过whl文件安装&#xff0c;因为我是python3.1…...

ElasticSearch导读

ElasticSearch 简介&#xff1a;ElasticSearch简称ES是一个开源的分布式搜素和数据分析引擎。是使用Java开发并且是当前最流行的开源的企业级搜索引擎&#xff0c;能够达到近实时搜索&#xff0c;它专门设计用于处理大规模的文本数据和实现高性能的全文搜索。它基于 Apache Luc…...

【STM32】自定义打印函数

STM32 学习笔记&#xff1a;理解 my_printf 与 va_start 在嵌入式开发中&#xff0c;我们常常需要实现类似标准 C 中 printf 的调试输出功能。为了支持“任意数量参数”的传递&#xff0c;C 语言提供了对 可变参数&#xff08;variable arguments&#xff09; 的支持。其中&am…...

基于 STM32 的 PC ARGB 风扇控制器设计与实现

一、项目背景 最近购入的 X99 系列主板&#xff0c;没有风扇的 ARGB 彩灯接口&#xff0c;并且在 Ubuntu 系统上 4pin 的风扇接口调速也是非常的难用&#xff0c;sensor 扫描不到传感器&#xff0c;于是决定手搓一个风扇控制器&#xff0c;来实现转速自定义和彩灯控制。 我控制…...

【软件设计师】计算机网络考点整理

以下是软件设计师考试中 ​​计算机网络​​ 的核心考点总结&#xff0c;帮助您高效备考&#xff1a; ​​一、网络体系结构与协议​​ ​​OSI七层模型 & TCP/IP四层模型​​ 各层功能&#xff08;物理层-数据链路层-网络层-传输层-会话层-表示层-应用层&#xff09;对应协…...

在 Qt 中实现动态切换主题(明亮和暗黑)

目录 步骤 1&#xff1a;准备主题文件步骤 2&#xff1a;将 QSS 文件加入资源系统步骤 3&#xff1a;创建主题管理类步骤 4&#xff1a;在应用程序中切换主题步骤 5&#xff1a;处理自定义控件和动态资源步骤 6&#xff1a;保存用户主题偏好步骤 7&#xff1a;处理图片资源切换…...