Especial del Día Nacional y Festival del Medio Otoño (5) ¿Cómo ajustar el rendimiento de MySQL? Artículo siguiente

La optimización del rendimiento de MySQL es una tarea crítica que puede mejorar la velocidad y la eficiencia de su base de datos. Los siguientes son algunos métodos de optimización, incluidos códigos específicos y planes de optimización detallados.

A continuación lo presentaré en detalle, hay 10 puntos en total, esta vez presentaré los otros 5 puntos.

5. Mantenimiento de la base de datos

5.1 Optimización de tablas
El propósito de optimizar tablas es aumentar la velocidad de consulta y reducir el espacio de almacenamiento. Los siguientes son algunos métodos comúnmente utilizados para optimizar tablas:

• Agregar índices: agregue índices a las columnas que se usan con frecuencia en las condiciones de consulta para acelerar las consultas. Pero tenga en cuenta que demasiados índices pueden ralentizar las operaciones de inserción y actualización.
• Eliminar columnas redundantes: elimine las columnas que ya no se utilizan para reducir el espacio de almacenamiento.
• Fusionar columnas: combine varias columnas en una para reducir el espacio de almacenamiento y aumentar la velocidad de consulta.
• Tabla de partición: divida una tabla grande en varias tablas pequeñas de acuerdo con ciertas reglas para mejorar la velocidad de las consultas y facilitar la administración.
  5.2 Reconstrucción del índice
  La reconstrucción del índice puede eliminar fragmentos del índice y mejorar la velocidad de las consultas. A continuación se explica cómo reconstruir un índice:
• Utilice el comando DBCC DBREINDEX: DBCC DBREINDEX ('nombre de tabla', 'nombre de índice', 100).
• Usando SQL Server Management Studio: haga clic derecho en el nombre de la tabla y seleccione "Reconstruir índice".
  5.3 Limpieza de fragmentos
  A medida que se agregan, eliminan y modifican datos, el índice puede fragmentarse, lo que afecta la velocidad de la consulta. A continuación se explica cómo limpiar la fragmentación del índice:
• Utilice el comando DBCC INDEXDEFRAG: DBCC INDEXDEFRAG ('nombre de tabla', 'nombre de índice').
• Usando SQL Server Management Studio: haga clic derecho en el nombre de la tabla y seleccione "Reconstruir índice".
  5.4 Clasificación de datos
  La clasificación de datos incluye la clasificación de datos y la clasificación de índices. Así es como se organizan los datos:
• Utilice el comando DBCC DBREINDEX: DBCC DBREINDEX ('nombre de tabla', 'nombre de índice', 100).
• Usando SQL Server Management Studio: haga clic derecho en el nombre de la tabla y seleccione "Reconstruir índice".
  5.5 Compresión de datos
  La compresión de datos puede reducir el espacio de almacenamiento y mejorar la velocidad de las consultas. Así es como se comprimen los datos:
• Usando SQL Server Management Studio: haga clic derecho en el nombre de la tabla y seleccione "Comprimir".
• Utilice el comando DBCC COMRESS: DBCC COMRESS ('nombre de tabla', 'nombre de índice').

6. Herramientas de ajuste de bases de datos

6.1 Herramientas de análisis de rendimiento de MySQL
Las herramientas de análisis de rendimiento de MySQL incluyen principalmente lo siguiente:

• show,profile: este comando puede rastrear varios consumos de recursos de SQL. El formato de uso es el siguiente: show,profile,[type,[,type],…,].
• EXPLICAR: utilice el comando EXPLICAR para analizar el plan de ejecución de la declaración de consulta para identificar cuellos de botella en el rendimiento.
• MOSTRAR PERFIL: este comando puede mostrar estadísticas de rendimiento en la base de datos, incluido el uso de varios recursos.
• MOSTRAR ESTADO: este comando puede mostrar el estado de ejecución de la base de datos, incluida la cantidad de conexiones, caché de consultas, bloqueos y otra información.
• Registro de consultas lentas: el registro de consultas lentas puede registrar declaraciones de consulta que tardan mucho en ejecutarse, lo que facilita a los desarrolladores identificar problemas de rendimiento.
  6.2 Análisis de registros de consultas lentos
  El análisis de registros de consultas lentos puede ayudarnos a encontrar las declaraciones de consulta que tardan mucho en ejecutarse en la base de datos, para realizar una optimización específica. Al analizar registros de consultas lentas, debe prestar atención a los siguientes puntos:
• Confirme si hay problemas de rendimiento con las declaraciones de consulta en el registro de consultas lentas. Aunque algunas consultas tardan mucho en ejecutarse, pueden ser requisitos comerciales normales.
• Para realizar un análisis de rendimiento en declaraciones de consulta lentas, puede usar el comando EXPLAIN para ver el plan de ejecución o usar herramientas de análisis de rendimiento para el análisis.
• Para abordar los problemas de rendimiento, optimice las declaraciones de consulta lentas, como ajustar índices, optimizar las declaraciones de consulta, etc.
  6.3 Herramientas de monitoreo del desempeño
  Las herramientas de monitoreo del desempeño pueden ayudarnos a monitorear el desempeño de la base de datos en tiempo real. Las herramientas comunes de monitoreo del desempeño incluyen:
• MySQL Workbench: MySQL Workbench es la herramienta de administración oficial de MySQL con funciones integradas de monitoreo del rendimiento.
• Esquema de rendimiento: Performance Schema es una nueva herramienta de monitoreo de rendimiento introducida en la versión MySQL 5.1, que puede proporcionar estadísticas de rendimiento más detalladas.
• Monyog: Monyog es una herramienta de monitoreo del rendimiento de MySQL de código abierto que puede mostrar datos de rendimiento de la base de datos en tiempo real.
• iostat, vmstat: estas dos herramientas pueden monitorear los datos de rendimiento a nivel del sistema operativo y también son útiles para analizar los problemas de rendimiento de la base de datos.
  A través de las herramientas y métodos de análisis de rendimiento anteriores, podemos descubrir los cuellos de botella de rendimiento en la base de datos y realizar una optimización específica para mejorar la eficiencia operativa de la base de datos.

7. Optimización de la arquitectura de la base de datos.

7.1 Fragmentación de bases de datos y fragmentación de tablas
La fragmentación de bases de datos y fragmentación de tablas es un método común de optimización de la arquitectura de la base de datos, que se utiliza principalmente para resolver el problema de la capacidad de carga limitada de una sola base de datos. Las subbases de datos y tablas se pueden colocar en diferentes tablas según columnas de datos con diferentes funciones y frecuencia de uso. Por ejemplo, coloque los campos utilizados con frecuencia en una tabla y los campos utilizados con menos frecuencia en otra tabla. La consulta conjunta de varias tablas se utiliza durante la consulta y se puede combinar con el almacenamiento de Redis. Este método de optimización puede mejorar el rendimiento de lectura y escritura de la base de datos y reducir los requisitos de espacio de almacenamiento de la base de datos, pero es posible que sea necesario dividirlo y ajustarlo de acuerdo con el negocio específico durante el proceso de implementación.
7.2 Separación de lectura y escritura La separación de lectura
y escritura se refiere al procesamiento de las operaciones de lectura y escritura de la base de datos por separado para mejorar el rendimiento de la base de datos. En aplicaciones prácticas, suele haber muchas más operaciones de lectura que de escritura. Al separar las operaciones de lectura y las operaciones de escritura, las operaciones de lectura se pueden distribuir a múltiples réplicas esclavas (Replicación esclava), mientras que la base de datos maestra (Maestra) es responsable de las operaciones de escritura. Esto puede mejorar efectivamente la capacidad de lectura de la base de datos y reducir la presión sobre la base de datos principal. La implementación de la separación de lectura y escritura debe considerar cuestiones como la sincronización maestro-esclavo y la coherencia de los datos.
7.3 Equilibrio de carga
El equilibrio de carga se refiere a distribuir la carga de la base de datos entre múltiples servidores para mejorar el rendimiento general de la base de datos. El equilibrio de carga puede resolver eficazmente el problema de la capacidad de procesamiento limitada de una sola base de datos y mejorar la velocidad de respuesta de la base de datos. Existen muchos métodos para implementar el equilibrio de carga, como el método de sondeo, el método de número mínimo de conexiones, el método de respuesta más rápida, etc. Para implementar el equilibrio de carga, es necesario considerar cuestiones como cómo distribuir las solicitudes, cómo garantizar la coherencia de los datos y cómo monitorear el rendimiento de la base de datos.
En resumen, la optimización de la arquitectura de la base de datos es un proceso complejo y debe ajustarse de acuerdo con la situación real. Métodos como la fragmentación de bases de datos, la separación de lectura y escritura y el equilibrio de carga tienen sus propias ventajas y desventajas, y deben seleccionarse e implementarse en función de las necesidades comerciales específicas. Al mismo tiempo, también es necesario considerar cuestiones como la coherencia de los datos, el seguimiento del rendimiento y los costos de mantenimiento para garantizar el funcionamiento estable de la base de datos.

8. Optimización a nivel de código

8.1 Optimización de la lógica de consulta
La optimización de la lógica de consulta es un medio importante para mejorar el rendimiento de la base de datos. Se puede optimizar a través de los siguientes aspectos:

• Utilice métodos de consulta adecuados, como SELECCIONAR, INSERTAR, ACTUALIZAR, ELIMINAR, etc.
• Reduzca la cantidad de datos devueltos por la consulta y utilice LIMIT para limitar la cantidad de resultados devueltos.
• Utilice consultas de cobertura de índice para mejorar la eficiencia de las consultas.
• Evite utilizar SELECT * y en su lugar seleccione los campos que necesita específicamente.
  8.2 Evite el problema N+1
  El problema N+1 significa que al realizar una consulta conjunta de varias tablas, cada tabla se consultará una vez, lo que resultará en una baja eficiencia de la consulta. Para evitar el problema N+1, puedes tomar las siguientes medidas:
• Utilice la instrucción JOIN para realizar consultas conjuntas de varias tablas y fusionar resultados de consultas de varias tablas.
• Utilice la consulta por lotes para consultar varias tablas a la vez para reducir la cantidad de consultas.
• Utilice vistas para fusionar resultados de consultas de varias tablas para mejorar la eficiencia de las consultas.
  8.3 Evite el escaneo completo de la tabla
  El escaneo completo de la tabla se refiere al escaneo directo de toda la tabla durante la consulta sin utilizar índices. Un análisis completo de la tabla puede provocar una fuerte caída en el rendimiento de las consultas. Para evitar un escaneo completo de la tabla, puede tomar las siguientes medidas:
• Agregue índices a los campos de consulta de uso común para mejorar la eficiencia de las consultas.
• Evite utilizar SELECT * y en su lugar seleccione los campos que necesita específicamente.
• Utilice la cláusula WHERE para filtrar datos y reducir la cantidad de datos devueltos por la consulta.
  8.4 Reducir el número de accesos a la base de datos
  Reducir el número de accesos a la base de datos es la clave para mejorar el rendimiento de la base de datos. Se puede optimizar a través de los siguientes aspectos:
• Utilice la tecnología de almacenamiento en caché para almacenar en caché los datos de uso frecuente en la memoria para reducir la cantidad de accesos a la base de datos.
• Utilice la inserción, actualización y eliminación por lotes para procesar varios registros a la vez y reducir la cantidad de accesos a la base de datos.
• Utilice transacciones para combinar múltiples operaciones en una sola transacción para reducir la cantidad de accesos a la base de datos.
• Utilice declaraciones preparadas para precompilar declaraciones SQL ejecutadas repetidamente para mejorar la eficiencia de la ejecución.
  En resumen, la optimización a nivel de código es una forma importante de mejorar el rendimiento de la base de datos. El rendimiento de la base de datos se puede mejorar de manera efectiva optimizando la lógica de consulta, evitando problemas N+1, evitando escaneos completos de tablas y reduciendo la cantidad de accesos a la base de datos. Al mismo tiempo, también es necesario prestar atención a la optimización de la arquitectura de la base de datos, el mantenimiento de la base de datos y otros aspectos para garantizar el funcionamiento estable de la base de datos.

9. Optimización a nivel de hardware

9.1 Elegir el hardware adecuado
Elegir el hardware adecuado es la base para mejorar el rendimiento de la base de datos. Al elegir el hardware, es necesario considerar los siguientes aspectos:

• CPU: elija una CPU de alta frecuencia y múltiples núcleos para mejorar las capacidades de procesamiento de la base de datos.
• Memoria: aumente la capacidad de la memoria para mejorar las capacidades de almacenamiento en caché de la base de datos.
• Disco: elija un disco de alta velocidad y gran capacidad para mejorar la capacidad de almacenamiento de la base de datos.
• Tarjeta de red: elija una tarjeta de red de alta velocidad y gran ancho de banda para mejorar la capacidad de transmisión de red de la base de datos.
  9.2 Usar SSD
  El uso de una unidad de estado sólido (SSD) puede mejorar significativamente el rendimiento de la base de datos. SSD tiene las características de velocidad rápida de lectura y escritura, fuerte capacidad de acceso aleatorio y buena resistencia a los golpes, lo que puede mejorar efectivamente la velocidad de lectura y escritura y la estabilidad de la base de datos. En aplicaciones reales, las tablas temporales, índices, etc. de la base de datos se pueden almacenar en SSD para mejorar el rendimiento de la base de datos.
  9.3 Optimización de la red
  La optimización de la red es un medio importante para mejorar el rendimiento de la base de datos. Se puede optimizar a través de los siguientes aspectos:
• Elija protocolos de red adecuados, como TCP/IP, UDP, etc., para mejorar la eficiencia de la transmisión de la red.
• Utilice el almacenamiento en caché de red para almacenar en caché los datos de uso común en la memoria para reducir la cantidad de transmisiones de red.
• Optimice las conexiones de bases de datos y reduzca la latencia de la red y la pérdida de paquetes.
• Utilice el equilibrio de carga para distribuir solicitudes de bases de datos a varios servidores para reducir la presión en un solo servidor.
  En resumen, la optimización a nivel de hardware es la base para mejorar el rendimiento de la base de datos. El rendimiento de la base de datos se puede mejorar eficazmente seleccionando el hardware adecuado, utilizando SSD, optimización de red y otros métodos. Al mismo tiempo, también es necesario prestar atención a la optimización de la arquitectura de la base de datos, la optimización del código y otros aspectos para garantizar el funcionamiento estable de la base de datos.

10. Seguridad de la base de datos

10.1 Control de permisos
El control de permisos es un medio importante para garantizar la seguridad de la base de datos. Al gestionar los derechos de los usuarios de la base de datos, se pueden prevenir operaciones ilegales y garantizar la seguridad de los datos. Las medidas específicas incluyen:

• Asigne roles y permisos apropiados a los usuarios de la base de datos, como administradores, operadores, observadores, etc.
• Limite el alcance de operación de los usuarios de la base de datos, como restringir los derechos de acceso a tablas y campos específicos.
• Audite periódicamente los registros de operación de los usuarios de la base de datos para detectar comportamientos anormales y manejarlos.
  10.2 Prevención de la inyección SQL
  La inyección SQL es una vulnerabilidad de seguridad común. Los atacantes roban o manipulan datos insertando código malicioso en sentencias SQL. Los métodos para prevenir la inyección de SQL incluyen:
• Filtre y verifique los datos ingresados ​​por los usuarios para garantizar que los datos se ajusten al formato esperado.
• Utilice declaraciones preparadas para separar los parámetros de las declaraciones SQL para evitar ataques de inyección.
• Realizar refuerzos de seguridad en la base de datos, como cerrar servicios innecesarios, limitar el número de conexiones, etc.
  10.3 Prevención de
  ataques de secuencias de comandos entre sitios Las secuencias de comandos entre sitios (XSS) son un riesgo de seguridad de red común. Los atacantes incorporan scripts maliciosos en páginas web para robar información del usuario o controlar los dispositivos del usuario. Las formas de prevenir ataques de secuencias de comandos entre sitios incluyen:
• Codifique los datos ingresados ​​por el usuario, como el uso de entidades HTML para escapar.
• Al generar datos, utilice funciones de salida seguras, como la función htmlspecialchars() de PHP.
• Fortalecer la seguridad del sitio web, como mediante el uso de encabezados HTTP seguros, restringiendo la carga de archivos, etc.
  En resumen, garantizar la seguridad de la base de datos es una parte importante del mantenimiento de la seguridad de la información empresarial. Al implementar medidas como el control de permisos, la prevención de la inyección de SQL y la prevención de ataques de secuencias de comandos entre sitios, la seguridad de la base de datos se puede mejorar de manera efectiva. Al mismo tiempo, también debe prestar atención a la copia de seguridad y recuperación de la base de datos, el monitoreo y las alarmas, etc., para garantizar el funcionamiento estable de la base de datos.