1. IO处理过程
磁盘IO经常会成为系统的一个瓶颈，特别是对于运行数据库的系统而言。数据从磁盘读取到内存，在到CPU缓存和寄存器，然后进行处理，最后写回磁盘，中间要经过很多的过程，下图是一个以write为例的 Linux 磁盘IO子系统的架构：
可以看到IO操作分成了四个层面：
1）文件系统缓存：处理数据必须先从磁盘读到缓存，然后修改，然后刷会磁盘。缓存的刷新涉及到两个参数：vm.dirty_background_ratio、vm.dirty_ratio。还有刷新写回时，使用到 bio 结构，bio的组成是由磁盘上相邻的block组成的，所以这里进行了优化。
2）block layer：该层就涉及到 IO调度算法，IO调度算法在mysql服务器是一个很重要的调优手段。系统中所有进程申请的IO操作，全部在这里进行排队，等待调度，然后写回磁盘。调度算法有四种：
1> Anticipatory: 适用于个人PC，单磁盘系统；
2> CFQ(Complete Fair Queuing)：默认的IO调度算法，完全公平的排队调度算法。每一个进程的IO请求会安排进一个专门的IO队列，然后按照进程组来公平的调度IO，也就是每一个进程组之间按照公平的方式来调度IO。显然他适合多用户的系统，但是极为不适合作为数据库系统的IO调度算法，因为显而易见，数据库系统中，数据库进程肯定是IO最多的一个进程组，然后它却只能获得和其它进程一样多的IO调度机会。所以显然这是极为不合理的。数据库系统绝对不要使用该调度算法。
3> Deadline: 按照截止期限来循环在各个IO队列中进行调度，所以它提供了一个近实时的IO系统，并且磁盘throughput也很好，也不会造成starvation.一般mysql系统建议采用该调度算法。
4> NOOP: 简单的FIFO队列进行调度，No operation的意思是，它没有进行额外的将临近的IO进行合并的操作，所以它对CPU的使用极少。该调度算法特别适合于SSD。因为SSD在对待顺序IO和随机IO没有什么区别。所以它不需要对临近的IO进行合并。避免了合并操作对CPU的使用。
所以一般而言，对于mysql的系统，如果是SSD，那么应该使用NOOP调度算法，如果是磁盘，就应该使用Deadline调度算法。
查看与修改IO调度算法：
临时修改：
[root@localhost ~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler
noop anticipatory deadline [cfq]
[root@localhost ~]# echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler
[root@localhost ~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler
[noop] anticipatory deadline cfq
永久修改：
# vi /boot/grub/menu.lst
更改到如下内容:
kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-8.el5 ro root=LABEL=/ elevator=deadline rhgb quiet
重启之后,查看调度方法:
# cat /sys/block/sda/queue/scheduler
noop anticipatory [deadline] cfq
已经是deadline了
3）磁盘驱动层：对于顺序读系统而言，很容易在磁盘接口层的带宽上成为瓶颈所在；
4）磁盘：对于随机读多的系统而言，磁盘很容易成为瓶颈所在，一般的优化就是使用RAID或者换SSD；
2. IO瓶颈检测
2.1 使用 iostat 查看磁盘IO
显示单位问题：默认iostat是以磁盘的block为单位，也可以使用 -k 来指定以 kilobytes 为单位，或者使用 -m 指定 megabytes 为单位；
统计开始时间问题：默认iostat和vmstat相似，默认第一次/行都是从开机到目前的一个数据，可以使用 -y 选项去掉第一次/行的数据；
CPU与磁盘： iostat 默认会显示cpu和磁盘的数据，如果只要cpu数据可以使用 -c 选项，如果只需要磁盘数据，可以使用 -d 选项；
时间间隔和重复次数：[interval [times]] 表示磁盘统计数据的间隔时间和次数；
-x : 该选项显示具体的扩展信息；
[root@localhost ~]# iostat
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.60 0.00 7.80 0.31 0.00 91.30
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
scd0 0.02 0.21 0.00 536 0
sda 2.00 78.60 8.43 198702 21312[root@localhost ~]# iostat -c
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.48 0.00 6.51 0.25 0.00 92.76
[root@localhost ~]# iostat -d -k
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn
scd0 0.02 0.08 0.00 268 0
sda 1.69 31.17 4.15 99363 13224
[root@localhost ~]# iostat -d -m
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn
scd0 0.02 0.00 0.00 0 0
sda 1.69 0.03 0.00 97 12
[root@localhost ~]# iostat -d -m -x
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.02 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 10.94 0.00 4.96 4.88 0.01
sda 1.22 0.48 1.13 0.56 0.03 0.00 41.66 0.01 6.83 5.27 0.89
[root@localhost ~]# iostat -d -m -x 2 3
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.02 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 10.94 0.00 4.96 4.88 0.01
sda 1.19 0.48 1.10 0.55 0.03 0.00 41.52 0.01 6.81 5.25 0.87
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sda 0.00 0.00 0.00 0.51 0.00 0.00 8.00 0.00 3.00 3.00 0.15
[root@localhost ~]# iostat -y -d -m -x 2 3
Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU)
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
scd0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
字段含义：
Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn 分别表示：每秒读取block的个数，每秒写block的个数，总共读了多少个block，总共写了多少个block
tps: Indicate the number of transfers per second that were issued to the device. A transfer is an I/O request to the device. Multiple logical requests can be combined into a single I/O request to the device. A transfer is of indeterminate size.(就是对磁盘每秒请求多少次IO操作)
rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
rrqm/s wrqm/s 表示的磁盘读和写时每秒发生多少次相邻磁盘的merge操作；rrqm: read request merge; wrqm:write request merge
r/s w/s 表示每秒读的次数，写的次数；
rMB/s wMB/s 表示每秒读多少MB，写多少MB
avgrq-sz：The average size (in sectors) of the requests that were issued to the device. 平均一个IO请求涉及到多少个sector
avgqu-sz：The average queue length of the requests that were issued to the device. IO队列的平均长度，该数值很重要。
await：The average time (in milliseconds) for I/O requests issued to the device to be served. This includes the time spent by the requests in queue and the time spent servicing them.平均每一个IO花费了多少毫秒（包括在IO队列中的排队时间和读写操作花费的时间）。这里可以理解为IO的响应时间，一般地系统IO响应时间应该低于5ms，如果大于10ms就比较大了。
svctm：弃用
%util ：Percentage of CPU time during which I/O requests were issued to the device (bandwidth utilization for the device). Device saturation occurs when this value is close to 100%. 在统计时间内所有处理IO时间，除以总共统计时间。例如，如果统计间隔1秒，该设备有0.8秒在处理IO，而0.2秒闲置，那么该设备 的%util = 0.8/1 = 80%，所以该参数暗示了设备的繁忙程度。一般地，如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了（当然如果是多磁盘，即使%util是100%，因 为磁盘的并发能力，所以磁盘使用未必就到了瓶颈）。
CPU的 %iowait io等待很高；
磁盘的 avgqu-sz数值很大；await数值很高；%util数值很高；都可能预示着磁盘存在瓶颈或者磁盘出现问题或者故障。
2.2 使用 iostat 查看磁盘每个分区的IO
上面查看的都是整个磁盘的IO情况，下面的命令可以查看具体某个磁盘的所有分区的IO情况：
[root@localhost ~]# iostat -x -d -m -p sda 2 3 Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU) Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sda 0.82 0.43 0.76 0.52 0.02 0.00 38.49 0.01 6.27 4.82 0.62 sda1 0.80 0.42 0.53 0.51 0.02 0.00 45.09 0.01 6.92 5.50 0.57 sda2 0.01 0.02 0.12 0.01 0.00 0.00 9.70 0.00 2.95 2.79 0.04 sda3 0.01 0.00 0.07 0.00 0.00 0.00 8.67 0.00 3.72 3.65 0.03 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sda1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sda2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sda3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sda1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sda2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sda3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 [root@localhost ~]# iostat -d -m -p sda 2 3 Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU) Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn sda 1.25 0.02 0.00 97 18 sda1 1.02 0.02 0.00 92 17 sda2 0.13 0.00 0.00 2 0 sda3 0.07 0.00 0.00 1 0 Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda1 0.00 0.00 0.00 0 0 sda2 0.00 0.00 0.00 0 0 sda3 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda1 0.00 0.00 0.00 0 0 sda2 0.00 0.00 0.00 0 0 sda3 0.00 0.00 0.00 0 0
2.3 使用 vmstat 查看磁盘IO
[root@localhost ~]# vmstat 2 4 procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 0 0 0 454900 21808 76776 0 0 20 4 97 81 0 5 95 0 0 0 0 0 454892 21808 76772 0 0 0 8 83 106 0 3 97 0 0 1 0 0 454760 21816 76772 0 0 0 44 101 153 1 5 94 0 0 0 0 0 454760 21816 76784 0 0 0 0 57 68 0 1 99 0 0
bi: Blocks received from a block device (blocks/s). 每秒读取多少个block到内存
bo: Blocks sent to a block device (blocks/s). 每秒内存写出多少个block到磁盘
2.4 使用 sar -b 查看磁盘IO
[root@localhost ~]# sar -b 2 4 Linux 2.6.32-504.el6.i686 (localhost.localdomain) 10/09/2015 _i686_ (1 CPU) 03:53:21 PM tps rtps wtps bread/s bwrtn/s 03:53:23 PM 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:53:25 PM 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:53:27 PM 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:53:29 PM 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Average: 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
tps: 上面有介绍；rtps: 表示读的tps；wtps: 表示写的tps;
bread/s: 每秒读多少个block；bwrtn/s: 每秒写多少个block;
2.5 使用 iotop 找到IO最多的进程/线程
iotop类似于top命令，默认按照IO排序：
iotop :
iotop 是可以交互的：
Use the left and right arrows to change the sorting, r to reverse the sorting order, o to toggle the --only
option, p to toggle the --processes option, a to toggle the --accumulated option, q to quit or i to change the
priority of a thread or a process’ thread(s). Any other key will force a refresh.
1）利用左右键 可以选择排序的字段，默认按照IO>倒序，可以按照SWAPIN，DISK WRITE 等等字段排序，使用左右方向键即可；
2）利用 p键 可以在按照 进程显示 和按照 线程显示之间切换；
3）r 键可以改变排序的方向：倒序 和 顺序
查看mysqld的IO：
iotop -k -u mysql (-k 表示KB，-u mysql表示显示mysql用户的所有进程的IO):
3. 实例分析
$iostat -d -k 1 |grep sda10 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda10 60.72 18.95 71.53 395637647 1493241908 sda10 299.02 4266.67 129.41 4352 132 sda10 483.84 4589.90 4117.17 4544 4076 sda10 218.00 3360.00 100.00 3360 100 sda10 546.00 8784.00 124.00 8784 124 sda10 827.00 13232.00 136.00 13232 136
上面看到，磁盘每秒传输次数平均约400；每秒磁盘读取约5MB，写入约1MB。
iostat -d -x -k 1
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 1.56 28.31 7.84 31.50 43.65 3.16 21.82 1.58 1.19 0.03 0.80 2.61 10.29
sda 1.98 24.75 419.80 6.93 13465.35 253.47 6732.67 126.73 32.15 2.00 4.70 2.00 85.25
sda 3.06 41.84 444.90 54.08 14204.08 2048.98 7102.04 1024.49 32.57 2.10 4.21 1.85 92.24
可以看到磁盘的平均响应时间80。磁盘响应正常，但是已经很繁忙了。
4. 磁盘IO优化
磁盘IO在优化之前，首先要弄清楚系统的IO情况，是随机IO多，还是顺序IO多，是大文件IO多，还是小文件IO多(小文件IO一般也就是随机IO)。比如随机IO多，那么就可以通过加磁盘使用RAID技术来优化，如果是顺序IO遇到瓶颈，一般可能是磁盘驱动的带宽有瓶颈，就可以换一个更快的disk controller。搞清楚是磁盘有瓶颈，还是磁盘驱动的带宽有瓶颈。
因为磁盘IO的操作分成了4个层面，所以IO的优化也可以从这四个方面入手：
1）正对mysql系统的调优，还需要选择正确的IO调度算法，如果是SSD，选择NOOP调度算法，如果是磁盘，那么选择deadline调度算法；
2）针对mysql还显然可以通过maser-slave来读写分离进行磁盘IO优化。
3）另外增大内存，可以对更多的磁盘文件进行缓存，也能减轻IO压力。
4）还有文件系统的挂载选项 noatime, nodiratime也能减轻IO压力，另外选择正确的文件系统也能提高磁盘的tps. mysql数据库推荐使用XFS文件系统。
注：上面显示的磁盘IO的数据，很多都是0，这是因为数据来自于虚拟机中的Linux系统。
MySQL的位置：數據庫和編程Apr 13, 2025 am 12:18 AMMySQL在數據庫和編程中的地位非常重要，它是一個開源的關係型數據庫管理系統，廣泛應用於各種應用場景。 1）MySQL提供高效的數據存儲、組織和檢索功能，支持Web、移動和企業級系統。 2）它使用客戶端-服務器架構，支持多種存儲引擎和索引優化。 3）基本用法包括創建表和插入數據，高級用法涉及多表JOIN和復雜查詢。 4）常見問題如SQL語法錯誤和性能問題可以通過EXPLAIN命令和慢查詢日誌調試。 5）性能優化方法包括合理使用索引、優化查詢和使用緩存，最佳實踐包括使用事務和PreparedStatemen
MySQL：從小型企業到大型企業Apr 13, 2025 am 12:17 AMMySQL適合小型和大型企業。 1)小型企業可使用MySQL進行基本數據管理，如存儲客戶信息。 2)大型企業可利用MySQL處理海量數據和復雜業務邏輯，優化查詢性能和事務處理。
幻影是什麼讀取的，InnoDB如何阻止它們（下一個鍵鎖定）？Apr 13, 2025 am 12:16 AMInnoDB通過Next-KeyLocking機制有效防止幻讀。 1）Next-KeyLocking結合行鎖和間隙鎖，鎖定記錄及其間隙，防止新記錄插入。 2）在實際應用中，通過優化查詢和調整隔離級別，可以減少鎖競爭，提高並發性能。
mysql：不是編程語言，而是...Apr 13, 2025 am 12:03 AMMySQL不是一門編程語言，但其查詢語言SQL具備編程語言的特性：1.SQL支持條件判斷、循環和變量操作；2.通過存儲過程、觸發器和函數，用戶可以在數據庫中執行複雜邏輯操作。
MySQL：世界上最受歡迎的數據庫的簡介Apr 12, 2025 am 12:18 AMMySQL是一種開源的關係型數據庫管理系統，主要用於快速、可靠地存儲和檢索數據。其工作原理包括客戶端請求、查詢解析、執行查詢和返回結果。使用示例包括創建表、插入和查詢數據，以及高級功能如JOIN操作。常見錯誤涉及SQL語法、數據類型和權限問題，優化建議包括使用索引、優化查詢和分錶分區。
MySQL的重要性：數據存儲和管理Apr 12, 2025 am 12:18 AMMySQL是一個開源的關係型數據庫管理系統，適用於數據存儲、管理、查詢和安全。 1.它支持多種操作系統，廣泛應用於Web應用等領域。 2.通過客戶端-服務器架構和不同存儲引擎，MySQL高效處理數據。 3.基本用法包括創建數據庫和表，插入、查詢和更新數據。 4.高級用法涉及復雜查詢和存儲過程。 5.常見錯誤可通過EXPLAIN語句調試。 6.性能優化包括合理使用索引和優化查詢語句。
為什麼要使用mysql？利益和優勢Apr 12, 2025 am 12:17 AM選擇MySQL的原因是其性能、可靠性、易用性和社區支持。 1.MySQL提供高效的數據存儲和檢索功能，支持多種數據類型和高級查詢操作。 2.採用客戶端-服務器架構和多種存儲引擎，支持事務和查詢優化。 3.易於使用，支持多種操作系統和編程語言。 4.擁有強大的社區支持，提供豐富的資源和解決方案。
描述InnoDB鎖定機制（共享鎖，獨家鎖，意向鎖，記錄鎖，間隙鎖，下一鍵鎖）。Apr 12, 2025 am 12:16 AMInnoDB的鎖機制包括共享鎖、排他鎖、意向鎖、記錄鎖、間隙鎖和下一個鍵鎖。 1.共享鎖允許事務讀取數據而不阻止其他事務讀取。 2.排他鎖阻止其他事務讀取和修改數據。 3.意向鎖優化鎖效率。 4.記錄鎖鎖定索引記錄。 5.間隙鎖鎖定索引記錄間隙。 6.下一個鍵鎖是記錄鎖和間隙鎖的組合，確保數據一致性。
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