MySQL8.0 - 新特性 - 网络模块优化

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS PostgreSQL Serverless,0.5-4RCU 50GB 3个月
推荐场景:
对影评进行热评分析
简介: 本文主要描述下MySQL8.0在网络模块的几个小优化, 由于本人对server层代码不熟悉,所以只是列出自己的理解和相关的patch以及worklog,不做深入详细实现的解释,感兴趣的可自行从连接中找到对应的代码 admin Port 运维大并发负载数据库的同学经常会碰到的情况是,max_connection被占满,甚至root账户都无法登陆上去,kill掉这些链接来让实例恢复正常。

本文主要描述下MySQL8.0在网络模块的几个小优化, 由于本人对server层代码不熟悉,所以只是列出自己的理解和相关的patch以及worklog,不做深入详细实现的解释,感兴趣的可自行从连接中找到对应的代码

admin Port

运维大并发负载数据库的同学经常会碰到的情况是,max_connection被占满,甚至root账户都无法登陆上去,kill掉这些链接来让实例恢复正常。

Alibaba RDS MySQL的做法是把connection的个数拆分成不同的使用目的,例如系统维护账户占用一部分,用户账户占用一部分,两者不互相影响。

另外一种方式是比较高危的,通过gdb的方式直接进入进程去修改max_connection的值,但注意符号表要编译到mysqld里面,不然无法识别。

此外在mariadb/percona server的线程池实现里,也引入了extra port,当线程池用满无法登陆时,可以使用extra port来连上实例。

在MySQL8.0里,则引入了admin port的概念,顾名思义,就是单独开一个端口给管理员用,该特性从8.0.14开始引入。可以说这是个对运维非常有用,关键时候可以救命的特性。这个feature由facebook贡献给上游

主要包含几个配置参数:
admin_address: 用于指定管理员发起tcp连接的主机地址,可以是ipv4,ipv6, 或者Host name等等,他类似bind-address,但不同的是只能接受一个ip地址

admin_port: 顾名思义,就是管理员用来连接的端口号,注意如果admin_address没有设置的话,这个端口号是无效的

create_admin_listener_thread: 是否创建一个单独的listener线程来监听admin的链接请求,默认值是关闭的,facebook的建议是打开,否则其会使用已有的监听线程去监听admin连接。该参数同样需要admin_address打开, 否则没有任何影响

注意必须要有权限SERVICE_CONNECTION_ADMIN才能登陆该端口,否则会报错

根据文档描述2,admin port的连接个数不受max_connection或者Max_user_connection的限制。

参考文档

官方文档
Administrative Connection Management
WL#12138: Add Admin Port
相关代码

Multiple addresses for the --bind-address

通常在大规模允许的实例上我们不会去设置bind-address, 但在特定场景下还是有用的。从MySQL8.0.13开始,可以通过bind-address设置多个网络地址,对应release note:

To enable the server to listen on a set of addresses, the bind_address system variable now permits a list of comma-separated IP addresses or host names, not just a single address or name. For details, see Server System Variables.

也就是说如果你想通过bind-address绑定多个地址,需要使用8.0.13及之后的版本, 当然在之前的版本你也可以指定为使用 * 来匹配多个地址。

可以混合指定Ipv4和ipv6的地址,例如:

bind_address=198.51.100.20,2001:db8:0:f101::1

参考文档
bind address参数说明
WL#11652: Support multiple addresses for the --bind-address command option
相关代码

Performance for connect/disconnect

这是一个性能优化,尤其是针对频繁断开链接的短连接。这是因为MySQL里是使用一个全局大锁来保护LOCK_thd_list和LOCK_thd_remove来保护链接链表的。

优化的思路其实很简单直接:就是分区。所有的包括锁,链接链表,COND_thd_list都被分成8个分区(hardcode, 无法配置)来减少冲突, 根据thread id来分区。唯一的负面影响就是出于监控目的,可能performance schema需要获取全部分区来获得线程信息,但通常这是可以容忍的。

参考文档

WL#9250: Split LOCK_thd_list and LOCK_thd_remove mutexes
相关代码

Remove metadata from resultset

这是个老话题了,我们知道在mysql返回的结果集了除了用户的数据外,还包含了库,表名,列名,甚至表列的别名等信息,这些信息占据了返回值的很大一部分网络包开销,特别的,当你需要是点查询时,可能你的返回包的元数据要远远大于你需要的数据,而多数情况下,你并不需要这些元数据

例如当你返回n个列时,元数据包含:

- column count (n);
- n * column definitions

而每个column definition包含:

- catalog
- schema
- table alias
- table
- column alias
- column name
etc.

8.0版本里,你可以选择的移除resultset的metadata,通过参数resultset_metadata来控制,不过当我登陆终端,想设置这个参数时 却报错:

root@(none) 10:15:27>set session resultset_metadata = 'none';
ERROR 3640 (HY000): The client doesn't support optional metadata transfer

这是因为标准客户端的连接没有打开选项CLIENT_OPTIONAL_RESULTSET_METADATA,如果您使用C API,可以通在调用mysql_real_connect时把该flag设置到参数client_flag中,这样你就可以可选的设置这个session级别参数来关闭metadata了.

实际上在大概2012年左右,twitter mysql也做过类似的尝试,我在14年也做过类似的尝试,当时的测试结果如下:

After porting twitter’s patch ( Great thanks to Davi Arnaut) to MySQL5.6.16, I slightly changed it to make protocol_mode support more options:

0/METADATA_FULL: return all metadata, default value.
1/METADATA_REAL_COLUMN: only column name;
2/METADATA_FAKE_COLUMN: fake column name ,use 1,2...N instead of real column name
3/METADATA_NULL_COLUMN: use NULL to express the metadata information
4/METADATA_IGNORE: ignore metadata information, just for test..

CREATE TABLE `test_meta_impact` (
`abcdefg1` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`abcdefg2` int(11) DEFAULT NULL,
`abcdefg3` int(11) DEFAULT NULL,
`abcdefg4` int(11) DEFAULT NULL,
……
……
`abcdefg40` int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`abcdefg1`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=229361 DEFAULT CHARSET=utf8

mysqlslap --no-defaults -uxx --create-schema=test -h$host -P $port --number-of-queries=1000000000 --concurrency=100 --query='SELECT * FROM test.test_meta_impact where abcdefg1 = 2'

METADATA_FULL : 3.48w TPS, Net send 113M
METADATA_REAL_COLUMN: 7.2W TPS, Net send 111M
METADATA_FAKE_COLUMN: 9.2W TPS , Net send 116M
METADATA_NULL_COLUMN: 9.6w TPS , Net send 115M
METADATA_IGNORE: 13.8w TPS, Net send 30M

可以看到去掉元数据后,不但网络传输少了至少三倍多, tps也上升了不少.

参考文档

WL#8134: Make metadata information transfer optional
resultset_metadata
C API
相关代码

异步query

从最新的8.0.16版本开始,新的C API开始支持异步的无阻塞的提交查询,相关的API包括:

mysql_real_connect_nonblocking()

mysql_real_query_nonblocking()

mysql_store_result_nonblocking()

mysql_next_result_nonblocking()

mysql_fetch_row_nonblocking()

mysql_free_result_nonblocking()

函数的名字就是原有阻塞性api加上后缀_nonblocking,比如说如果query的执行时间比较长,你可以先去干别的事情,然后再回来查询结果集。当然啦你必须要使用8.0.16或之后的client api

参考文档

WL#11381: Add asynchronous support into the mysql protocol
C API Asynchronous Interface
相关代码

相关实践学习
如何在云端创建MySQL数据库
开始实验后,系统会自动创建一台自建MySQL的 源数据库 ECS 实例和一台 目标数据库 RDS。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
11天前
|
缓存 网络协议 CDN
在网页请求到显示的过程中,如何优化网络通信速度?
在网页请求到显示的过程中,如何优化网络通信速度?
170 59
|
11天前
|
JSON 关系型数据库 MySQL
MySQL 8.0 新特性
MySQL 8.0 新特性
62 10
MySQL 8.0 新特性
|
21天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
Oracle和MySQL有哪些区别?从基本特性、技术选型、字段类型、事务、语句等角度详细对比Oracle和MySQL
从基本特性、技术选型、字段类型、事务提交方式、SQL语句、分页方法等方面对比Oracle和MySQL的区别。
Oracle和MySQL有哪些区别?从基本特性、技术选型、字段类型、事务、语句等角度详细对比Oracle和MySQL
|
21天前
|
SQL 缓存 关系型数据库
MySQL高级篇——关联查询和子查询优化
左外连接:优先右表创建索引,连接字段类型要一致、内连接:驱动表由数据量和索引决定、 join语句原理、子查询优化:拆开查询或优化成连接查询
MySQL高级篇——关联查询和子查询优化
|
21天前
|
算法 关系型数据库 MySQL
MySQL高级篇——排序、分组、分页优化
排序优化建议、案例验证、范围查询时索引字段选择、filesort调优、双路排序和单路排序、分组优化、带排序的深分页优化
MySQL高级篇——排序、分组、分页优化
|
23天前
|
缓存 监控 网络协议
移动端常见白屏问题优化之网络优化篇
本文将要分享的是得物技术团队针对移动端最常见的图片加载导致的端侧白屏问题,而进行的的移动网络方向的技术优化实践,希望能带给你启发。
23 1
移动端常见白屏问题优化之网络优化篇
|
5天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL索引失效及避免策略:优化查询性能的关键
MySQL索引失效及避免策略:优化查询性能的关键
22 3
|
5天前
|
缓存 关系型数据库 MySQL
MySQL数据库优化:提升性能和扩展性的关键技巧
MySQL数据库优化:提升性能和扩展性的关键技巧
14 2
|
14天前
|
机器学习/深度学习 安全 网络安全
利用机器学习优化网络安全威胁检测
【9月更文挑战第20天】在数字时代,网络安全成为企业和个人面临的重大挑战。传统的安全措施往往无法有效应对日益复杂的网络攻击手段。本文将探讨如何通过机器学习技术来提升威胁检测的效率和准确性,旨在为读者提供一种创新的视角,以理解和实施机器学习在网络安全中的应用,从而更好地保护数据和系统免受侵害。
|
14天前
|
机器学习/深度学习 安全 网络安全
云端盾牌:云计算时代的网络安全守护在这个数字脉搏加速跳动的时代,云计算以其高效、灵活的特性,成为推动企业数字化转型的强劲引擎。然而,正如每枚硬币都有两面,云计算的广泛应用也同步放大了网络安全的风险敞口。本文旨在探讨云计算服务中网络安全的关键作用,以及如何构建一道坚不可摧的信息防线,确保数据的安全与隐私。
云计算作为信息技术领域的革新力量,正深刻改变着企业的运营模式和人们的生活。但在享受其带来的便利与效率的同时,云服务的安全问题不容忽视。从数据泄露到服务中断,每一个安全事件都可能给企业和个人带来难以估量的损失。因此,本文聚焦于云计算环境下的网络安全挑战,分析其根源,并提出有效的防护策略,旨在为云服务的安全使用提供指导和参考。

相关产品

  • 云数据库 RDS MySQL 版
  • 下一篇
    无影云桌面