印刻数据库

外观

TiDB 性能问题 ​

查询性能问题 ​

常见症状 ​

  • 应用程序响应时间变长
  • 慢查询日志中出现大量慢查询
  • CPU 利用率持续偏高
  • 查询执行计划不合理

诊断方法 ​

sql
-- 查看慢查询日志
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%slow_query_log%';
SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';
SET GLOBAL long_query_time = 1;

-- 分析执行计划
EXPLAIN SELECT * FROM table WHERE condition;
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM table WHERE condition;

-- 查看执行计划缓存
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'prepared_plan_cache%';

解决方案 ​

1. 优化 SQL 语句 ​

sql
-- 避免全表扫描
SELECT * FROM table WHERE indexed_column = value;

-- 避免 SELECT *
SELECT column1, column2 FROM table WHERE condition;

-- 避免在 WHERE 子句中对索引列进行函数操作
SELECT * FROM table WHERE date_format(create_time, '%Y-%m-%d') = '2023-01-01';
-- 优化为
SELECT * FROM table WHERE create_time BETWEEN '2023-01-01 00:00:00' AND '2023-01-01 23:59:59';

2. 添加或优化索引 ​

sql
-- 添加合适的索引
ALTER TABLE table ADD INDEX idx_column (column);

-- 添加联合索引
ALTER TABLE table ADD INDEX idx_column1_column2 (column1, column2);

-- 删除无用索引
ALTER TABLE table DROP INDEX idx_useless;

3. 更新统计信息 ​

sql
-- 更新单表统计信息
ANALYZE TABLE table;

-- 更新所有表统计信息
ANALYZE TABLE ALL IN database;

-- 使用指定采样率更新统计信息
ANALYZE TABLE table WITH 20 SAMPLES;

事务性能问题 ​

常见症状 ​

  • 事务提交时间变长
  • 出现大量锁等待
  • 事务冲突频繁
  • 死锁问题

诊断方法 ​

sql
-- 查看锁等待情况
SELECT * FROM information_schema.cluster_lock_waits;

-- 查看事务状态
SELECT * FROM information_schema.cluster_transactions WHERE state != 'committed' AND state != 'rolled back';

-- 查看死锁日志
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%deadlock_detect%';
SET GLOBAL deadlock_detect = 'ON';

-- 查看事务历史
SELECT * FROM information_schema.cluster_transaction_history ORDER BY start_ts DESC LIMIT 100;

解决方案 ​

1. 优化事务设计 ​

  • 减少事务持有锁的时间
  • 避免长事务
  • 合理设计事务粒度
sql
-- 优化前：长事务
START TRANSACTION;
-- 大量查询和更新操作
COMMIT;

-- 优化后：拆分为短事务
START TRANSACTION;
-- 部分更新操作
COMMIT;

START TRANSACTION;
-- 另一部分更新操作
COMMIT;

2. 避免热点问题 ​

  • 合理设计分库分表策略
  • 使用批量写入代替单条写入
  • 避免集中更新同一行数据

3. 调整事务隔离级别 ​

sql
-- 查看当前隔离级别
SELECT @@global.tidb_txn_isolation, @@tidb_txn_isolation;

-- 设置合适的隔离级别
SET GLOBAL tidb_txn_isolation = 'READ-COMMITTED';
SET SESSION tidb_txn_isolation = 'READ-COMMITTED';

集群性能问题 ​

常见症状 ​

  • 集群整体吞吐量下降
  • 节点间负载不均衡
  • Region 分布不合理
  • 大量的 Region 迁移

诊断方法 ​

bash
# 查看集群状态
tiup cluster display <cluster-name>

# 查看 PD 调度状态
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 store

tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 region top hot-write

tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 region top hot-read

解决方案 ​

1. 调整 PD 调度参数 ​

bash
# 调整调度速率
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 config set schedule.leader-schedule-limit 8
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 config set schedule.region-schedule-limit 40
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 config set schedule.replica-schedule-limit 128

# 调整热点调度
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 config set hot-region-schedule-limit 32
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 config set hot-region-cache-hits-threshold 3

2. 优化 Region 分布 ​

bash
# 手动分裂热点 Region
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 operator add split-region <region-id>

# 调整 Region 副本数
tiup ctl pd -u http://<pd-address>:2379 config set replication.max-replicas 3

3. 调整 TiKV 配置 ​

toml
# 调整 TiKV 线程池大小
[storage]
scheduler-worker-pool-size = 4

# 调整 RocksDB 线程池大小
[rocksdb]
max-background-jobs = 8

资源利用率问题 ​

常见症状 ​

  • CPU 利用率过高或过低
  • 内存使用率持续偏高
  • 磁盘 I/O 负载过高
  • 网络带宽饱和

诊断方法 ​

bash
# 查看节点资源使用情况
tiup cluster display <cluster-name> --dashboard

# 查看 TiKV 监控
grafana http://<grafana-address>:3000/d/TiKV-Details/tikv-details

# 查看 TiDB 监控
grafana http://<grafana-address>:3000/d/TiDB-Details/tidb-details

解决方案 ​

1. 调整资源配置 ​

toml
# 调整 TiDB 最大 CPU 核心数
[performance]
max-procs = 16

# 调整 TiKV 内存配置
[server]
grpc-memory-pool-quota = "4GB"

# 调整 TiDB 内存限制
[performance]
txn-total-size-limit = "1GB"
txn-entry-size-limit = "64MB"

2. 优化存储配置 ​

  • 使用高性能存储设备（如 SSD）
  • 合理配置 RAID 级别
  • 调整文件系统参数

3. 优化网络配置 ​

  • 使用万兆网络
  • 调整 TCP 缓冲区大小
  • 优化网络拓扑

性能诊断工具 ​

1. TiDB Dashboard ​

TiDB Dashboard 是一个集成的监控和诊断平台，可以查看：

  • 慢查询分析
  • 事务分析
  • 热点分析
  • 集群状态
  • 性能监控

2. EXPLAIN 和 EXPLAIN ANALYZE ​

用于分析查询执行计划，帮助优化 SQL 语句。

3. Slow Query Log ​

记录执行时间超过阈值的查询，用于定位慢查询问题。

4. Performance Schema ​

提供详细的性能数据，用于诊断各种性能问题。

5. TiKV-Ctl 和 PD-Ctl ​

用于查看和调整 TiKV 和 PD 的状态和配置。

性能优化最佳实践 ​

1. 架构设计 ​

  • 根据业务需求选择合适的部署架构
  • 合理规划分库分表策略
  • 考虑读写分离和热点分散

2. 索引优化 ​

  • 为经常查询的列添加索引
  • 避免创建过多索引
  • 定期检查和优化索引

3. SQL 优化 ​

  • 编写高效的 SQL 语句
  • 避免全表扫描和复杂的 JOIN
  • 使用合适的查询方式

4. 配置调优 ​

  • 根据硬件配置调整参数
  • 定期评估和优化配置
  • 参考官方最佳实践

5. 监控和告警 ​

  • 配置完善的监控系统
  • 设置合理的告警阈值
  • 及时处理告警信息

常见问题（FAQ） ​

Q1: 如何定位 TiDB 中的慢查询？ ​

A1: 可以通过以下方法定位慢查询：

  1. 启用慢查询日志
  2. 使用 TiDB Dashboard 的慢查询分析功能
  3. 使用 EXPLAIN 和 EXPLAIN ANALYZE 分析执行计划
  4. 查看 Performance Schema 中的慢查询数据

Q2: 如何优化 TiDB 中的事务性能？ ​

A2: 可以从以下几个方面优化事务性能：

  1. 减少事务持有锁的时间
  2. 避免长事务
  3. 合理设计事务粒度
  4. 调整事务隔离级别
  5. 避免热点问题

Q3: 如何解决 TiKV 的高 CPU 利用率问题？ ​

A3: 可以尝试以下解决方案：

  1. 检查是否有大量慢查询
  2. 检查是否有热点 Region
  3. 调整 TiKV 的线程池配置
  4. 考虑扩容 TiKV 节点
  5. 优化 RocksDB 配置

Q4: 如何解决 TiDB 的内存不足问题？ ​

A4: 可以尝试以下解决方案：

  1. 调整 TiDB 的内存限制参数
  2. 优化查询，减少内存使用
  3. 增加 TiDB 节点的内存
  4. 考虑使用 TiFlash 处理分析型查询

Q5: 如何解决 Region 热点问题？ ​

A5: 可以尝试以下解决方案：

  1. 调整 PD 的热点调度参数
  2. 手动分裂热点 Region
  3. 优化应用程序，避免集中更新同一行数据
  4. 考虑使用分库分表分散热点
  5. 使用 TiDB 的热点消除功能

Q6: 如何优化 TiDB 的写入性能？ ​

A6: 可以尝试以下解决方案：

  1. 使用批量写入代替单条写入
  2. 调整 TiKV 的配置，增加并行度
  3. 优化事务设计，减少锁冲突
  4. 考虑扩容 TiKV 节点
  5. 调整 PD 调度参数，加快 Region 分裂

Q7: 如何优化 TiDB 的读取性能？ ​

A7: 可以尝试以下解决方案：

  1. 添加合适的索引
  2. 优化查询语句
  3. 更新统计信息
  4. 考虑使用 TiFlash 处理分析型查询
  5. 调整 TiDB 的缓存配置

Q8: 如何监控 TiDB 的性能？ ​

A8: 可以使用以下监控工具：

  1. TiDB Dashboard：集成的监控和诊断平台
  2. Prometheus + Grafana：提供详细的监控指标
  3. 慢查询日志：记录慢查询信息
  4. Performance Schema：提供详细的性能数据

Q9: 如何处理 TiDB 中的死锁问题？ ​

A9: 可以尝试以下解决方案：

  1. 启用死锁检测
  2. 查看死锁日志，分析死锁原因
  3. 优化事务设计，避免循环等待
  4. 调整事务隔离级别
  5. 使用乐观锁替代悲观锁

Q10: 如何优化 TiDB 的 JOIN 性能？ ​

A10: 可以尝试以下解决方案：

  1. 为 JOIN 列添加索引
  2. 优化 JOIN 顺序
  3. 考虑使用子查询或临时表
  4. 调整 TiDB 的 JOIN 配置参数
  5. 对于大数据量 JOIN，考虑使用 TiFlash

Q11: 如何优化 TiDB 的 COUNT(*) 性能？ ​

A11: 可以尝试以下解决方案：

  1. 对于有主键的表，COUNT(*) 性能较好
  2. 考虑使用近似计数（如 HyperLogLog）
  3. 对于频繁查询的 COUNT 结果，可以考虑缓存
  4. 考虑使用 TiFlash 加速 COUNT 查询

Q12: 如何优化 TiDB 的分页查询性能？ ​

A12: 可以尝试以下解决方案：

  1. 使用覆盖索引
  2. 避免使用 OFFSET 进行深度分页
  3. 使用 ID 范围查询替代 OFFSET
  4. 考虑使用游标分页

Q13: 如何优化 TiDB 的导入性能？ ​

A13: 可以尝试以下解决方案：

  1. 使用 TiDB Lightning 进行批量导入
  2. 调整 TiDB Lightning 配置，增加并行度
  3. 关闭或调整检查约束
  4. 考虑使用物理导入模式

Q14: 如何优化 TiDB 的备份和恢复性能？ ​

A14: 可以尝试以下解决方案：

  1. 使用 TiDB Backup & Restore (BR) 工具
  2. 调整 BR 的并发度和速率限制
  3. 考虑使用增量备份
  4. 备份到高性能存储设备

Q15: 如何评估 TiDB 集群的性能？ ​

A15: 可以从以下几个方面评估：

  1. 吞吐量：每秒处理的查询数或事务数
  2. 延迟：查询或事务的响应时间
  3. 资源利用率：CPU、内存、磁盘 I/O、网络
  4. 可用性：集群的正常运行时间
  5. 可扩展性：随着数据量和请求量增加，性能的变化情况