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RDS最佳实践(一)—如何选择你的RDS

April 14th, 2014

我该如何选择RDS?我要购买多大规格的RDS?RDS的连接数,iops指的是什么?上诉这些问题相信是每一个RDS用户在开始使用的时候都会有这样的疑问。首先我们要了解一下RDS的组成包括哪一些,从阿里云官网的购买页面中我们可以看到RDS包括了以下参数:数据库类型,版本,存储空间,规格:内存+连接数+io,地域,那我们就一个个来分析一下:

一.数据库的类型:

RDS目前支持的数据库类型有两种:mysql,sqlserver,为什么这里要特别提出来讲一讲?原因有以下两个方面:
a.由于受到sqlserver和windows license的影响,sqlserver价格会比mysql高出近50%,一个2G Mem+50GB Disk的Mysql一年的价格是:4480 RMB;一个2G Mem+50GB Disk的Sqlserver一年的价格是:6420 RMB;
b.sqlserver处于闭源状态,在出现异常疑难问题排查的时候,往往需要借助微软官方的帮助,同时RDS如果想在sqlserver上面定制出一些自己特色的功能时候,往往其封闭的协议让RDS望而退步;相对于mysql的开源而言,RDS依托了阿里强大的mysql内核开发和运维经验,能够很好的定制出一些RDS自己的特色功能,在出现疑难问题上能够迅速的进行debug排查。二.数据库的版本:

RDS mysql目前支持5.5和5.1两个版本,sqlserver支持2008一个版本,通常在高版本中会:修复掉低版本中一些bug提高系统的稳定和安全性,优化改进低版本的设计提升系统的性能,推出一些新的功能丰富提升系统的易用性。所以这里我们我们以mysql为例,看一看在5.5与5.1相比较有哪些改动:
1)默认存储引擎更改为InnoDB
2)提高性能和可扩展性
. 提高了默认线程并发数(innodb_thread_concurrency)
. 后台输入/输出线程控制(innodb_read_io_threads、innodb_write_io_threads)
. 适应性散列索引(Hash Index)控制,用户可以关闭适应性散列功能
. 插入缓冲(Insert Buffering)控制,用户可以关闭innodb的插入缓冲功能
. 恢复组提交(Restored Group Commit)
. 多个回滚段(Multiple Rollback Segments),之前的innodb版本最大能处理1023个并发处理操作,现在mysql5.5可以处理高达128K的并发事物,
. 改善了日志系统互斥和单独刷新(Flush)列表互斥
. 改善清除程序进度,在mysql5.5中清楚操作线程是独立的线程,并支持并发,可以使用innodb_purge_treads配置。

3)提高实用性
. 半同步复制(Semi-synchronous Replication)
. 复制Heartbeat
. 中继日志自动恢复(Automatic Relay Log Recovery)

4)提高易管理性和效率
. 建立快速索引(Faster Index Creation)
. 高效的数据压缩(Efficient Data Compression)
. 为大物件和可变长度列提供高效存储
. 增加了INFORMATION_SCHEMA表,新的表提供了与InnoDB压缩和事务处理锁定有关的具体信息
. 支持utf8mb4字符集

5)提高可用性
. 新的表/索引分区选项。MySQL5.5将表和索引RANG和LIST分区范围扩展到了非整数列和日期,并增加了在多个列上分区的能力。

6)改善检测和诊断
. Mysql5.5引入了一种新的性能架构(performancn_shema,P_S),用于监控mysql监控服务器运行时的性能。

有了这么多功能的改进提升,还有什么理由不使用5.5.

三.存储空间:

在RDS的工单问题中,空间问题的咨询应该可以算得上是top 5,当RDS的实际使用空间超过了购买的空间后,实例就会被锁定了,这样就会导致应用无法再写入,更新数据,造成应用的报错,在RDS的控制台中可以设定空间的报警阀值,当实例空间到达报警阀值后用户就会收到报警短信,这个时候用户则需要对判断当前的空间增长是否合理,如果合理的增长则需要对实例的进行弹性升级,如果增长不合理,则需要进行快速的判断。所以在这里我们就需要了解RDS的空间组成到底包括了哪些?

RDS的实例空间主要包括了:数据文件,日志文件,其他文件(包括系统文件,临时文件)

下面我们来详细介绍一下这些文件组成:

  1. 数据文件:顾名思义该文件空间则是指的存放用数据的文件,对应到数据库中就是一张张的表,表的组成主要包括:数据和索引两类,所以当你看到你的数据文件占用实例的空间非常多的时候,你需要看一下到底是哪一张表占用了我的空间,RDS在控制台中提供了:性能优化–>大表优化的性能报表,用户则可以在这里找到系统中占用最大的文件。但是凡事需要未雨绸缪,我们在设计应用的时候,就要考虑未来数据的增长趋势(数据的生命保留周期),合理的设计数据的存放位置(存放文件or数据库),存储格式(数据类型,字段大小),存放方式(存储引擎选择,分区还是分表)。下图的案例案例中,数据空间占用了实例大量的空间,用户可以通过排查数据库中到底是哪一张表占用导致的(可以参考性能优化–>大表优化)     data-pic
  2. 日志文件:RDS采用的主备M-M的高可用架构,其主备之间的数据同步依靠日志的方式,mysql:binlog,sqlserver:transaction log;同时RDS支持将实例恢复到任何一个时间点,这个功能需要依靠运用备份和日志。为了减少日志空间对用户的空间的占用,RDS mysql会定时的把日志备份到oss中,然后再将其清除,这样用户需要下载RDS日志的时候可以从oss中获取;对于sqlserver,rds对定期的对数据库进行备份,然后将事务日志进行回收。当日志空间出现异常的时候,如下图,由于应用写入数据压力过大,导致binlog日志增加的速度大于了RDS上传到oss的速度,造成了binlog日志增长迅猛,这时候需要用户对数据库的update,insert,delete进行优化,减小对数据库的变更操作:
    log-pic
  3. 其他文件:
    a.系统文件,每个数据库在安装的时候会初始化一些系统文件,这些系统文件是数据库正常运行的前提,mysql:ibdata1,ib_logfile0,sqlserver:MSDBLog,master.mdf,下面的这幅图反映了RDS“其他文件”占用达到了非常多的问题,可以参考blog:ibdata1文件持续增加的问题定位

ibdata-pic

b.临时文件:通常可以理解为数据库做一个大的操作,由于内存不足,数据库需要将内存中的文件       写到磁盘上,这样则有可能导致临时文件写的非常大,通常出现这种情况的时候,数据库在做大         的排序操作(order by,group by),由于内存不足,需要将数据刷写到临时文件中,下图的案         例中,由于数据库中一条order by的语句频繁的执行,但是排序的sql没有索引,导致了临时文件        的频繁写操作:

tmp-pic

Ps.RDS已经计划在idb中集成实例的空间诊断这个功能,帮助用户分析实例空间的使用,诊断问题的根源。

四.实例规格:

不同的RDS实例规格提供了不同的性能指标,可以参考RDS不同规格的测试报告。如何选择RDS的规格,由于该选项会直接关系你的应用是否在RDS上正常的运作起来,同时还关系成本的问题,所以深刻的理解这些参数,有助于你更好的使用RDS,更低成本的使用RDS。下面来分析一下RDS规格中这3个关键指标:

  1. 内存(mem):内存是实例的核心指标之一,比如2400M Mem内存的实例,内存参数大小配置在实例的参数文件中,限定了实例能够使用的内存大小为2400M。由于内存的访问速度远远大于磁盘,所以通常情况下,内存中缓存的数据越多,数据库的响应就越快;如果内存较小,当数据超过一定量后,就会被刷新到磁盘上,如果新的请求再次访问该数据,就要从磁盘上把它从磁盘中读取进内存,消耗磁盘io,这个时候数据库响应就会变慢。
  2. IOPS:刚才提到数据从磁盘读取到内存,或者数据从内存写到磁盘都需要消耗io,而磁盘的io能力是有一定,比如新1型提供的iops为150个,也就是每秒能够提供150次的随机磁盘io操作,所以如果用户的数据量很大,内存很小,而写入,更新,删除,查询的压力很大,由于iops的限制,对于数据库来说就是一条sql需要执行很长的时间才能返回结果,对于应用来说就会造成整体响应的变慢;
  3. 连接数:连接数是数据库中的一个概念,在RDS中的连接数是指用户最多能够创建多少个连接。用户的连接数使用的多少取决于用户的连接类型,例如用户使用了连接池管理连接的长连接应用(如java类应用),在连接池中配置的最大连接数为100,那么在RDS中看到的连接数应该为:app服务器×100;对于短连接的应用而言(如php应用,C/S结构的应用),一个请求到到数据库,就会产生一个连接,当请求完毕后就会释放连接。当用户使用的连接数超过了实例规定的连接数后,RDS会直接抛错给应用,mysql:too many connections,sqlserver:Logon failed for login ‘u_xxxx’ due to trigger execution.

     可以看到上面的3个核心指标都能够直接影响用户使用,下图展示了不同规格能够达到的QPS指标,该测试报告采用标准的sysbench oltp(读写混合)测试模型,可以作为每种实例规格的吞吐能力的参考,用户可以根据自己的业务压力来选择合适的实例规格:

五.地域选择:

RDS的集群主要分布在杭州和青岛两个地域,用户往往采用SLB+ECS+RDS的架构,所以保持着三者在同一个地域就可以了,杭州到青岛的网络访问延迟大概在20ms左右,所以应当避免跨地域的访问情况。

 

希望这篇文章对你使用RDS有帮助。

 

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