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Linux环境推荐配置

如果您采用Linux操作系统,在安装 SequoiaDB 产品之前,建议您按照下述操作和步骤调整Linux系统的环境配置,以保障系统的稳定高效运行。

Linux 推荐配置

  • 调整 ulimit

    1. 在配置文件 /etc/security/limits.conf 中设置:

      #<domain>      <type>    <item>        <value>
      *              soft        core           0
      *              soft        data           unlimited
      *              soft       fsize           unlimited
      *              soft         rss           unlimited
      *              soft          as           unlimited
      • 参数说明:

        core:数据库出现故障时产生 core 文件用于故障诊断,生产系统建议关闭;

        data:数据库进程所允许分配的数据内存大小;

        fsize:数据库进程所允许寻址的文件大小;

        rss:数据库进程所允许的最大 resident set 大小;

        as:数据库进程所允许最大虚拟内存寻址空间限制;

    2. 在配置文件 /etc/security/limits.d/90-nproc.conf 中设置:

      #<domain>      <type>    <item>     <value>
      *              soft       nproc      unlimited
      • 参数说明:

        nproc:数据库所允许的最大线程数限制;

    Note:
    1. 每台作为数据库服务器的机器都需要配置;
    2. 更改配置后需重新登录使得配置生效。

  • 调整内核参数

    1. 使用下列命令输出当前 vm 配置,并将其归档保存:

      $ cat /proc/sys/vm/swappiness
      $ cat /proc/sys/vm/dirty_ratio
      $ cat /proc/sys/vm/dirty_background_ratio
      $ cat /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs
      $ cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure
      $ cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes
      $ cat /proc/sys/vm/overcommit_memory
      $ cat /proc/sys/vm/overcommit_ratio
    2. 添加下列参数至 /etc/sysctl.conf 文件调整内核参数:

      vm.swappiness = 0
      vm.dirty_ratio = 100
      vm.dirty_background_ratio = 40
      vm.dirty_expire_centisecs = 3000
      vm.vfs_cache_pressure = 200
      vm.min_free_kbytes = <物理内存大小的8%,单位KB。最大不超过1GB。>
      vm.overcommit_memory = 2
      vm.overcommit_ratio = 85

      Note:
      当数据库可用物理内存不足 8GB 时不需使用 vm.swappiness = 0;上述 dirty 类参数只是建议值,具体系统设置时请按原则(控制系统的 flush 进程只采用脏页超时机制刷新脏页,而不采用脏页比例超支刷新脏页)进行设置。
      如果是ssd盘,建议 vm.dirty_expire_centisecs = 1000。

    3. 执行如下命令,使配置生效:

      $ /sbin/sysctl -p  
    4. ssd盘建议调整预读大小和块层读写请求数:

      4.1. 确定块设备

      当前环境存在 sd[a-l] 12 块块设备

        $ ls /sys/block/
        sda  sdb  sdc  sdd  sde  sdf  sdg  sdh  sdi  sdj  sdk  sdl

      4.2. 确定磁盘是否是 SSD

      建议 fio 测试一下块设备的随机读写的 IOPS (我们希望采用的 SSD 盘有上万的IOPS) 来确定,或者咨询系统管理员

        $ fio -filename=/data/disk_ssd2/test -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=4k -size=500G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=ranrw_70read_4k_local
          ranrw_70read_4k_local: (g=0): rw=randrw, bs=(R) 4096B-4096B, (W) 4096B-4096B, (T) 4096B-4096B, ioengine=psync, iodepth=1
          ...
          fio-3.7
          Starting 50 threads
          ranrw_70read_4k_local: Laying out IO file (1 file / 512000MiB)
          ranrw_70read_4k_local: Laying out IO file (1 file / 512000MiB)
          Jobs: 50 (f=50): [m(50)][100.0%][r=103MiB/s,w=44.0MiB/s][r=26.4k,w=11.5k IOPS][eta 00m:00s]
          ranrw_70read_4k_local: (groupid=0, jobs=50): err= 0: pid=1322291: Thu Oct 24 12:01:56 2019
             # 这里可以看到当前场景下,read 的 IOPS 为26700
             read: IOPS=26.7k, BW=104MiB/s (109MB/s)(18.4GiB/180004msec)
              clat (usec): min=33, max=6654, avg=1386.15, stdev=1112.59
               lat (usec): min=33, max=6654, avg=1386.30, stdev=1112.59
              clat percentiles (usec):
               |  1.00th=[  135],  5.00th=[  149], 10.00th=[  159], 20.00th=[  178],
               | 30.00th=[  212], 40.00th=[  469], 50.00th=[ 1663], 60.00th=[ 1926],
               | 70.00th=[ 2147], 80.00th=[ 2474], 90.00th=[ 2802], 95.00th=[ 3032],
               | 99.00th=[ 3752], 99.50th=[ 4228], 99.90th=[ 4817], 99.95th=[ 5014],
               | 99.99th=[ 5276]
             bw (  KiB/s): min= 1776, max= 2632, per=2.00%, avg=2138.01, stdev=101.57, samples=17964
             iops        : min=  444, max=  658, avg=534.47, stdev=25.39, samples=17964
            # 这里可以看到当前场景下,write 的IOPS 为 11500
            write: IOPS=11.5k, BW=44.8MiB/s (46.0MB/s)(8064MiB/180004msec)
             clat (usec): min=29, max=5153, avg=1122.50, stdev=1030.29
              lat (usec): min=29, max=5153, avg=1122.73, stdev=1030.29
             clat percentiles (usec):
              |  1.00th=[   38],  5.00th=[   45], 10.00th=[   48], 20.00th=[   55],
              | 30.00th=[   61], 40.00th=[   77], 50.00th=[ 1467], 60.00th=[ 1762],
              | 70.00th=[ 1958], 80.00th=[ 2180], 90.00th=[ 2442], 95.00th=[ 2606],
              | 99.00th=[ 2835], 99.50th=[ 2933], 99.90th=[ 3097], 99.95th=[ 3163],
              | 99.99th=[ 3326]
            bw (  KiB/s): min=  528, max= 1368, per=2.00%, avg=917.29, stdev=96.92, samples=17964
            iops        : min=  132, max=  342, avg=229.30, stdev=24.23, samples=17964
           lat (usec)   : 50=3.90%, 100=9.07%, 250=25.19%, 500=4.08%, 750=1.97%
           lat (usec)   : 1000=1.10%
           lat (msec)   : 2=20.66%, 4=33.52%, 10=0.51%
           cpu          : usr=0.31%, sys=1.88%, ctx=13575553, majf=1, minf=5
           IO depths    : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0%
              submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
              complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
              issued rwts: total=4811226,2064291,0,0 short=0,0,0,0 dropped=0,0,0,0
              latency   : target=0, window=0, percentile=100.00%, depth=1
      
          Run status group 0 (all jobs):
             READ: bw=104MiB/s (109MB/s), 104MiB/s-104MiB/s (109MB/s-109MB/s), io=18.4GiB (19.7GB), run=180004-180004msec
            WRITE: bw=44.8MiB/s (46.0MB/s), 44.8MiB/s-44.8MiB/s (46.0MB/s-46.0MB/s), io=8064MiB (8455MB), run=180004-180004msec
      
          Disk stats (read/write):
           sdh: ios=4806033/2062158, merge=0/35, ticks=1475846/96883, in_queue=1572092, util=99.66%

      4.3. 调整 SSD 盘预读大小和块层读写请求数

      这里是根据前面确定的 SSD 来调整

        $ vi /etc/profile
        # 修改第一块 SSD 配置, 这里的 sdg 是前面确定的 SSD 设备
        echo 32 >/sys/block/sdg/queue/read_ahead_kb
        echo 256 >/sys/block/sdg//queue/nr_requests
      
        # 修改第二块 SSD 配置, 这里的 sdh 是前面确定的 SSD 设备
        echo 32 >/sys/block/sdh/queue/read_ahead_kb
        echo 256 >/sys/block/sdh//queue/nr_requests
        ...

      Note:
      上面的设备号 (如: sdg) 需要先确定,并且要确定是不是 SSD 类型。

  • 关闭transparent_hugepage

    1. 编辑/etc/rc.local,在第一行 “#!/bin/sh” 的下一行添加如下两行内容:

      echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
      echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
    2. 执行如下命令,使配置生效:

      $ source /etc/rc.local
    3. 检查是否成功关闭transparent_hugepage。分别执行如下两条命令,输出结果中都有 “[never]” 则表示成功关闭了transparent_hugepage,如果是 “never” 并且有 “[always]” 或者 “[madvise]” 则关闭失败:

      $ cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
      $ cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • NUMA的影响

    Linux系统默认开启NUMA,NUMA默认的内存分配策略是优先在进程所在CPU节点的本地内存中分配,会导致CPU节点之间内存分配不均衡,比如当某个CPU节点的内存不足时,会导致swap产生,而不是从远程节点分配内存,即使另一个CPU节点上有足够的物理内存。这种内存分配策略的初衷是让内存更接近需要它的进程,但不适合数据库这种大规模内存使用的应用场景,不利于充分利用系统的物理内存。我们建议用户在使用SequoiaDB时关闭NUMA。

  • 关闭NUMA

    关闭Linux系统的NUMA的方法主要有两种,一种是通过BIOS禁用NUMA;另一种是通过修改gurb的配置文件。CentOS、SUSE、Ubuntu的grub配置文件有差异,同一款Linux的不同版本配置也略有不同。此处以CentOS6.4(SUSE和CentOS修改方法类似)和Ubuntu12.04为例,介绍通过修改gurb文件的方式关闭NUMA,以供参考。

    1. 关闭NUMA的方案:

      • 方案一:建议使用该方案,开机按快捷键进入BIOS设置界面,关闭NUMA,保存设置并重启,再执行后续步骤验证是否成功关闭NUMA。不同品牌的主板或服务器,具体操作略有差异,此处不作详细介绍。

      • 方案二:修改grub的配置文件,关闭NUMA:

        1. 对CentOS6.4的grub配置文件修改

          以root权限编辑 /etc/grub.conf ,找到"kernel"引导行,该行类似如下(不同的版本内容略有差异,但开头有“kernel /vmlinuz-”):

          kernel /vmlinuz-2.6.32-358.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_centos64001-lv_root rd_NO_LUKS rd_LVM_LV=vg_centos64001/lv_root rd_NO_MD rd_LVM_LV=vg_centos64001/lv_swap crashkernel=128M LANG=zh_CN.UTF-8  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet

          在kernel行的末尾,空格再添加 “numa=off” ,如果有多个kernel行,则每个kernel行都要添加。

        2. 对Ubuntu12.04的grub文件修改

          以root权限编辑 /boot/grub/grub.cfg ,找到"linux"引导行,该行类似如下(不同版本内容略有差异,但开头有“linux /boot/vmlinuz-”):

          linux   /boot/vmlinuz-3.2.0-31-generic root=UUID=92191cd8-3690-4cd4-9f42-95d392c9d828 ro

          在Linux引导行的末尾,空格再添加 “numa=off” ,如果有多个Linux引导行,则每个Linux引导行都要添加。

        3. 修改后保存,再重启系统,再执行后续步骤验证是否成功关闭NUMA。

    2. 验证NUMA是否成功关闭,shell执行如下命令:

      $ numastat

      如果输出结果中只有 node0 ,则表示成功禁用了NUMA,如果有 node1 出现则失败。

    Note:
    每台作为数据库服务器的机器都需要配置。

  • 数据库目录结构

    SequoiaDB 安装后,需要创建相应角色的节点,用户应当正确地挂载相关的磁盘,并设置相应的读写权限。此外,为了减少I/O竞争,用户应尽可能将数据目录、索引目录与日志目录存放在不同物理磁盘中。

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