CentOS缓存与数据库优化策略

一、CentOS系统缓存优化

1. 文件系统缓存调整

• 清理缓存：通过free -h查看缓存使用情况（buff/cache列），使用sync命令将缓存数据写入磁盘后，执行以下命令清理缓存：
  • 清理页缓存：echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
  • 清理目录项和索引节点缓存：echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
  • 清理所有缓存：echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches（生产环境需谨慎使用，避免影响正在运行的服务）。
• 优化内核参数：编辑/etc/sysctl.conf文件，调整以下参数提升缓存效率：
  • vm.dirty_ratio=40（脏页占内存的最大比例，超过则触发写入磁盘，适当增加可减少I/O次数）；
  • vm.dirty_background_ratio=10（后台写入脏页的阈值，降低可提前释放内存）；
  • vm.vfs_cache_pressure=50（控制内核回收inode和dentry缓存的倾向，值越低缓存命中率越高）；
  • vm.swappiness=10（交换分区使用倾向，降低可减少磁盘交换，优先使用物理内存）。

2. 应用层缓存部署

• 缓存工具选择：使用Redis或Memcached作为应用层缓存，存储频繁访问的数据（如会话信息、热点数据），减少对数据库的直接访问。例如，通过Redis的SET/GET命令缓存用户信息，设置合理的过期时间（如EXPIRE key 3600，1小时过期）。
• Nginx缓存配置：针对静态资源（图片、CSS、JS），在Nginx中开启代理缓存，编辑nginx.conf文件添加：

  proxy_cache_path /tmp/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
  server {
    location /static/ {
      proxy_cache my_cache;
      proxy_cache_valid 200 302 10m;  # 200/302状态码缓存10分钟
      proxy_pass http://backend_server;
    }
  }
  

  重启Nginx后，静态资源会被缓存到/tmp/nginx目录，提升访问速度。

二、CentOS数据库优化

1. 硬件基础优化

• 存储升级：使用SSD替代HDD，SSD的随机读写速度（约50K-100K IOPS）远高于HDD（约100-200 IOPS），可显著提升数据库的I/O性能。
• 内存扩容：为数据库分配足够内存（如InnoDB缓冲池占物理内存的50%-80%），减少磁盘读取次数。例如，16GB内存的服务器可将innodb_buffer_pool_size设置为8GB-12GB。
• CPU选择：采用多核CPU（如Intel Xeon系列），提升数据库的并发处理能力，应对高并发请求。

2. 数据库配置优化

• InnoDB缓冲池调整：编辑MySQL配置文件（/etc/my.cnf），设置innodb_buffer_pool_size为物理内存的50%-80%（如innodb_buffer_pool_size=8G），用于缓存数据和索引，减少磁盘I/O。
• 连接数优化：根据应用并发需求调整max_connections（如max_connections=200），避免过多连接占用内存导致服务器崩溃；同时调整back_log（如back_log=1024），允许更多等待连接请求排队。
• 查询缓存设置：对于MySQL 5.7及以下版本，可启用查询缓存（query_cache_size=64M、query_cache_type=1），缓存SELECT查询结果，提升重复查询性能；但MySQL 8.0及以上版本已移除查询缓存，需使用其他缓存方案（如Redis）。

3. 索引与查询优化

• 索引创建：为经常用于WHERE、JOIN、ORDER BY的列创建索引（如user_id、order_date），加速数据定位。例如，CREATE INDEX idx_user_id ON users(user_id);。
• 避免过度索引：每个索引都会增加写操作（INSERT、UPDATE、DELETE）的开销，需定期审查索引使用情况（通过SHOW INDEX FROM table_name），删除未使用的索引。
• 慢查询分析：开启慢查询日志（slow_query_log=1、long_query_time=2），使用EXPLAIN命令分析慢查询的执行计划，找出性能瓶颈（如全表扫描、未使用索引）。例如，EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE user_id=100;可查看是否使用了idx_user_id索引。

4. 数据库设计与维护

• 规范化与反规范化：适度反规范化（如增加冗余字段、创建预计算字段），减少JOIN操作。例如，在orders表中增加user_name字段（冗余），避免每次查询订单时都JOINusers表。
• 存储引擎选择：根据需求选择存储引擎：InnoDB支持事务、行级锁，适用于大多数应用（如电商、金融）；MyISAM适用于读多写少的场景（如博客、新闻）。
• 定期维护：使用OPTIMIZE TABLE命令整理表碎片（如OPTIMIZE TABLE orders;），释放未使用的空间；定期备份数据库（如使用mysqldump或Percona XtraBackup），确保数据安全。