Настройка работы MySQL Query Cache

Дата: 18.09.2015Метки:

Использование кэширования запросов, является одним из ключевых факторов влияющих на производительность работы MySQL. Функционал Query Cache открывает дополнительные возможности для оптимизации базы данных и позволяет снизить время обработки запросов в несколько раз. Наилучшую эффективность работы Query Cache показывает на веб-серверах, у которых таблицы не обновляются слишком часто и присутствует много идентичных запросов.

Для подходящего запроса типа SELECT, MySQL автоматически сохраняет текст запроса и данные выборки в кэше. Все идентичные запросы в дальнейшем, будут обрабатываться в обход БД с помощью функции MySQL Query Cache. Таким образом, кэшированные запросы не выполняется вовсе.

Для работы Query Cache в значении переменной query_cache_type должно быть установлено ON или DEMAND, а query_cache_size быть отличной от нуля.

В противном случае, необходимо добавить соответствующие настройки в секцию [mysqld] конфигурационного файла MySQL:

nano /etc/mysql/my.cnf

[mysqld]
query_cache_type        = ON
query_cache_limit       = 1M
query_cache_size        = 16M

За настройку работы функции Query Cache отвечают системные переменные начинающиеся с 'query_cache_'.

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache_%';

+------------------------------+----------+
| Variable_name                | Value    |
+------------------------------+----------+
| query_cache_limit            | 1048576  |
| query_cache_min_res_unit     | 4096     |
| query_cache_size             | 16777216 |
| query_cache_type             | ON       |
| query_cache_wlock_invalidate | OFF      |
+------------------------------+----------+
5 rows in set (0.00 sec)

query_cache_limit — размер максимальной выборки, которая будет записана в кэш. В качестве значения необходимо указать максимальный размер самого тяжелого запроса, но не стоит чрезмерно завышать значение данного параметра.
query_cache_min_res_unit — минимальный размер выделяемого блока памяти для хранения результатов кэшированного запроса. Для записи данных в кэш MySQL разбивает выборку на отдельные блоки с минимальным размером query_cache_min_res_unit. Последний такой блок обрезается до размера данных, а оставшаяся память освобождается. Для записи данных в кэш, MySQL по мере необходимости выделяет блоки размером query_cache_min_res_unit. В качестве значения необходимо указать среднее значение размера выборки от всех запросов. Примерное значение query_cache_min_res_unit можно вычислить по формуле query_cache_min_res_unit = (query_cache_size – Qcache_free_memory) / Qcache_queries_in_cache. Слишком большое значение будет способствовать фрагментации кэша, слишком маленькое может стать причиной снижения производительности.
query_cache_size — размер памяти выделяемый для хранения кэша запросов. Значение равное 0 отключает работу MySQL Query Cache. Устанавливаем значение исходя из количества свободной оперативной памяти в системе. Для выбора оптимального значения, в идеале переменная Qcache_lowmem_prunes должна равняться нулю. В противном случае, рекомендуется чтобы в процессе работы MySQL это значение увеличивалось незначительно.
query_cache_type — параметр отвечающий за работу кэша. Может принимать значения: ON, DEMAND и OFF. Опция включает или отключает работу MySQL Query Cache, если значение query_cache_type установлено равным DEMAND, MySQL будет кэшировать только запросы с директивой SQL_CACHE.
query_cache_wlock_invalidate — определяет будут ли данные браться из кэша, если таблица, к которым они относятся заблокирована на чтение. Если значение параметра query_cache_wlock_invalidate принимает значение OFF, то будет доступно получение данных заблокированной таблицы из Query Cache.

Для мониторинга MySQL Query Cache используется команда:

mysql> SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Qcache%';

+-------------------------+----------+
| Variable_name           | Value    |
+-------------------------+----------+
| Qcache_free_blocks      | 158      |
| Qcache_free_memory      | 16420704 |
| Qcache_hits             | 143791   |
| Qcache_inserts          | 21851    |
| Qcache_lowmem_prunes    | 0        |
| Qcache_not_cached       | 12506    |
| Qcache_queries_in_cache | 215      |
| Qcache_total_blocks     | 598      |
+-------------------------+----------+
8 rows in set (0.00 sec)

Qcache_free_blocks — количество свободных блоков в кэше. Чем больше незадействованных блоков, тем больше степень фрагментации кэша. Если результат большинства запросов имеет небольшой объем данных выборки, необходимо уменьшить значение параметра query_cache_min_res_unit.
Qcache_total_blocks — количество занятых блоков.
Qcache_free_memory — объем свободной памяти, отведенной под кэш.
Qcache_hits — количество запросов отработанных из кэша.
Qcache_inserts — количество запросов записанных в кэш.
Qcache_lowmem_prunes — количество запросов, которые были удалены из-за переполнения кэша.
Qcache_not_cached — количество запросов не подлежащих кэшированию.
Qcache_queries_in_cache — количество запросов находящихся в кэше.

Кратко механизм работы Query Cache выглядит следующим образом. Под кэширование запросов MySQL выделяет в памяти область размером query_cache_size. Для записи результатов запроса сервер создает в кэше свободный блок размером query_cache_min_res_unit. После заполнения блока, сервер создает новый пустой блок и так до тех пор, пока все данные выборки не будут записаны в кэш. После чего свободная область памяти последнего блока выделяется в новый свободный блок. В случае если размер выборки превышает установленное значение query_cache_limit, то запись прекращается, а занятое память освобождается.

Фрагментация кэша возникает при удалении выборки из кэша, когда для записи результатов новых запросов количества освободившихся блоков недостаточно. Для того что бы определить степень фрагментации, необходимо обратить внимание на значение переменной Qcache_free_blocks. В идеале значение должно быть равно единице, в случае фрагментации — Qcache_total_blocks / 2. Так же можно определить, что ваш кэш запросов сильно фрагментируется, если значение Qcache_lowmem_prunes постоянно возрастает при том, что значение Qcache_free_memory далеко от нуля.

Для дефрагментации кэша используется команда:

mysql> FLUSH QUERY CACHE;

Для оценки эффективности работы кэша используется формула Qcache_hits / (Qcache_hits + Com_select).