【性能優(yōu)化】測試環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境延遲差異分析:TiDB與OceanBase對比

2024-12-17 14:13 更新

威哥,第一次給你發(fā)消息就是求教一個問題呢,近期我在優(yōu)化系統(tǒng)查詢的時候,在測試環(huán)境優(yōu)化達標,但是發(fā)布到生產(chǎn)后,發(fā)現(xiàn)從客戶端發(fā)起請求到接收響應(yīng),多花了1秒(測試環(huán)境的庫數(shù)據(jù)量和生產(chǎn)一致)。測試環(huán)境的庫在內(nèi)網(wǎng),服務(wù)器的庫是阿里云的RDS杭州節(jié)點。我們的服務(wù)器機房在成都,使用系統(tǒng)群體也絕大部分在成都區(qū)域。 經(jīng)過在服務(wù)器上的抓包,一個mysql的request和response,相差了500毫秒,一個列表查詢來回就是1秒左右。 腳本在RDS上運行也只是需要100ms以下。故懷疑這中間的幾百毫秒都浪費在了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈_銷上,我通過普羅米修斯看到,我們機房的帶寬也并沒有拉大。 我的建議是把數(shù)據(jù)庫遷移到內(nèi)網(wǎng)來或者成都區(qū)域的RDS上。
請教威哥,還有更好的辦法嗎?在不遷移數(shù)據(jù)庫的情況下(數(shù)據(jù)庫較大)。
感謝威哥花寶貴的時間查看這條消息,威哥空了幫忙看看呢。

這是一位粉絲(謝同學)給V哥的留言,感謝長時間對 V 哥的關(guān)注,給你幾點優(yōu)化建議去試試,看能否解決:

在不遷移數(shù)據(jù)庫的情況下,你可以考慮以下幾種優(yōu)化策略:

1. 數(shù)據(jù)庫連接優(yōu)化

  • 連接池設(shè)置:確保你使用了合適的數(shù)據(jù)庫連接池(如 HikariCP 或 DBCP),并調(diào)整其配置(例如連接池大小、連接超時、最大空閑連接等)。如果連接池配置不當,可能導致頻繁的連接建立和釋放,進而增加延遲。
  • 持久連接:對于頻繁訪問數(shù)據(jù)庫的服務(wù),可以嘗試增加數(shù)據(jù)庫連接的持久性,減少每次請求時的建立連接的時間。

數(shù)據(jù)庫連接優(yōu)化對于提高系統(tǒng)的性能和減少延遲至關(guān)重要。針對所提到的場景(測試和生產(chǎn)環(huán)境的延遲差異,數(shù)據(jù)庫在阿里云RDS杭州節(jié)點,服務(wù)器在成都),V 哥想從幾個方面給出詳細的優(yōu)化策略和具體操作步驟,在不遷移數(shù)據(jù)庫的情況下實現(xiàn)更好的連接優(yōu)化。

1. 數(shù)據(jù)庫連接池優(yōu)化

使用數(shù)據(jù)庫連接池可以有效減少連接的創(chuàng)建和銷毀開銷,特別是在高并發(fā)的情況下,數(shù)據(jù)庫連接池能夠復用連接,減少每次請求時的連接建立時間。常用的數(shù)據(jù)庫連接池有 HikariCP、DBCPC3P0,其中 HikariCP 是性能最優(yōu)的連接池之一。

步驟:

  1. 選擇合適的連接池
    • 推薦使用 HikariCP,因為它性能高效且配置簡單。
    • 如果你使用的是Spring框架,可以通過 Spring Boot 內(nèi)置的 HikariCP 連接池來簡化配置。

  1. 配置數(shù)據(jù)庫連接池 這里以 Spring Boot 和 HikariCP 為例,具體配置步驟如下:

  • application.propertiesapplication.yml 配置文件中配置 HikariCP

   # 數(shù)據(jù)源配置
   spring.datasource.url=jdbc:mysql://your-database-url:3306/weige_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
   spring.datasource.username=weige
   spring.datasource.password=wg123123


   # HikariCP 配置
   spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=20  # 設(shè)置連接池最大連接數(shù)
   spring.datasource.hikari.minimum-idle=5        # 設(shè)置連接池最小空閑連接數(shù)
   spring.datasource.hikari.idle-timeout=30000   # 設(shè)置連接最大空閑時間(單位:毫秒)
   spring.datasource.hikari.max-lifetime=60000   # 設(shè)置連接最大生命周期(單位:毫秒)
   spring.datasource.hikari.connection-timeout=30000  # 設(shè)置連接超時時間(單位:毫秒)
   spring.datasource.hikari.validation-timeout=3000  # 設(shè)置連接驗證超時時間(單位:毫秒)
   spring.datasource.hikari.leak-detection-threshold=15000  # 設(shè)置泄漏檢測時間(單位:毫秒)

  • 注釋說明:
    • maximum-pool-size: 控制連接池的最大連接數(shù)。
    • minimum-idle: 控制連接池中最小的空閑連接數(shù)。
    • connection-timeout: 連接池中獲取連接時的最大等待時間。
    • validation-timeout: 連接驗證超時的時間。

  1. 動態(tài)調(diào)整連接池參數(shù)
    • 根據(jù)實際負載動態(tài)調(diào)整連接池的參數(shù),避免連接池過大或過小導致性能瓶頸或資源浪費。
    • 使用監(jiān)控工具(如 Prometheus阿里云 CloudMonitor)來實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫連接池的狀態(tài),并根據(jù)實時情況調(diào)整連接池的參數(shù)。

  1. 優(yōu)化連接池的創(chuàng)建和銷毀過程
    • 避免頻繁創(chuàng)建和銷毀數(shù)據(jù)庫連接,連接池應(yīng)盡量保持一定的活躍連接數(shù)。頻繁的連接和銷毀會增加數(shù)據(jù)庫的壓力。
    • 設(shè)置合理的連接池大小,既能滿足高并發(fā)需求,又不會浪費資源。

2. 數(shù)據(jù)庫連接配置優(yōu)化

確保數(shù)據(jù)庫連接的配置是最佳的,以減少連接時的延遲和錯誤。

步驟:

  1. 連接使用內(nèi)網(wǎng)而非公網(wǎng)
    • 如果你的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫都在阿里云上,應(yīng)該盡可能使用阿里云內(nèi)網(wǎng)連接,而非公網(wǎng)連接。
    • 內(nèi)網(wǎng)連接的延遲遠低于公網(wǎng)連接,且更加穩(wěn)定。
    • 配置連接 URL 使用內(nèi)網(wǎng) IP 地址:

     spring.datasource.url=jdbc:mysql://<internal-ip>:3306/weige_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false

  • 這樣,應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫之間的連接不需要通過公網(wǎng),減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t。

  1. 數(shù)據(jù)庫連接池的連接驗證
    • 在高負載下,數(shù)據(jù)庫可能會在連接空閑一段時間后關(guān)閉,因此需要啟用連接驗證,以確保每次獲取連接時,連接是可用的。
    • 在 HikariCP 中可以通過配置 connection-test-query 來定期驗證連接:

     spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1

  1. 啟用連接重試機制
    • 在出現(xiàn)連接丟失或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時,可以啟用連接重試機制,確保在一定時間內(nèi)自動重試連接。

  1. 使用長連接(如果有需要)
    • 如果你的應(yīng)用場景是需要頻繁訪問數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用,可以考慮使用數(shù)據(jù)庫連接的長連接,減少每次請求時的連接建立和銷毀開銷。

3. 數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化

雖然你提到測試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)量一致,但仍然需要確保數(shù)據(jù)庫查詢本身的效率。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫查詢可以減少數(shù)據(jù)庫訪問時間,從而縮短整體響應(yīng)時間。

步驟:

  1. 使用數(shù)據(jù)庫索引
    • 確保查詢所涉及的字段已經(jīng)加上了索引,特別是那些經(jīng)常作為查詢條件的字段。
    • 使用 EXPLAIN 來查看查詢的執(zhí)行計劃,確保沒有使用全表掃描(Full Table Scan)。

   EXPLAIN SELECT * FROM mytable WHERE my_column = 'value';

  1. 避免N+1查詢問題
    • 如果你的查詢涉及到多表連接或多次查詢同一數(shù)據(jù),應(yīng)該盡量避免N+1查詢問題??梢酝ㄟ^適當?shù)?SQL 聯(lián)接(JOIN)或批量查詢來避免。

  1. 查詢分頁優(yōu)化
    • 對于分頁查詢,確保使用 LIMITOFFSET 優(yōu)化分頁查詢性能,避免查詢過多數(shù)據(jù)。
    • 大數(shù)據(jù)量的分頁查詢建議使用基于 ID 或時間的范圍查詢(而非 OFFSET)。

  1. 使用查詢緩存
    • 如果某些查詢非常頻繁且結(jié)果不經(jīng)常變化,可以使用 RedisMemcached 來緩存查詢結(jié)果,避免每次都訪問數(shù)據(jù)庫。

   // 示例:使用 Redis 緩存查詢結(jié)果
   String cacheKey = "user:" + userId;
   User user = redisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
   if (user == null) {
       user = userService.getUserById(userId);
       redisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, user);
   }
   return user;

4. 數(shù)據(jù)庫連接池與查詢優(yōu)化結(jié)合

  • 在使用連接池的同時,保證每次獲取連接后的查詢是高效的,避免在每次查詢時都建立新的連接或浪費時間在不必要的查詢上。
  • 定期分析數(shù)據(jù)庫的慢查詢?nèi)罩?,識別性能瓶頸并進行針對性的優(yōu)化。

以上小結(jié)一下

  • 選擇并配置合適的數(shù)據(jù)庫連接池(如 HikariCP)。
  • 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫連接的配置,確保使用內(nèi)網(wǎng)連接,并啟用連接驗證。
  • 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫查詢,確保查詢執(zhí)行計劃高效,避免 N+1 查詢,使用緩存減少頻繁查詢。
  • 動態(tài)調(diào)整連接池參數(shù),并監(jiān)控數(shù)據(jù)庫連接池的運行狀態(tài)。

通過這些優(yōu)化策略,你能夠顯著減少請求和響應(yīng)之間的延遲,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。

2. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

  • 加速網(wǎng)絡(luò)連接:你提到普羅米修斯監(jiān)控了帶寬使用情況,可以檢查一下是否存在網(wǎng)絡(luò)瓶頸。例如,是否存在網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)較多、延遲較高的路由問題,或者是阿里云和你們機房之間的鏈路本身不夠穩(wěn)定。
  • CDN加速:雖然CDN通常用于靜態(tài)資源加速,但一些服務(wù)也支持數(shù)據(jù)庫請求的優(yōu)化(如通過加速特定類型的HTTP請求等)??梢钥紤]使用阿里云的Cloud Link(云鏈路加速)來優(yōu)化跨地域的連接。
  • TCP優(yōu)化:在數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器之間的連接中,使用TCP協(xié)議時可以調(diào)整TCP窗口大小、重傳策略等,來減少網(wǎng)絡(luò)延遲。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略的具體實現(xiàn)操作步驟

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是提升應(yīng)用性能、降低延遲的重要手段。針對你提到的跨地域訪問延遲問題(測試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)庫在不同的區(qū)域),網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略可以幫助減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i和延遲。

1. 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信路徑

跨地域訪問時,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信路徑會影響延遲,因此需要確保通信路徑盡可能簡潔和快速。

步驟:

  1. 使用內(nèi)網(wǎng)通信

  • 確保數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器之間使用 內(nèi)網(wǎng)通信,而不是通過公網(wǎng)進行連接。尤其在阿里云環(huán)境中,內(nèi)網(wǎng)通信的延遲要比公網(wǎng)通信低得多。
  • 通過阿里云提供的 VPC(Virtual Private Cloud)可以在內(nèi)網(wǎng)中創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò),從而確保數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用之間的通信完全通過內(nèi)網(wǎng)而不經(jīng)過公網(wǎng)。

操作步驟

  • 登錄阿里云控制臺,進入 VPC 管理控制臺。
  • 創(chuàng)建 VPC(虛擬專有網(wǎng)絡(luò)),并為應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分配內(nèi)網(wǎng) IP。
  • 配置 VPC 的路由規(guī)則,確保應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫實例在同一內(nèi)網(wǎng)中,避免跨地域訪問。
  • 使用數(shù)據(jù)庫內(nèi)網(wǎng)地址而非公網(wǎng)地址進行連接。

   # 示例:使用內(nèi)網(wǎng) IP 地址連接數(shù)據(jù)庫
   spring.datasource.url=jdbc:mysql://<我的IP>:3306/weige_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false

  1. 優(yōu)化區(qū)域選擇

  • 如果你的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫分別位于阿里云不同的區(qū)域(例如應(yīng)用服務(wù)器在成都,數(shù)據(jù)庫在杭州),可能會有較高的網(wǎng)絡(luò)延遲。為了減少這種跨區(qū)域的延遲,可以考慮將數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器部署在同一區(qū)域,或者使用阿里云的跨區(qū)域加速服務(wù)。
  • 阿里云的跨區(qū)域加速(例如 CloudLink)可以優(yōu)化區(qū)域間的網(wǎng)絡(luò)通信,降低網(wǎng)絡(luò)延遲。

操作步驟

  • 評估不同區(qū)域之間的延遲。你可以通過阿里云提供的 PingTraceroute 工具來測試網(wǎng)絡(luò)延遲。
  • 在選擇數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用服務(wù)器部署時,優(yōu)先考慮將它們部署在同一數(shù)據(jù)中心或同一地區(qū)。
  • 使用阿里云 CloudLink 或類似的跨區(qū)域加速服務(wù)。

  1. 網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化

  • 網(wǎng)絡(luò)延遲不僅僅與物理距離有關(guān),還和路由路徑有關(guān)。通過使用 專線(Direct Connect)和 VPC Peering,可以優(yōu)化數(shù)據(jù)流的路由,避免經(jīng)過不必要的中轉(zhuǎn)節(jié)點,減少延遲。

操作步驟

  • 配置 Direct Connect:阿里云提供專線連接服務(wù),可以通過專線優(yōu)化你的數(shù)據(jù)傳輸路徑,避免普通的互聯(lián)網(wǎng)傳輸路徑帶來的延遲。
  • 配置 VPC Peering:如果你的應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫分別位于不同的 VPC,可以通過 VPC Peering 連接不同的 VPC,減少跨 VPC 的路由延遲。

2. 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和TCP參數(shù)

網(wǎng)絡(luò)傳輸性能不僅取決于物理連接,還取決于傳輸協(xié)議的效率。特別是使用 TCP/IP 協(xié)議時,適當?shù)膮?shù)調(diào)優(yōu)可以顯著提升網(wǎng)絡(luò)性能。

步驟:

  1. 優(yōu)化 TCP/IP 配置

  • TCP 窗口大小:在高帶寬高延遲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,TCP 窗口大小對網(wǎng)絡(luò)傳輸效率影響較大??梢酝ㄟ^調(diào)整操作系統(tǒng)的 TCP 窗口大小來提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

  • TCP 重傳與超時設(shè)置:降低 TCP 連接重傳的超時時間,有助于減少網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時的傳輸延遲。

操作步驟

修改操作系統(tǒng)的 TCP 參數(shù):

  • Linux:編輯 /etc/sysctl.conf 文件,設(shè)置以下參數(shù):(Windows 使用 netsh 命令來調(diào)整 TCP 緩沖區(qū)大小。)

net.core.rmem_max = 16777216      # 設(shè)置接收緩沖區(qū)的最大值
net.core.wmem_max = 16777216      # 設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)的最大值
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216  # 設(shè)置TCP接收緩沖區(qū)的最小、默認和最大值
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 16777216  # 設(shè)置TCP發(fā)送緩沖區(qū)的最小、默認和最大值

  1. 啟用 TCP 快速打開(TCP Fast Open)

  • TCP 快速打開允許在三次握手期間開始發(fā)送數(shù)據(jù),減少了連接建立的時間。特別適合低延遲、高吞吐量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

操作步驟

  • 在 Linux 系統(tǒng)中啟用 TCP 快速打開:

     echo 3 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_fastopen

  1. 使用 Keep-Alive 機制

  • TCP Keep-Alive 可以保持連接的活躍,避免頻繁的連接建立和銷毀。在高延遲或跨地域的環(huán)境中,使用 Keep-Alive 可以減少連接建立的延遲。

操作步驟

  • 在應(yīng)用程序中啟用 TCP Keep-Alive 機制,確保在長時間沒有數(shù)據(jù)傳輸時,連接依然保持活躍。
  • Java 中可以通過設(shè)置連接池來開啟 TCP Keep-Alive:

     spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1
     spring.datasource.hikari.connection-timeout=30000
     spring.datasource.hikari.keepalive-time=300000  # 設(shè)置連接空閑保持時間

3. 使用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò) (CDN) 優(yōu)化

盡管 CDN 主要用于加速靜態(tài)資源的加載,但一些高級 CDN 服務(wù)還可以對網(wǎng)絡(luò)請求進行優(yōu)化,特別是跨地域訪問時。

步驟:

  1. 配置 CDN 加速跨地域請求

  • 使用 阿里云 CDNCloudflare CDN,可以加速跨地域請求的響應(yīng)速度。即使是非靜態(tài)資源,也可以通過 CDN 提供加速服務(wù)。

操作步驟

  • 在阿里云控制臺創(chuàng)建并配置 CDN 加速服務(wù),將需要加速的 HTTP 請求(例如 API 請求)通過 CDN 轉(zhuǎn)發(fā)。
  • 配置緩存策略,確保常用的數(shù)據(jù)能夠被 CDN 緩存,避免每次都需要從源服務(wù)器獲取。

  1. 優(yōu)化 CDN 緩存規(guī)則

  • 對于動態(tài)請求,可以配置緩存較短時間,或者配置為緩存頻繁請求的數(shù)據(jù)。例如,API 請求返回的數(shù)據(jù)可以設(shè)置緩存策略,以避免重復請求。

4. 增加帶寬和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

帶寬不足會成為網(wǎng)絡(luò)延遲的瓶頸,因此監(jiān)控帶寬使用情況并合理增加帶寬,能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)性能。

步驟:

  1. 監(jiān)控帶寬使用
    • 使用 阿里云的 CloudMonitorPrometheus 監(jiān)控帶寬的使用情況。通過監(jiān)控可以清晰看到網(wǎng)絡(luò)流量的瓶頸。

  1. 增加帶寬
    • 根據(jù)監(jiān)控結(jié)果,如果帶寬已經(jīng)達到上限,可以考慮增加帶寬。阿里云提供了靈活的帶寬擴展選項,可以根據(jù)需求動態(tài)調(diào)整帶寬。

以上小結(jié)一下

通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、使用 CDN 加速以及增加帶寬,可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)延遲,提升系統(tǒng)響應(yīng)速度:

  1. 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),使用內(nèi)網(wǎng)連接和跨區(qū)域加速服務(wù)。
  2. 調(diào)整 TCP 參數(shù),啟用 TCP 快速打開和 Keep-Alive 機制。
  3. 配置 CDN 加速和緩存策略,優(yōu)化跨地域請求。
  4. 監(jiān)控帶寬使用,確保帶寬充足。

3. 數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化

  • 查詢性能分析:即使測試環(huán)境的數(shù)據(jù)庫查詢表現(xiàn)良好,但在生產(chǎn)環(huán)境中,由于數(shù)據(jù)量或查詢頻繁,查詢的執(zhí)行計劃可能有所不同。你可以使用MySQL的EXPLAIN來查看查詢的執(zhí)行計劃,并確保沒有全表掃描等低效操作。根據(jù)執(zhí)行計劃,你可以增加索引,或優(yōu)化SQL語句。
  • 查詢緩存:確保你的查詢有適當?shù)木彺娌呗?,使?strong>Redis等緩存服務(wù)來存儲頻繁查詢的數(shù)據(jù),減少直接訪問數(shù)據(jù)庫的次數(shù)。你可以對常用的列表查詢進行緩存,定時更新緩存,避免每次都需要從數(shù)據(jù)庫讀取。

4. 異步化處理

  • 異步查詢:如果是列表查詢等非實時要求非常高的請求,可以考慮將請求改為異步處理,客戶端可以在后臺繼續(xù)處理其他操作,查詢結(jié)果可以在后臺完成并通過消息隊列推送給客戶端。這樣不會阻塞客戶端的主線程,也能提高用戶體驗。
  • 消息隊列:如果你的查詢是批量查詢或者是依賴多個數(shù)據(jù)庫查詢的結(jié)果,可以通過消息隊列(如Kafka、RabbitMQ)異步處理,從而減少直接的同步等待時間。

5. 數(shù)據(jù)庫內(nèi)網(wǎng)通信

  • RDS內(nèi)網(wǎng)連接:盡量保證應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間使用阿里云內(nèi)網(wǎng)通信而非公網(wǎng)通信。如果你的應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫都在阿里云上,使用內(nèi)網(wǎng)連接而不是公網(wǎng)連接會減少網(wǎng)絡(luò)延遲,降低跨地域訪問的延遲。

5. 數(shù)據(jù)庫內(nèi)網(wǎng)通信策略的具體實現(xiàn)操作步驟

在云環(huán)境中,尤其是使用阿里云 RDS 等云數(shù)據(jù)庫服務(wù)時,盡量保證應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間使用內(nèi)網(wǎng)通信,而非公網(wǎng)通信,可以顯著減少網(wǎng)絡(luò)延遲并提高通信效率。以下是關(guān)于如何配置和優(yōu)化數(shù)據(jù)庫內(nèi)網(wǎng)通信的具體操作步驟。

1. 確保應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫在同一內(nèi)網(wǎng)

首先要確保你的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫都部署在同一個阿里云 VPC(虛擬私有云)內(nèi),這樣才能確保內(nèi)網(wǎng)通信而不是公網(wǎng)通信。

步驟:

  1. 檢查應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫是否在同一 VPC 中

  • 登錄到 阿里云控制臺,選擇 ECSRDS 服務(wù),查看應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫實例所在的 VPC。
  • 確保它們處于相同的 VPC 或者已經(jīng)建立了 VPC 之間的互通。

  1. 創(chuàng)建 VPC 并將資源部署到 VPC 中

  • 如果還沒有 VPC,可以在 阿里云控制臺 中創(chuàng)建一個新的 VPC,并確保將應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫都部署到該 VPC 中。

  1. 確認數(shù)據(jù)庫實例是否啟用了內(nèi)網(wǎng)訪問

  • 阿里云 RDS 控制臺 中,確認數(shù)據(jù)庫實例啟用了內(nèi)網(wǎng)訪問。大多數(shù) RDS 實例默認提供內(nèi)網(wǎng)和公網(wǎng)的雙重訪問方式。

操作步驟

  • 打開 RDS 控制臺 → 選擇目標數(shù)據(jù)庫實例 → 配置訪問方式為 內(nèi)網(wǎng)

2. 使用 VPC 內(nèi)網(wǎng) IP 地址連接數(shù)據(jù)庫

一旦確保應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫都在同一 VPC 內(nèi),可以使用內(nèi)網(wǎng) IP 地址來連接數(shù)據(jù)庫,從而減少公網(wǎng)通信帶來的延遲和帶寬開銷。

步驟:

  1. 獲取數(shù)據(jù)庫實例的內(nèi)網(wǎng) IP 地址
    • 登錄到 阿里云 RDS 控制臺,選擇你的數(shù)據(jù)庫實例。
    • 找到 內(nèi)網(wǎng)連接信息,記錄下數(shù)據(jù)庫的內(nèi)網(wǎng) IP 地址和端口號。

  1. 在應(yīng)用服務(wù)器中配置數(shù)據(jù)庫連接
    • 修改應(yīng)用中的數(shù)據(jù)庫連接配置,確保連接使用數(shù)據(jù)庫的內(nèi)網(wǎng) IP 地址而非公網(wǎng) IP 地址。例如:

     spring.datasource.url=jdbc:mysql://<RDS內(nèi)網(wǎng)IP>:3306/your_database_name
     spring.datasource.username=your_db_username
     spring.datasource.password=your_db_password

  • 確保應(yīng)用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)可以訪問 RDS 的內(nèi)網(wǎng) IP 地址。如果應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫實例在不同的子網(wǎng)內(nèi),確保它們之間的網(wǎng)絡(luò)路由沒有問題。

3. 使用專有網(wǎng)絡(luò)(VPC)中的私有鏈接

為了增強安全性和減少跨區(qū)域訪問的延遲,阿里云支持通過 專有網(wǎng)絡(luò)(VPC)私有鏈接 將 RDS 實例暴露給同一個 VPC 中的其他服務(wù),確保數(shù)據(jù)通信在專有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)完成。

步驟:

  1. 創(chuàng)建專有網(wǎng)絡(luò)鏈接
    • 登錄到 阿里云控制臺 → 選擇 VPC → 選擇 私有鏈接
    • 創(chuàng)建新的私有連接,將 RDS 實例作為服務(wù)提供者,其他 ECS 實例可以通過私有鏈接訪問該 RDS 實例。

  1. 配置專有網(wǎng)絡(luò)訪問
    • 在應(yīng)用服務(wù)器中,使用私有鏈接提供的 DNS 域名或者內(nèi)網(wǎng) IP 地址連接到 RDS 實例。
    • 確保數(shù)據(jù)庫實例的安全組規(guī)則允許內(nèi)網(wǎng)訪問,并且在連接字符串中使用私有 DNS 進行訪問。

4. 配置安全組和網(wǎng)絡(luò) ACL

確保內(nèi)網(wǎng)通信不受安全組或網(wǎng)絡(luò) ACL(訪問控制列表)等網(wǎng)絡(luò)安全配置的阻止。安全組配置允許控制內(nèi)網(wǎng)通信的流量。

步驟:

  1. 檢查并配置安全組

  • 登錄到 阿里云控制臺,選擇 ECSRDS 實例所在的安全組。
  • 確保應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫實例的安全組規(guī)則允許彼此之間的網(wǎng)絡(luò)通信。通常需要確保應(yīng)用服務(wù)器的安全組允許向數(shù)據(jù)庫實例的內(nèi)網(wǎng) IP 地址和端口發(fā)起連接請求。

示例:允許應(yīng)用服務(wù)器向 RDS 數(shù)據(jù)庫實例發(fā)送 MySQL 請求(默認端口 3306):

  • 來源 IP:應(yīng)用服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng) IP 或安全組
  • 目標端口:3306
  • 協(xié)議:TCP

  1. 檢查并配置網(wǎng)絡(luò) ACL

  • 如果使用了 VPC 網(wǎng)絡(luò) ACL,請確保它允許應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫實例之間的流量通過。網(wǎng)絡(luò) ACL 可以在 VPC 控制臺中設(shè)置。

5. 確保數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用的帶寬和延遲優(yōu)化

雖然數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用在同一內(nèi)網(wǎng)中,確保它們之間的帶寬和延遲仍然至關(guān)重要。對帶寬和網(wǎng)絡(luò)延遲進行優(yōu)化可以進一步提升數(shù)據(jù)庫通信性能。

步驟:

  1. 選擇適當?shù)膶嵗?guī)格

  • 根據(jù)應(yīng)用的負載要求,選擇合適的數(shù)據(jù)庫實例規(guī)格和網(wǎng)絡(luò)帶寬。在阿里云 RDS 控制臺中,可以根據(jù)性能需求調(diào)整數(shù)據(jù)庫的規(guī)格(如 I/O 性能和帶寬):
    • 如果數(shù)據(jù)庫的讀寫壓力較大,可以考慮使用高性能的 SSD 存儲。
    • 對于大規(guī)模的并發(fā)查詢,選擇較高規(guī)格的實例以提供更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

  1. 優(yōu)化 RDS 網(wǎng)絡(luò)配置

  • 對于 RDS 實例,選擇 Enhanced Networking(增強型網(wǎng)絡(luò))專用網(wǎng)絡(luò)帶寬,以提高數(shù)據(jù)庫的吞吐量和降低延遲。

操作步驟

  • 阿里云 RDS 控制臺 中,選擇 網(wǎng)絡(luò)和安全,啟用增強型網(wǎng)絡(luò)并調(diào)整帶寬配置。

6. 避免使用公網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)庫

如果數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器之間的通信通過公網(wǎng)進行,可能會帶來額外的延遲和帶寬消耗。為了最大化內(nèi)網(wǎng)通信的性能,確保所有的數(shù)據(jù)庫連接都通過內(nèi)網(wǎng)進行。

步驟:

  1. 確保數(shù)據(jù)庫實例不暴露于公網(wǎng)

  • 阿里云 RDS 控制臺 中,確保數(shù)據(jù)庫實例沒有開啟公網(wǎng) IP 或關(guān)閉公網(wǎng)訪問功能。使用內(nèi)網(wǎng) IP 地址進行通信。

操作步驟

  • 打開 RDS 控制臺 → 選擇目標數(shù)據(jù)庫實例 → 在 連接方式 中選擇 僅內(nèi)網(wǎng)訪問。

  1. 檢查應(yīng)用服務(wù)器是否通過公網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)庫

  • 確保應(yīng)用服務(wù)器通過內(nèi)網(wǎng) IP 地址訪問數(shù)據(jù)庫,而不是使用公網(wǎng) IP。如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器錯誤地使用了公網(wǎng) IP 地址,可以更新配置文件,確保使用內(nèi)網(wǎng)地址。

以上小結(jié)一下

通過確保應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫實例都部署在同一阿里云 VPC 內(nèi),并通過內(nèi)網(wǎng) IP 進行通信,可以顯著減少網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬開銷,提高跨地域訪問的性能。具體操作步驟包括:

  1. 確保應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫實例在同一 VPC 內(nèi)。
  2. 使用內(nèi)網(wǎng) IP 地址進行數(shù)據(jù)庫連接,避免使用公網(wǎng)連接。
  3. 配置專有網(wǎng)絡(luò)鏈接,增加網(wǎng)絡(luò)通信的安全性和可靠性。
  4. 配置安全組和網(wǎng)絡(luò) ACL,確保內(nèi)網(wǎng)通信不被阻塞。
  5. 優(yōu)化帶寬和延遲,選擇適當?shù)膶嵗?guī)格并使用增強型網(wǎng)絡(luò)。
  6. 避免通過公網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)庫,確保數(shù)據(jù)傳輸路徑最優(yōu)化。

通過這些策略的實施,可以有效降低網(wǎng)絡(luò)延遲,提升數(shù)據(jù)庫查詢性能,并減少因跨地域網(wǎng)絡(luò)通信帶來的性能瓶頸。

6. 高并發(fā)讀寫分離

  • 讀寫分離:如果你系統(tǒng)的讀操作較多,可以考慮將數(shù)據(jù)庫進行主從分離,將讀請求指向只讀的從庫,減輕主庫的壓力,從而提升讀請求的響應(yīng)速度。

  • 負載均衡:如果有多個數(shù)據(jù)庫實例,可以通過負載均衡分發(fā)請求,減少單一數(shù)據(jù)庫的負載和延遲。

高并發(fā)讀寫分離策略可以顯著提高數(shù)據(jù)庫的性能和可擴展性,特別是在高并發(fā)場景下。以下是實現(xiàn)該策略的關(guān)鍵步驟:

  1. 設(shè)計主從架構(gòu):將數(shù)據(jù)庫分為主庫(寫)和從庫(讀),并配置負載均衡。
  2. 數(shù)據(jù)同步與一致性:配置主從數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步,保證數(shù)據(jù)一致性。
  3. 緩存與優(yōu)化:利用分布式緩存和查詢優(yōu)化,減少數(shù)據(jù)庫的訪問壓力。
  4. 負載均衡與流量控制:合理分配讀請求到多個從庫,確保數(shù)據(jù)庫負載均衡。

7. 監(jiān)控與調(diào)優(yōu)

  • 深入監(jiān)控:除了普羅米修斯外,可以借助阿里云的CloudMonitor等監(jiān)控工具,結(jié)合數(shù)據(jù)庫的性能指標(如 QPS、響應(yīng)時間、連接數(shù)等)進行持續(xù)優(yōu)化。
  • 慢查詢?nèi)罩?/strong>:查看阿里云RDS的慢查詢?nèi)罩?,找出?zhí)行時間較長的查詢,優(yōu)化這些查詢的SQL執(zhí)行計劃。

總結(jié)

  • 優(yōu)化數(shù)據(jù)庫連接和查詢效率,確保網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中沒有瓶頸。這個需要持續(xù)監(jiān)控和調(diào)試,直到滿足項目要求為止。

  • 使用緩存機制減少數(shù)據(jù)庫訪問。這條相信這位兄弟已經(jīng)做了,可以再分析一下哪些數(shù)據(jù)在緩存。

  • 改進異步處理和負載均衡,避免對數(shù)據(jù)庫的單點壓力。

  • 考慮使用內(nèi)網(wǎng)連接和跨區(qū)域加速服務(wù)來降低跨地域的網(wǎng)絡(luò)延遲。

在多方位診斷優(yōu)化后不知道能否解決謝同學的問題,小伙伴們,你們覺得還有更好的解決方案嗎,可以說說你的見解,讓謝同學試試,關(guān)注威哥愛編程,一起解決 BUG。

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