MySQL導致的CPU高負載問題
今天下午發現了一個MySQL導致的向上服務器負載高的問題，事情的背景如下：
在某個新服務器上，新建了一個MySQL的實例，該服務器上面只有MySQL這一個進程，但是CPU的負載卻居高不下，使用top命令查詢的結果如下：
[dba_mysql@dba-mysql ~]$ top
top - 17:12:44 up 104 days, 20 min, 2 users, load average: 1.06, 1.02, 1.00
Tasks: 218 total, 1 running, 217 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu0 : 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu1 : 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu2 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu3 : 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu4 : 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu5 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu6 :100.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 0.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu7 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 16318504k total, 7863412k used, 8455092k free, 322048k buffers
Swap: 5242876k total, 0k used, 5242876k free, 6226588k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
75373 mysql 20 0 845m 699m 29m S 100.0 4.4 112256:10 mysqld
43285 root 20 0 174m 40m 19m S 0.7 0.3 750:40.75 consul
116553 root 20 0 518m 13m 4200 S 0.3 0.1 0:05.78 falcon-agent
116596 nobody 20 0 143m 6216 2784 S 0.3 0.0 0:00.81 python
124304 dba_mysq 20 0 15144 1420 1000 R 0.3 0.0 0:02.09 top
1 root 20 0 21452 1560 1248 S 0.0 0.0 0:02.43 init
從上面的結果中，可以看到，8核的cpu只有一個核上面的負載是100%，其他的都是0%，而按照CPU使用率排序的結果也是mysqld的進程占用CPU比較多。
之前從來沒有遇到過這個問題，當時第一反應是在想是不是有些業務層面的問題，比如說一些慢查詢一直在占用CPU的資源，于是登陸到MySQL上使用show processlist查看了當前的進程，發現除了有少許update操作之外，沒有其他的SQL語句在執行。于是我又查看了一眼慢日志，發現慢日志中的SQL語句執行時間都很短，大多數都是由于未使用索引導致的，但是掃描的記錄數都很少，只有幾百行，這樣看起來業務層面的問題是不存在的。
排除了業務層面的問題，現在看看數據庫層面的問題，查看了一眼buffer pool，可以看到這個值是：
mysql--dba_admin@127.0.0.1:(none) 17:20:35>>show variables like '%pool%';
+-------------------------------------+----------------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------------------+----------------+
| innodb_buffer_pool_chunk_size | 5242880 |
| innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown | ON |
| innodb_buffer_pool_dump_now | OFF |
| innodb_buffer_pool_dump_pct | 25 |
| innodb_buffer_pool_filename | ib_buffer_pool |
| innodb_buffer_pool_instances | 1 |
| innodb_buffer_pool_load_abort | OFF |
| innodb_buffer_pool_load_at_startup | ON |
| innodb_buffer_pool_load_now | OFF |
| innodb_buffer_pool_size | 5242880 |
| thread_pool_high_prio_mode | transactions |
| thread_pool_high_prio_tickets | 4294967295 |
| thread_pool_idle_timeout | 60 |
| thread_pool_max_threads | 100000 |
| thread_pool_oversubscribe | 3 |
| thread_pool_size | 8 |
| thread_pool_stall_limit | 500 |
+-------------------------------------+----------------+
17 rows in set (0.01 sec)
從這個結果來看，buffer pool的大小只有5M大小，肯定是有問題的，一般情況下，線上環境的buffer pool都是1G往上，于是我查看了my.cnf配置文件，在配置文件中發現這個實例在啟動的時候，innodb_buffer_pool_size的設置是0M，是的，沒有看錯，是0M。這里不得不提另外一個參數，我們可以看到innodb_buffer_pool_size的大小和innodb_buffer_pool_chunk_size的大小一樣，這個chunk的概念是內存塊，也就是說每次申請buffer pool的時候，是以"內存塊"為單位申請的，一個buffer pool當中包含多個內存塊，所以buffer pool size的大小需要是chunk size的整數倍。
由于innodb_buffer_pool_chunk_size本身的值為5M，當我們設置它為0M時，它會自動的將其大小設置為5M的倍數，所以我們的innodb_buffer_pool_size值是5M。
既然buffer pool的值比較小，那么我將它改成1G的大小，看看這個問題還會不會發生：
mysql--dba_admin@127.0.0.1:(none) 17:20:41>>set global innodb_buffer_pool_size=1073741824;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql--dba_admin@127.0.0.1:(none) 17:23:34>>show variables like '%pool%';
+-------------------------------------+----------------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------------------+----------------+
| innodb_buffer_pool_chunk_size | 5242880 |
| innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown | ON |
| innodb_buffer_pool_dump_now | OFF |
| innodb_buffer_pool_dump_pct | 25 |
| innodb_buffer_pool_filename | ib_buffer_pool |
| innodb_buffer_pool_instances | 1 |
| innodb_buffer_pool_load_abort | OFF |
| innodb_buffer_pool_load_at_startup | ON |
| innodb_buffer_pool_load_now | OFF |
| innodb_buffer_pool_size | 1074790400 |
| thread_pool_high_prio_mode | transactions |
| thread_pool_high_prio_tickets | 4294967295 |
| thread_pool_idle_timeout | 60 |
| thread_pool_max_threads | 100000 |
| thread_pool_oversubscribe | 3 |
| thread_pool_size | 8 |
| thread_pool_stall_limit | 500 |
+-------------------------------------+----------------+
17 rows in set (0.00 sec)
操作如上，這樣我們修改buffer pool的值為1G，我們設置的值是1073741824，而實際的值變成了1074790400，這個原因在上面已經說過了，就是chunk size的值影響的。
此時使用top命令觀察CPU使用情況：
[dba_mysql@dba-mysql ~]$ top
top - 22:19:09 up 104 days, 5:26, 2 users, load average: 0.45, 0.84, 0.86
Tasks: 218 total, 1 running, 217 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu0 : 0.3%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.3%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu1 : 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu2 : 1.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu3 : 1.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu4 : 0.3%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.3%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu5 : 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu6 : 0.0%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Cpu7 : 0.7%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.3%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 16318504k total, 8008140k used, 8310364k free, 322048k buffers
Swap: 5242876k total, 0k used, 5242876k free, 6230600k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
43285 root 20 0 174m 40m 19m S 1.0 0.3 753:07.38 consul
116842 root 20 0 202m 17m 5160 S 1.0 0.1 0:21.30 python
75373 mysql 20 0 1966m 834m 29m S 0.7 5.2 112313:36 mysqld
116553 root 20 0 670m 14m 4244 S 0.7 0.1 0:44.31 falcon-agent
116584 root 20 0 331m 11m 3544 S 0.7 0.1 0:37.92 python2.6
1 root 20 0 21452 1560 1248 S 0.0 0.0 0:02.43 init
可以發現，CPU的使用率已經下去了，為了防止偶然現象，我又重新把buffer pool的大小改成了最初的5M的值，發現之前的問題又復現了，也就是說，設置大的buffer pool確實是一種解決方法。
到這里，問題是解決了，但是這個問題背后引發的一些東西卻值得思考，小的buffer pool為什么會導致其中一個CPU的使用率是100%？
這里，我能想到的一個原因是5M的buffer pool太小了，會導致業務SQL在讀取數據的時候和磁盤頻繁的交互，而磁盤的速度比較慢，所以會提高IO負載，導致CPU的負載過高，至于為什么只有一個CPU的負載比較高，其他的近乎為0，這個問題可能還需要查一查，如果有知道的朋友，還請不吝賜教。
以上就是mysql CPU高負載問題排查的詳細內容，更多關于MySQL cpu高負載的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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