项目背景
基于国家对信创项目的大力推进，为了自主可控的技术发展，基础组件将逐步由国产组件替代，因此从数据库入手，将弹性库 JED 部署在 国产华为鲲鹏机器上(基于 ARM 架构)进行调优，与 Intel (X86)进行性能对比。
物理机配置
数据库配置
调优成果
调优前：背景压力 50%时，JED on 鲲鹏 读性能是 Intel 的 58%，写性能为 68%
调优后: JED on 鲲鹏读性能至 Intel 的 99%，写性能至 Intel 的 121%，读写混合 7:3 时达到 113% ，TP99 和响应时间表现较优，数据库 CPU 使用率此时均达 100%，调优过程中的主要场景与性能数据记录如下：
具体调优流程
1、BIOS 优化
需要机房修改，并重启宿主机
预期：CPU prefetching 对数据库性能有影响，需要关闭; Power Policy 开箱即为 Performance；Smmu 可不关闭
2、宿主机 pagesize 改大页 4K 改为 64K
原配置：
页表大小对数据库性能有影响，请确认 x86 和鲲鹏的宿主机系统的页表大小是否一致 更改宿主机操作系统的页表大小需要重新编译内核，不同 OS 上操作有差异，可与运维团队 联系更改
rpm -ivh http://storage.jd.local/k8s-node/kernel/5.10-jd_614-arm64/kernel-5.10.0-1.64kb.oe.jd_614.aarch64.rpm --force
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3、宿主机 OS 内优化
3.1 关闭防火墙
线上机器已关闭，无需修改
systemctl status firewalld.service systemctl stop firewalld.service systemctl disable firewalld.servicesystemctl status firewalld.service
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3.2 网络内核参数优化（宿主机重启后会失效）
读写性能未看到明显提升 不改动
echo 1024 >/proc/sys/net/core/somaxconnecho 16777216 >/proc/sys/net/core/rmem_maxecho 16777216 >/proc/sys/net/core/wmem_maxecho "4096 87380 16777216" >/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem echo "4096 65536 16777216" >/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem echo 360000 >/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
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3.3 IO 参数优化
性能未见提升 不改动
echo deadline > /sys/block/nvme0n1/queue/scheduler;echo deadline > /sys/block/nvme1n1/queue/scheduler;echo deadline > /sys/block/nvme2n1/queue/scheduler;echo deadline > /sys/block/nvme3n1/queue/scheduler;echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler;echo 2048 > /sys/block/nvme0n1/queue/nr_requests;echo 2048 > /sys/block/nvme1n1/queue/nr_requests;echo 2048 > /sys/block/nvme2n1/queue/nr_requests;echo 2048 > /sys/block/nvme3n1/queue/nr_requests;echo 2048 > /sys/block/sda/queue/nr_requests
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3.4 缓存参数优化
性能未见提升 不改动
echo 5 >/proc/sys/vm/dirty_ratio; echo 1 > /proc/sys/vm/swappiness
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3.5 网卡中断绑核
整体方案不落地，但 ethxx 网卡队列数可修改
ethtool -l ethxxx 查看 ethxxx 网卡队列数
ethtool -L ethxxx combined 8 ethxxx 网卡队列数需要设成 8，和 x86 一致，修改后性能有提升 （所有流量都是从 eth 网卡进去的）。
systemctl stop irqbalancesystemctl disable irqbalance
ethtool -L eth0 combined 1 #将网卡eth0的队列配置为 combined 模式，将所有队列合并为一个。 #eth0 修改为实际使用的网卡设备名 这项参数对性能有影响
# 查看网卡队列信息ethtool -l ethxxx
netdevice=eth0cores=31#查看网卡所属的 NUMANODEcat /sys/class/net/${netdevice}/device/numa_node#查看网卡中断号cat /proc/interrupts | grep $(ethtool -i $netdevice | grep -i bus-info | awk -F ': ' '{print $2}') | awk -F ':' '{print $1}'# 网卡中断绑核for i in `cat /proc/interrupts | grep $(ethtool -i $netdevice | grep -i bus-info | awk -F ': ' '{print $2}')| awk -F ':' '{print $1}'`;do echo ${cores} > /proc/irq/$i/smp_affinity_list;donenetdevice=eth0# 查看绑核后的结果for i in `cat /proc/interrupts | grep $(ethtool -i $netdevice | grep -i bus-info | awk -F ': ' '{print $2}')| awk -F ':' '{print $1}'`;do cat /proc/irq/$i/smp_affinity_list;done
netdevice=eth1cores=31# 网卡中断绑核for i in `cat /proc/interrupts | grep $(ethtool -i $netdevice | grep -i bus-info | awk -F ': ' '{print $2}')| awk -F ':' '{print $1}'`;do echo ${cores} > /proc/irq/$i/smp_affinity_list;done
# 查看绑核后的结果for i in `cat /proc/interrupts | grep $(ethtool -i $netdevice | grep -i bus-info | awk -F ': ' '{print $2}')| awk -F ':' '{print $1}'`;do cat /proc/irq/$i/smp_affinity_list;done
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4、业务容器绑 NUMA （升级调度器并部署混部 agent）
平台部署前，如果需要测试，可自行修改容器的 cgroup 配置进行绑核，将 CPU 与内存与背景压力所在的 NUMA 隔离。
举例操作如下
# 进入业务容器cgroup配置地址cd /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods/burstable/poded***********/7b40a68a************# 停docker，如果重启会重置cgroup配置systemctl stop docker# 压测过程中注意观察配置文件是否生效，如果docker服务会不停重启，可写个小脚本一直停服务或者覆盖写cgroup配置echo 16-23 > cpu.setecho 0 > mem.set
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5、mysql-crc32 软编改成硬编 针对 ARM
数据库侧编译，可统一部署
cd /mysql-5.7.26git apply crc32-mysql5.7.26.patch
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6、mysqld 反馈编译优化
数据库侧编译，可统一部署
需要确认使用 openEuler gcc 10.3.1
https://gitee.com/openeuler/A-FOT/wikis/README
环境准备(在测试环境和编译环境执行)
git clone https://gitee.com/openeuler/A-FOT.gityum install -y A-FOT (仅支持 openEuler 22.03 LTS) yum -y install perf
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修改配置文件 a-fot.ini(在测试环境和编译环境执行)
cd /A-FOTvim ./a-fot.ini # 修改内容如下# 文件和目录请使用绝对路径# 优化模式(AutoFDO、AutoPrefetch、AutoBOLT、Auto_kernel_PGO)(选择 AutoBolt) opt_mode=AutoBOLT# 脚本工作目录(用来编译应用程序/存放 profile、日志，中间过程文件可能会很大，确保有 150G 的空 间)work_path=/pgo-opt# 应用运行脚本路径(空文件占位即可，使用 chmod 777 /root/run.sh 赋予可执行权限) run_script=/root/run.sh# GCC 路径(bin、lib 的父目录，修改成所要使用的 gcc 的目录)gcc_path=/usr# AutoFDO、AutoPrefetch、AutoBOLT# 针对应用的三种优化模式，请填写此部分配置# 应用进程名application_name=mysqld# 二进制安装后可执行文件bin_file=/usr/local/mysql-pgo/bin/mysqld# 应用构建脚本路径(文件内填写源码编译 mysql 的相关命令， 赋予可执行权限)chmod 777 /root/ build.shbuild_script=/root/build.sh# 最大二进制启动时间(单位:秒)max_waiting_time=700# Perf 采样时长(单位:秒)(设置采样时间为 10min)perf_time=600# 检测是否优化成功(1=启用，0=禁用) check_success=1# 构建模式 (Bear、Wrapper) build_mode=Wrapper# auto_kernel_PGO# 针对内核的优化模式，请填写此部分配置# 内核 PGO 模式(arc=只启用 arc profile，all=启用完整的 PGO 优化) pgo_mode=all# 执行阶段(1=编译插桩内核阶段，2=编译优化内核阶段) pgo_phase=1# 内核源码目录(不指定则自动下载) kernel_src=/opt/kernel# 内核构建的本地名(将根据阶段添加"-pgoing"或"-pgoed"后缀) kernel_name=kernel# 内核编译选项(请确保选项修改正确合法，不会造成内核编译失败) #CONFIG_...=y# 重启前的时间目录(用于将同一套流程的日志存放在一起)last_time=# 内核源码的 Makefile 地址(用于不自动编译内核的场景) makefile=# 内核配置文件路径(用于不自动编译内核的场景) kernel_config=# 内核生成的原始 profile 目录(用于不自动编译内核的场景) data_dir=
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/root/build.sh (参考内容如下)
cd /mysql-8.0.25 rm -rf build mkdir buildcd buildcmake .. -DBUILD_CONFIG=mysql_release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql-pgo -DMYSQL_DATADIR=/data/mysql/data -DWITH_BOOST=/mysql-8.0.25/boost/boost_1_73_0 make -j 96make -j 96 install
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反馈编译
1. 第一次编译
可以跳过，直接把 A-FOT 放在有可执行的 mysql 进程 docker 即可
2. 数据采集 （在测试环境执行）
按照如下方式修改/A-FOT/a-fot 文件:对 409，以及 414-416 的函数进行注释
启动 mysqld 进程，同时压力端开始对 mysql 发压力，使得 mysqld 开始处理业务
执行 ./a-fot 屏幕出现如下回显
成功后可以在对应的/pgo-opt 目录下观察到 profile.gcov 文件
打开后为如下内容
3. 手动合入 Profile 进行编译
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql-5.7.26-pgo/ -DMYSQL_DATADIR=/data/mysql/data -DSYSCONFDIR=/usr/local/mysql-5.7.26- pgo/etc -DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 - DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 - DWITH_BLACKH0LE_ST0RAGE_ENGINE=1 -DDEFAULT_CHARSET=utf8 - DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci - DMYSQL_UNIX_ADDR=/data/mysql/tmp/mysql.sock -DENABLED_LOCAL_INFILE=ON -DENABLED_PROFILING=ON - DWITH_DEBUG=0 -DMYSQL_TCP_PORT=3358 - DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS="-ljemalloc" -Wno-dev -DWITH_BOOST=/mysql-5.7.26/boost/boost_1_59_0 -Wno-dev -DCMAKE_CXX_FLAGS="-fbolt-use=Wl,-q" -DCMAKE_CXX_LINK_FLAGS="-Wl,-q"
PATH_OF_PROFILE 改成 profile 所在的原始路径
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7、go 的版本升级以及反馈编译
数据库相关代理使用 go 的才需要操作
7.1 升级 golang 到 1.21
7.2 Go PGO 优化
1.import pprof 程序的代码中添加 import _ "net/http/pprof"
2.启动程序，进行压力测试
压力启动后，执行下面操作，收集 profiling 文件，second 是采集时间，单位是 s curl -o cpu.pprof http://localhost:8080/debug/pprof/profile?seconds=304、根据生成的 cpu.pprof 重新编译二进制 mv cpu.pprof default.pgo 重新编译程序启用 –pgo 选项 go build –pgo=auto
关于性能的提升情况，Golang 官方给出的数据是：
在 Go1.21 中，一组具有代表性的 Go 程序的基准测试表明，使用 PGO 构建可以提高大约 2-7%的性能。
作者：京东零售 朱晨
来源：京东云开发者社区 转载请注明来源
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