成本优化需要结合性能、资源与业务增长。

核心概念

• 按需扩容 vs 预留容量。
• 冷热分层存储降低成本。
• 云数据库与自建对比。

实战步骤

• 分析 SQL 模式减少不必要的资源消耗。
• 使用只读副本分担查询负载。
• 对空闲实例进行归档或降配。

进阶建议

• 引入自动化调度平台按需扩容。
• 评估云厂商计费模型（IOPS、存储、备份）。
• 通过 FinOps 建立成本透明机制。

监控体系确保及时发现性能与稳定性问题。

核心概念

• 核心指标：QPS、TPS、连接数、锁等待。
• 慢查询日志帮助定位热点 SQL。
• Performance Schema 提供细粒度指标。

实战步骤

• 使用 Prometheus + mysqld_exporter 收集指标。
• 设置慢查询阈值与采样。
• 建立容量预测模型。

进阶建议

• 结合 AIOps 自动分析异常。
• 对指标建立 SLO 与错误预算。
• 把监控数据纳入容量规划与成本分析。

理解 InnoDB 内部有助于优化事务与 IO 性能。

核心概念

• 聚簇索引、二级索引、页结构。
• Buffer Pool、Redo/Undo Log。
• 事务隔离级别与锁类型。

实战步骤

• 调整 Buffer Pool、Log File Size 提升吞吐。
• 监控行锁超时与死锁日志。
• 合理使用乐观锁/悲观锁。

进阶建议

• 使用 Page Compression 减少存储。
• 基于热点更新的行锁细化策略。
• 分析 INFORMATION_SCHEMA.INNODB_* 表掌握状态。

数据库是敏感资产，需要严格权限与审计。

核心概念

• 最小权限原则与角色管理。
• 加密：传输、静态数据、备份。
• 审计与日志追踪用户操作。

实战步骤

• 启用 TLS 加密客户端连接。
• 使用 TDE/表空间加密。
• 配置审计插件记录查询。

进阶建议

• 结合密钥管理系统 (KMS) 管理密钥。
• 引入安全基线检查脚本。
• 定期进行权限审计与回收。

备份策略需覆盖全量、增量以及恢复演练。

核心概念

• 逻辑备份 (mysqldump) 与物理备份 (XtraBackup)。
• 备份链管理确保恢复窗口。
• 恢复需验证一致性与完整性。

实战步骤

• 制定备份周期与保留策略。
• 在隔离环境演练备份恢复。
• 对敏感数据进行加密与脱敏。

进阶建议

• 建立跨区域备份，提高容灾等级。
• 使用 binlog point-in-time recovery。
• 监控备份任务并告警失败。

分区表可以管理大表和历史数据，提升查询效率。

核心概念

• 范围、列表、哈希、列分区策略。
• 分区裁剪减少扫描范围。
• 分区管理与维护成本。

实战步骤

• 针对时间序列数据使用 RANGE 分区。
• 定期归档历史分区到冷存储。
• 避免过多分区造成元数据负担。

进阶建议

• 使用分区 + 子表结合应对超大数据量。
• 结合分区交换快速数据装载。
• 监控分区命中率与查询成本。

主从复制是高可用与扩展的基础，需要周全的架构设计。

核心概念

• 基于二进制日志的复制模式（异步、半同步、组复制）。
• GTID 保证复制一致性。
• 故障切换需考虑数据延迟。

实战步骤

• 配置多源复制满足数据汇总。
• 使用 Orchestrator/ProxySQL 管理拓扑。
• 监控复制延迟与日志积压。

进阶建议

• 部署 InnoDB Cluster 实现原生高可用。
• 跨机房复制保证容灾。
• 结合半同步复制降低数据丢失风险。

执行计划分析帮助理解 MySQL 如何访问数据。

核心概念

• EXPLAIN 输出类型（ALL、index、ref、eq_ref）。
• Join 顺序、驱动表选择影响性能。
• 优化器统计信息决定计划质量。

实战步骤

• 使用 ANALYZE TABLE 更新统计信息。
• 通过 STRAIGHT_JOIN 或优化器提示控制执行计划。
• 识别 Using temporary/Using filesort 并优化。

索引设计是查询优化的核心，需要结合业务访问模式。

核心概念

• 符合最左前缀原则的复合索引提升效率。
• 覆盖索引减少回表。
• 合理控制索引数量与选择性。

实战步骤

• 使用 EXPLAIN 分析执行计划。
• 定期评估重复或未使用索引。
• 通过前缀索引平衡存储与性能。

进阶建议

• 利用虚拟列 + 索引支持动态字段。
• 在写密集场景中使用延迟索引创建。
• 监控 Handler_read_* 指标分析索引命中率。

合理的库表设计直接影响性能与扩展性。

核心概念

• 第三范式与反范式需要平衡查询性能与数据冗余。
• 字符集与排序规则影响存储与比较。
• 分库分表需保证全局唯一键与事务策略。

实战步骤

• 对热点表分离冷数据与历史数据。
• 使用枚举维表减少重复字符串。
• 建立字段变更流程与数据字典。

进阶建议

• 结合 ER 图和 ADR 文档管理设计决策。
• 使用 gh-ost/pt-online-schema-change 平滑变更。
• 设计多租户方案（共享库、共享表、独立库）。