[转发大师姐 李坤]MySQL参数 time_zone 导致线上sys cpu高

先放链接：https://mp.weixin.qq.com/s/AtyaIP92L6KnZFB9bQA3ug

帮qunar公众号宣传一波！！！

事故现场

16：27分钟时刻，系统CPU突然标高，大部分都是system，同时processlist暴增，running最高到1500，应用反应超时。

系统其他资源正常，io、网络、内存，都在正常使用范围。网络和io掉了一些，分析不是他们的问题。

线上有大量的这个sql：

select

         count(*)

        from db.table where create_time>= '2017-07-01 00:00:00' and create_time < '2017-08-0100:00:00'AND type='A';

表结构很简单，索引使用正常，表只有1w多行，查询的结果集也只有几千行。

这种情况，开始怀疑是并发突增，看了qps并没有增高，业务也没有变更，这个sql的qps也只有40，平时执行0.0xs。故障期间qps并没有突增，因此连接数增高、并发的增高解释为响应变慢。

而且cpu大量的sys这不正常，排查如下：   

• 排查了硬件故障，建立链接会消耗syscpu，但应该是瞬间，不应该cpu是持续的

• 排查了应用对端，如果tcp协议数据发的很慢，网络堆在mysql发送也会导致sys，同时导致增大链接，排查了没问题。

• 数据库没有报错

• 没有其他明显慢sql

• 查询了以往并发突增导致的故障，并没有syscpu高

线上临时把这个业务下线，解决了故障。但没有找到根本原因。

环境复现：

之后和开发在离线库抱着试一试的心态复现环境，开启30个线程去查询，也用了sysbench去压测这个sql，复现了问题。（之所以没有选线上从库，看之前的监控，写节点性能低，pxc从库qps也受到了影响）

异常现象和线上几乎一致，sys高，running高，qps低。

然后重点开始分析cpu。异常时系统级别cpu上下文切换偏高，是正常的10倍：

这里抓到cpu大量用在kernel的spin自旋锁：

pstack：看到大量的线程在调用 Time_zone_system 方法

这些线索，大量时间花在cpu的spin，联想到了之前分析时看到的文章，http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:p_AeVu4QhL8J:glume.blog.chinaunix.net/uid-20708886-id-5105437.html+&cd=1&hl=zh-CN&ct=clnk&gl=hk

对于使用 timestamp 的场景，MySQL 在访问 timestamp 字段时会做时区转换，当 time_zone 设置为 system 时，MySQL 访问每一行的 timestamp 字段时，都会通过 libc 的时区函数，获取 Linux 设置的时区，在这个函数中会持有mutex，当大量并发SQL需要访问 timestamp 字段时，会出现 mutex 竞争。MySQL 访问每一行都会做这个时区转换，转换完后释放mutex，所有等待这个 mutex 的线程全部唤醒，结果又会只有一个线程会成功持有 mutex，其余又会再次sleep，这样就会导致 context switch 非常高但 qps 很低，系统吞吐量急剧下降。

总结下文章，就是当time_zone=system的时候，查询timestamp字段，会调用系统的时区做时区转换，有全局锁__libc_lock_lock的保护，导致线程并发环境下，系统性能受限。

如果将time_zone='+8:00'则不会调用系统时区，则不会触发系统时区转换，使用mysql自身转换，大大提高了性能。

结论

将time_zone改为'+8:00'后，再次压测性能正常，验证了上面的分析。

MySQL 中的 mutex 在获取不成功后，短暂spin，如果还不成功，会发生context switch。这个故障就是在读取系统时区转换函数时，持有了mutex，mutex独占的，大量的访问会出现资源竞争，读完才会释放mutex，导致其他并发线程的spin以及cs，从而导致高running和相应慢，cpu飙升，又加剧了其他sql的响应。

后话

qunar线上time_zone都设置的system，并且这个sql也上线有一段时间了，怎么突然出现问题。

根据开发所说，之前该表5k行，7月初开始量逐步加大。我也测试了如果读取数量降低到1k的话，是没有这个问题的，还有降低些qps（降低到10）都不会触发这个问题，因此想应该是qps和读取行数协调作用，每一行都会触发转换，触发了资源的争抢导致这个问题。