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¿Qué tan grande puede llegar a ser una base de datos MySQL antes de que el rendimiento comience a degradarse?

El tamaño de la base de datos física no importa. El número de registros no importa.

En mi experiencia, el mayor problema con el que se encontrará no es el tamaño, sino la cantidad de consultas que puede manejar a la vez. Lo más probable es que tenga que pasar a una configuración maestro/esclavo para que las consultas de lectura se puedan ejecutar en los esclavos y las consultas de escritura se ejecuten en el maestro. Sin embargo, si aún no está listo para esto, siempre puede modificar sus índices para las consultas que está ejecutando para acelerar los tiempos de respuesta. También hay muchos ajustes que puede hacer en la pila de red y el kernel en Linux que ayudarán.

He tenido el mío hasta 10 GB, con solo una cantidad moderada de conexiones y manejó las solicitudes muy bien.

Me concentraría primero en sus índices, luego haría que un administrador del servidor revisara su sistema operativo y, si todo eso no ayuda, podría ser el momento de implementar una configuración maestro/esclavo.