MySQL8.0 Undo Tablespace管理详解

MySQL8.0 Undo Tablespace管理详解,第1张

MySQL8.0 Undo Tablespace管理详解 目录
  • 1. UNDO 基础概念
  • 2. UNDO 相关参数
    • 2.1 参数含义
  • 3. UNDO 表空间运维
    • 3.1 查看UNDO的基本信息
    • 3.2 添加/active/inactive/删除UNDO表空间
    • 3.3 影响UNDO inactive(truncate)性能的因素
  • 4. UNDO 的监控
    • 4.1 UNDO的监控指标
    • 4.2 UNDO的状态值
  • 5. UNDO 大小对并发数的限制
    • 5.1 UNDO 记录的类型及大小
    • 5.2 UNDO各场景下支持的读写并发
      • 5.2.1 场景1: 每个事务都执行一个INSERT or UPDATE(DELETE)
      • 5.2.2 场景2: 每个事务都执行一个INSERT and UPDATE(DELETE)
      • 5.2.3 场景3: 每个事务都执行一个INSERT or UPDATE(DELETE) 到临时表
      • 5.2.4 场景4: 每个事务都执行一个INSERT and UPDATE(DELETE) 到临时表
  • 6. 参考链接

    1. UNDO 基础概念
    • 默认至少初始化2个Undo表空间,最大支持127个Undo表空间,默认表空间名称为undo_001,undo_002
    • 8.0.14 之后UNDO表空间支持在线增加,及在线删除
    • CREATE UNDO TABLESPACE/DROP UNDO TABLESPACE
      • 不支持指定相对路径,只支持绝对路径,且必须是innodb_directories参数定义可识别的路径或默认的数据目录下
      • 动态创建的undo表空间必须以.ibu结尾
    • 8.0.23 之前Undo表空间初始大小依赖innodb_page_size的值配置,默认16K,初始文件大小为10M,8.0.23 之后Undo表空间初始大小为16M,默认扩展大小单位为16M

    2. UNDO 相关参数

    2.1 参数含义
    show variables like '%undo%';
    +--------------------------+------------+
    | Variable_name            | Value      |
    +--------------------------+------------+
    | innodb_max_undo_log_size | 8589934592 |   
    | innodb_undo_directory    | ./         |  
    | innodb_undo_log_encrypt  | OFF        |
    | innodb_undo_log_truncate | ON         |
    | innodb_undo_tablespaces  | 2          |
    +--------------------------+------------+
    
    show variables like '%truncate%';
    +--------------------------------------+-------+
    | Variable_name                        | Value |
    +--------------------------------------+-------+
    | innodb_purge_rseg_truncate_frequency | 128   |
    | innodb_undo_log_truncate             | ON    |
    +--------------------------------------+-------+
    
    show variables like '%segment%';
    +-------------------------------+-----------+
    | Variable_name                 | Value     |
    +-------------------------------+-----------+
    | innodb_rollback_segments      | 128       |
    | innodb_segment_reserve_factor | 12.500000 |
    +-------------------------------+-----------+
    
    innodb_undo_log_truncate			-- 控制是否自动做UNDO的truncate收缩 *** 作,默认为ON,只有为ON时,下面2个参数才生效
    	innodb_max_undo_log_size		-- 控制UNDO做truncate收缩 *** 作的阈值,当UNDO达到该值时才出发收缩 *** 作
    	innodb_purge_rseg_truncate_frequency 
    		-- Batch UNDO清理的次数,默认最大值128,也就是128次后才会触发一次UNDO的truncate,而每次清理的undo page由innodb_purge_batch_size参数决定,innodb_purge_batch_size默认为300,也就是300*128个UNDO小批次清理后才会触发UNDO表空间的truncate(也就是UNDO表空间的收缩) *** 作
    
    innodb_undo_tablespaces 		  -- 控制生成的UNDO表空间的数量,默认2个,在8.0对该参数做了废弃,但并未提供其他参数控制UNDO数量,当前依旧可以使用该参数做UNDO表空间数量配置,通常建议配置为3(手工收缩UNDO时需要至少3个UNDO表空间)
    
    innodb_rollback_segments			-- UNDO表空间回滚段的数量,默认为最大值128
    

    3. UNDO 表空间运维

    3.1 查看UNDO的基本信息
    -- 可以查看到undo的表空间名称/文件路径/初始大小/扩展大小/磁盘文件大小/可用空间及是否启用的状态等
    SELECT T1.SPACE AS SPACE_ID,
           T1.NAME AS TABLESPACE_NAME,
           T2.FILE_NAME,
           ROUND(T2.INITIAL_SIZE / 1024 / 1024, 2) AS "INITIAL_SIZE(M)",
           ROUND(T2.AUTOEXTEND_SIZE / 1024 / 1024, 2) AS "AUTOEXTEND_SIZE(M)",
           ROUND(T1.FILE_SIZE / 1024 / 1024, 2) AS "FILE_SIZE_DISK(M)",
           ROUND(T2.DATA_FREE / 1024 / 1024, 2) AS "DATA_FREE(M)",
           T2.STATUS,
           T1.STATE
      FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLESPACES T1,
           INFORMATION_SCHEMA.FILES              T2
     WHERE T1.SPACE = T2.FILE_ID
       AND T1.ROW_FORMAT = 'Undo';
    

    3.2 添加/active/inactive/删除UNDO表空间

    CREATE UNDO TABLESPACE

    • 用来创建新的UNDO 表空间

    DROP UNDO TABLESPACE

    • 用来删除UNDO 表空间

    ALTER UNDO TABLESPACE xxxx SET ACTIVE

    • 用来激活UNDO的使用

    ALTER UNDO TABLESPACE xxxx SET INACTIVE

    • 用来关闭UNDO的使用(关闭后的UNDO才可删除)
    -- 创建一个新的UNDO表空间
    CREATE UNDO TABLESPACE undo_004 ADD DATAFILE 'undo_004.ibu';
    
    -- 可以用前面的命令查看创建后的状态
    
    -- 可以将已有的UNDO表示为inactive(也可理解为UNDO表空间收缩)
    -- PS:设置为INACTIVE的表空间的STATE为empty,表示这个表空间不包含任何事务回滚数据,且表空间也收缩为默认大小
    ALTER UNDO TABLESPACE undo_003 SET INACTIVE;
    
    -- 可以将inactive的UNDO转为active
    ALTER UNDO TABLESPACE innodb_undo_001 SET ACTIVE;
    
    -- 可以将inactive的UNDO表空间进行删除
    -- PS:默认以innodb_开头初始化的undo表空间不可被删除
    DROP UNDO TABLESPACE innodb_undo_001;
    ERROR: 3119 (42000): InnoDB: Tablespace names starting with `innodb_` are reserved.
    
    -- 非系统默认的UNDO在inactive后可被删除
    ALTER UNDO TABLESPACE undo_003 SET ACTIVE;
    Query OK, 0 rows affected (0.0030 sec)
    

    3.3 影响UNDO inactive(truncate)性能的因素
    • UNDO 表空间的大小
    • UNDO 表空间的数量
    • UNDO LOGS的数量(实际INSERT/UPDATE/DELETE这类事务回滚段的数据量)
    • 磁盘IO的能力/当前系统的负载
    • 是否存在长事务在使用该UNDO表空间

    PS:通常对表空间做收缩前最简单避免性能的方式是提前创建一个UNDO表空间,收缩完后再删除或一直保留均可

    4. UNDO 的监控

    4.1 UNDO的监控指标
    -- 可以使用以下命令开启对UNDO的监控采集
    SET GLOBAL innodb_monitor_enable=module_undo;
    SET GLOBAL innodb_monitor_enable=module_purge;
    
    -- 使用该命令查看UNDO truncate的次数及耗时等信息
    SELECT NAME,SUBSYSTEM,COUNT,STATUS,COMMENT 
    FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_METRICS 
    WHERE NAME LIKE '%truncate%';
    

    4.2 UNDO的状态值
    SHOW STATUS LIKE 'Innodb_undo_tablespaces%';
    +----------------------------------+-------+
    | Variable_name                    | Value |
    +----------------------------------+-------+
    | Innodb_undo_tablespaces_total    | 4     |  -- 总共的UNDO表空间数量
    | Innodb_undo_tablespaces_implicit | 2     |  -- 这里implicit其实表示的初始化创建的默认UNDO表空间个数,这种UNDO不可被删除
    | Innodb_undo_tablespaces_explicit | 2     |  -- 这里explicit其实表示手工显式创建的UNDO表空间的个数
    | Innodb_undo_tablespaces_active   | 4     |	-- 表示处于active的UNDO表空间的个数,可以看到当前和total一样,说明都在使用
    +----------------------------------+-------+
    

    5. UNDO 大小对并发数的限制

    5.1 UNDO 记录的类型及大小

    UNDO LOGS包含的是事务最后一次修改的聚簇索引记录(MySQL是聚簇索引表,也就是包含了一行完整的记录)

    • 当innodb_page_size 为16KB默认值时,undo 的slot槽为1024个
      • 16KB*1024/16=1024个槽

    UNDO一共有以下4中日志类型

    • INSERT 用户自定义的表
    • UPDATE and DELETE 用户自定义的表
    • INSERT 自定义的临时表
    • UPDATE and DELETE 自定义的临时表

    5.2 UNDO各场景下支持的读写并发

    5.2.1 场景1: 每个事务都执行一个INSERT or UPDATE(DELETE)

    并发公式: (innodb_page_size / 16) * innodb_rollback_segments * number of undo tablespaces

    select 16*1024/16*128*2;
    +------------------+
    | 16*1024/16*128*2 |
    +------------------+
    |      262144.0000 |
    +------------------+
    

    5.2.2 场景2: 每个事务都执行一个INSERT and UPDATE(DELETE)

    并发公式:(innodb_page_size / 16 / 2) * innodb_rollback_segments * number of undo tablespaces

    select 16*1024/16/2*128*2;
    +--------------------+
    | 16*1024/16/2*128*2 |
    +--------------------+
    |    131072.00000000 |
    +--------------------+
    

    5.2.3 场景3: 每个事务都执行一个INSERT or UPDATE(DELETE) 到临时表

    并发公式: (innodb_page_size / 16) * innodb_rollback_segments

    select 16*1024/16*128;
    +----------------+
    | 16*1024/16*128 |
    +----------------+
    |    131072.0000 |
    +----------------+
    

    5.2.4 场景4: 每个事务都执行一个INSERT and UPDATE(DELETE) 到临时表

    并发公式:(innodb_page_size / 16 / 2) * innodb_rollback_segments

    select 16*1024/16/2*128;
    +------------------+
    | 16*1024/16/2*128 |
    +------------------+
    |   65536.00000000 |
    +------------------+
    

    6. 参考链接
    • https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-undo-logs.html

    • https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-undo-tablespaces.html

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