MySQL5.7新特性——在線收縮undo表空間 (轉載)

在查找到很多資料中,以下文章是 對於參數 innodb_undo_log_truncate 說明最爲簡明的一篇文章了,這裏做一轉載。
(原文: https://www.linuxidc.com/Linux/2017-05/143400.htm)

  1. MySQL 5.5時代的undo log
    在MySQL5.5以及之前,大家會發現隨着數據庫上線時間越來越長,ibdata1文件(即InnoDB的共享表空間,或者系統表空間)會越來越大,這會造成2個比較明顯的問題:
    (1)磁盤剩餘空間越來越小,到後期往往要加磁盤;
    (2)物理備份時間越來越長,備份文件也越來越大。

這是怎麼回事呢?
原因除了數據量自然增長之外,在MySQL5.5以及之前,InnoDB的undo log也是存放在ibdata1裏面的。一旦出現大事務,這個大事務所使用的undo log佔用的空間就會一直在ibdata1裏面存在,即使這個事務已經關閉。

那麼問題來了,有辦法把上面說的空閒的undo log佔用的空間從ibdata1裏面清理掉嗎?答案是沒有直接的辦法,只能全庫導出sql文件,然後重新初始化mysql實例,再全庫導入。

  1. MySQL 5.6時代的undo log

MySQL 5.6增加了參數innodb_undo_directory、innodb_undo_logs和innodb_undo_tablespaces這3個參數,可以把undo log從ibdata1移出來單獨存放。

下面對這3個參數做一下解釋:

(1)innodb_undo_directory,指定單獨存放undo表空間的目錄,默認爲.(即datadir),可以設置相對路徑或者絕對路徑。該參數實例初始化之後雖然不可直接改動,但是可以通過先停庫,修改配置文件,然後移動undo表空間文件的方式去修改該參數;

(2)innodb_undo_tablespaces,指定單獨存放的undo表空間個數,例如如果設置爲3,則undo表空間爲undo001、undo002、undo003,每個文件初始大小默認爲10M。該參數我們推薦設置爲大於等於3,原因下文將解釋。該參數實例初始化之後不可改動;

(3)innodb_undo_logs,指定回滾段的個數(早期版本該參數名字是innodb_rollback_segments),默認128個。每個回滾段可同時支持1024個在線事務。這些回滾段會平均分佈到各個undo表空間中。該變量可以動態調整,但是物理上的回滾段不會減少,只是會控制用到的回滾段的個數。

實際使用方面,在初始化實例之前,我們只需要設置innodb_undo_tablespaces參數(建議大於等於3)即可將undo log設置到單獨的undo表空間中。如果需要將undo log放到更快的設備上時,可以設置innodb_undo_directory參數,但是一般我們不這麼做,因爲現在SSD非常普及。innodb_undo_logs可以默認爲128不變。

  1. MySQL 5.7時代的undo log

那麼問題又來了,undo log單獨拆出來後就能縮小了嗎?MySQL 5.7引入了新的參數,innodb_undo_log_truncate,開啓後可在線收縮拆分出來的undo表空間。在滿足以下2個條件下,undo表空間文件可在線收縮:

(1)innodb_undo_tablespaces>=2。因爲truncate undo表空間時,該文件處於inactive狀態,如果只有1個undo表空間,那麼整個系統在此過程中將處於不可用狀態。爲了儘可能降低truncate對系統的影響,建議將該參數最少設置爲3;

(2)innodb_undo_logs>=35(默認128)。因爲在MySQL 5.7中,第一個undo log永遠在系統表空間中,另外32個undo log分配給了臨時表空間,即ibtmp1,至少還有2個undo log才能保證2個undo表空間中每個裏面至少有1個undo log;

滿足以上2個條件後,把innodb_undo_log_truncate設置爲ON即可開啓undo表空間的自動truncate,這還跟如下2個參數有關:

(1)innodb_max_undo_log_size,undo表空間文件超過此值即標記爲可收縮,默認1G,可在線修改;

(2)innodb_purge_rseg_truncate_frequency,指定purge操作被喚起多少次之後才釋放rollback segments。當undo表空間裏面的rollback segments被釋放時,undo表空間纔會被truncate。由此可見,該參數越小,undo表空間被嘗試truncate的頻率越高。

  1. MySQL 5.7的undo表空間的truncate示例

(1) 首先確保如下參數被正確設置:

爲了實驗方便,我們減小該值

innodb_max_undo_log_size = 100M
innodb_undo_log_truncate = ON
innodb_undo_logs = 128
innodb_undo_tablespaces = 3

爲了實驗方便,我們減小該值

innodb_purge_rseg_truncate_frequency = 10

(2) 創建表:
mysql> create table t1( id int primary key auto_increment, name varchar(200));
Query OK, 0 rows affected (0.13 sec)

(3)插入測試數據
mysql> insert into t1(name) values(repeat(‘a’,200));
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
mysql> insert into t1(name) select name from t1;

這時undo表空間文件大小如下,可以看到有一個undo文件已經超過了100M:

-rw-r----- 1 mysql mysql 13M Feb 17 17:59 undo001
-rw-r----- 1 mysql mysql 128M Feb 17 17:59 undo002
-rw-r----- 1 mysql mysql 64M Feb 17 17:59 undo003
此時,爲了,讓purge線程運行,可以運行幾個delete語句:

mysql> delete from t1 limit 1;
mysql> delete from t1 limit 1;
mysql> delete from t1 limit 1;
mysql> delete from t1 limit 1;

再查看undo文件大小:

-rw-r----- 1 mysql mysql 13M Feb 17 18:05 undo001
-rw-r----- 1 mysql mysql 10M Feb 17 18:05 undo002
-rw-r----- 1 mysql mysql 64M Feb 17 18:05 undo003
可以看到,超過100M的undo文件已經收縮到10M了。

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