下面的圖片展現了組成InnoDB存儲引擎的內存結構和磁盤結構。
InnoDB內存結構
Buffer Pool緩衝池
緩衝池是緩衝需要被訪問的表和索引數據的內存區域。爲了加速，緩衝池將頻繁訪問的數據直接放在內存中處理。在專有服務器（dedicated server）上，通常給緩衝池分配高達80%的總內存。
爲了提升大批量讀操作的效率，緩衝池被分成了很個頁（page），每個頁可以容納多個行。爲了提升緩存管理的效率，緩衝池裏的塊是以鏈表的形式存放；基於LRU算法的一種變體，很少使用的數據會隨着時間被踢出緩存。
如何利用緩衝池將頻繁使用的數據留在內存中，是Mysql優化的一個重要方面。
緩衝池LRU算法
緩衝池是按照LRU（least recently used最近最少使用）算法的一種變體來管理的一個鏈表。當進入新的數據頁需要空間時，最近一段時間內最少使用的頁會被踢出，然後新進來的頁會放在列表的中間。中間點的選擇方案是，把列表分成兩個子列表：
- 列表頭，新頁子列表，最近訪問過的
-
列表尾，舊頁子列表，最近很少訪問的
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這個算法會將頻繁使用的頁保留在新頁子列表。舊頁子列表包含很少使用的頁；這些頁做好了被踢出的準備。
默認情況下，算法是這樣操作的：
- 緩衝池的3/8分給舊頁子列表
- 列表的中間點是新頁子列表的尾部和舊頁子列表的頭部的連接處，即新舊子列表的交界點
- 當InnoDB將頁讀取進緩衝池，最開始是放在中間點。觸發讀頁進緩衝池的操作除了普通的SQL查詢，還可以是InnoDB自動執行的
read ahead操作，即預讀功能。
什麼是read ahead？
一種異步IO請求機制，預先將一組數據頁（一整個區
extent，64個頁page）放進緩衝池，因爲這個區有可能很馬上就需要訪問，因此提前做好準備。分爲linear read ahead線性預讀和random read ahead隨機預讀。
- 線性預讀
若前一個區內緩存的數據塊數量超過一個固定值（innodb_read_ahead_threshold系統變量），就會根據前一個區的訪問方式來預先讀取一個下一個區中的所有頁- 隨機預讀
一個區內緩存在緩衝池的數據頁數量一旦超過一個固定值（innodb_read_ahead_threshold系統變量），就會將這個區的所有塊都預先緩存
訪問一箇舊頁子列表的頁會讓這個頁變‘新’，它會被移動到緩衝池列表的頭部，並且是新頁列表的頭部。如果頁的讀取是由於被語句需要，則頁立即會被標記爲已訪問並加入新頁子列表，如果是由於read ahead機制被預讀，則不會立即被標記爲已訪問（頁有可能直到被踢出也都不會被訪問）。
緩衝池中的頁會按照最近一次訪問的時間排序，未被訪問的頁會慢慢移向列表的尾部。從中間點寫入頁會導致舊頁列表裏原有的頁往尾部移動。最終會把最久未被使用的哪些頁擠出緩衝池。
默認情況下，查詢讀取的頁會立刻被移動到了新頁子列表，意味着他們會在緩衝池中存留更長時間。全表掃描（例如Mysqldump操作,或者沒有where條件的select語句）會將大量數據加載進行緩衝池，同時會踢出等量更舊的數據，即使新數據或許很難被再次使用。類似地，通過預讀自動被加載進緩衝池之後，一旦被訪問，就會移動到新頁子列表頭部。這些情況都會使得頻繁使用的頁被擠到舊頁子列表，進而被擠出緩衝池。有一種技術是可以優化這種情況的，這項技術通過innodb_old_blocks_time系統變量設置了一個時間閾值（單位爲ms），從第一次訪問一個頁開始，這個時間窗口範圍內的訪問不會將這個頁移動到新也子列表的頭部（暫時放在舊頁子列表，這個時間窗口過後若仍然需要訪問，纔會將這個頁移動到新列表的頭部）。
InnoDB標準監控輸出的BUFFER POOL AND MEMORY部分有一些信息是關於緩衝池LRU算法的操作。