Mysql 事務日誌(Ib_logfile)

轉自:https://www.cnblogs.com/qianyuliang/p/9916372.html

mysql的innodb中事務日誌ib_logfile(0/1)

概念:
事務日誌或稱redo日誌,在mysql中默認以ib_logfile0,ib_logfile1名稱存在,可以手工修改參數,調節開啓幾組日誌來服務於當前mysql數據庫,mysql採用順序,循環寫方式,每開啓一個事務時,會把一些相關信息記錄事務日誌中(記錄對數據文件數據修改的物理位置或叫做偏移量);
這個系列文件個數由參數innodb_log_files_in_group控制,若設置爲4,則命名爲ib_logfile0~3。
這些文件的寫入是順序、循環寫的,logfile0寫完從logfile1繼續,logfile3寫完則logfile0繼續。

作用:
在系統崩潰重啓時,作事務重做;在系統正常時,每次checkpoint時間點,會將之前寫入事務應用到數據文件中。

Ib_logfile的checkpoint field
實際上不僅要記錄checkpoint做到哪兒(LOG_CHECKPOINT_LSN),還要記錄用到了哪個位置(LOG_CHECKPOINT_OFFSET)等其他信息。所以在ib_logfile0的頭部預留了空間,用於記錄這些信息。
因此即使使用後面的logfile,每次checkpoint完成後,ib_logfile0都是要更新的。同時你會發現所謂的順序寫盤,也並不是絕對的
相關的一些數字
a) InnoDB留了兩個checkpoint filed,按照註釋的解釋,目的是爲了能夠“write alternately”
b) 每個checkpint field需要的大小空間爲304字節。(相關定義在log0log.h)
c) 第一個checkpoint的起始位置在ib_logfile0的第512字節(OS_FILE_LOG_BLOCK_SIZE)處;
d) 第二個在1536 (3 * OS_FILE_LOG_BLOCK_SIZE)字節處。


特點:
redo log只是記錄所有innodb表數據的變化。
redo log只是記錄正在執行中的dml以及ddl語句。
redo log可以作爲異常down機或者介質故障後的數據恢復使用

引入一個問題:
在m/s環境中,innodb寫完ib_logfile後,服務異常關閉,會不會主庫能用ib_logfile恢復數據,而
binlog沒寫導致從庫同步時少了這個事務?從而導致主從不一致;
redo日誌寫入方式:
1.ib_logfile寫入當前事務更新數據,並標上事務準備trx_prepare
2.寫入bin-log
3.ib_logfile當前事務提交提交trx_commit

恢復方式:
如果ib_logfile已經寫入事務準備,那麼在恢復過程中,會依據bin-log中該事務是否存在恢復數據。

假設:
1)結束後異常,因沒有寫入bin-log,從庫不會同步這個事務,主庫上,重啓時,在恢復日誌中這個事務沒有commit,即rollback這個事務.
2)結束後異常,這會bin-log已經寫入,從庫會同步這個事務。主庫依據恢復日誌和bin-log,也正常恢復此事務
綜上描述:
bin-log寫入完成,主從會正常完成事務;bin-log沒有寫入,主從庫rollback事務;不會出現主從庫不一致問題.

 

相關參數(全局&靜態):

innodb_log_buffer_size
innodb_log_file_size
innodb_log_files_in_group
innodb_log_group_home_dir
innodb_flush_log_at_trx_commit


innodb_log_buffer_size:
事務日誌緩存區,可設置1M~8M,默認8M,延遲事務日誌寫入磁盤,把事務日誌緩存區想象形如"漏斗"狀,會不停向磁盤記錄緩存的日誌記錄,而何時寫入通過參數innodb_flush_log_at_trx_commit控制,稍後解釋,啓用大的事務日誌緩存,可以將完整運行大事務日誌,
暫時存放在事務緩存區中,不必(事務提交前)寫入磁盤保存,同時也起到節約磁盤空間佔用;


innodb_log_file_size:控制事務日誌ib_logfile的大小,範圍5MB~4G;所有事務日誌ib_logfile0+ib_logfile1+..累加大小不能超過4G,事務日誌大,checkpoint會少,節省磁盤IO,但是大的事務日誌意味着數據庫crash時【崩潰時】,恢復起來較慢.


引入問題:修改該參數大小,導致ib_logfile文件的大小和之前存在的文件大小不匹配
解決方式:在乾淨關閉數據庫情況下,刪除ib_logfile,而後重啓數據庫,會自行創建該文件;



innodb_log_files_in_group:DB中設置幾組事務日誌,默認是2;
innodb_log_group_home_dir:事務日誌存放目錄,不設置,ib_logfile0...存在在數據文件目錄下
innodb_flush_log_at_trx_commit:控制事務日誌何時寫盤和刷盤,安全遞增:0,2,1


事務緩存區:log_buffer;
0:每秒一次事務緩存區刷新到文件系統,同時文件系統到磁盤同步,但是事務提交時,不會觸發log_buffer到文件系統同步;
2:每次事務提交時,會把事務緩存區日誌刷新到文件系統中去,且每秒文件系統到磁盤同步;
1:每次事務提交時刷新到磁盤,最安全;
適用環境:
0:磁盤IO能力有限,安全方便較差,無複製或複製延遲可以接受,如日誌性業務,mysql損壞丟失1s事務數據;
2:數據安全性有要求,可以丟失一點事務日誌,複製延遲也可以接受,OS損壞時纔可能丟失數據;
1:數據安全性要求非常高,且磁盤IO能力足夠支持業務,如充值消費,敏感業務;

 

注意主從時報如下錯誤:

160719 13:43:04  InnoDB: ERROR: the age of the last checkpoint is 9448350,
InnoDB: which exceeds the log group capacity 9433498.
InnoDB: If you are using big BLOB or TEXT rows, you must set the
InnoDB: combined size of log files at least 10 times bigger than the
InnoDB: largest such row.

由於 innodb_log_file_size 默認是5M, 不夠用引起的.

增大innodb_log_file_size的方法:
停止mysql
刪除或轉移ib_logfile0和ib_logfile1【刪除前可以先備份】
編輯my.ini , 修改 innodb_log_file_size=256M
重新啓動mysql
 

 

引入ib_logfile的寫入策略

1、基本概念
a)、ib_logfile文件個數由innodb_log_files_in_group配置決定,若爲2,則在datadir目錄下有兩個文件,命令從0開始,分別爲ib_logfile0和ib_logfile.
b)、文件爲順序寫入,當達到最後一個文件末尾時,會從第一個文件開始順序複用。
c)、lsn: Log Sequence Number,是一個遞增的整數。 Ib_logfile中的每次寫入操作都包含至少1個log,每個log都帶有一個lsn。在內存page修復過程中,只有大於page_lsn的log纔會被使用。
d)、lsn的保存在全局變量log_sys中。遞增數值等於每個log的實際內容長度。即如果新增的一個log長度是len,則log_sys->lsn += len.
e)、ib_logfile每次寫入以512(OS_FILE_LOG_BLOCK_SIZE)字節爲單位。實際寫入函數 log_group_write_buf (log/log0log.c)
f)、每次寫盤後是否flush,由參數innodb_flush_log_at_trx_commit控制。


2、log_sys介紹
log_sys是一個全局內存結構。以下說明幾個成員的意義。

   
lsn 表示已經分配的最後一個lsn的值。
written_to_all_lsn n表示實際已經寫盤的lsn。需要這個值是因爲並非每次生成log後就寫盤。
flushed_to_disk_lsn 表示刷到磁盤的lsn。需要這個值是因爲並非每次寫盤後就flush。
buf 待寫入的內容保存在buf中
buf_size buf的大小。由配置中innodb_log_buffer_size決定,實際大小爲innodb_log_buffer_size /16k * 16k。
buf_next_to_write buf中下一個要寫入磁盤的位置
buf_free buf中實際內容的最後位置。當buf_free> buf_next_to_write時,說明內存中還有數據未寫盤。




3、相關更新
用一個簡單的更新語句來說明log_sys以及ib_logfile的更新內容的過程。假設我們的更新只涉及到非索引的固定長度字段。
a) 在bufferpool中寫入undo log。 對於一個單一的語句,需要先創建一個undolog頭。
b) 在bufferpool中寫入undo log的實際內容。
c) 在log_sys->buf中寫入buffer page的更新內容。此處保存了更新的完整信息。
d) 在log_sys->buf中寫入啓動事務(trx_prepare)的日誌
e) 將c、d更新的log內容寫入ib_logfile中。
f) 在log_sys->buf中寫入事務結束(trx_commit)的日誌
g) 將f步驟的log內容寫入ib_logfile中。

4、說明
a) 完成上述所有操作時,數據文件還沒有更新。
b) 每次寫入log_sys->buf時同時更新lsn和buf_free。 每次寫ib_logfile時同時更新written_to_all_lsn和buf_next_to_write;
c) 每次寫ib_logfile時以512字節爲對齊,如需寫入600字節,則實際寫入1k。寫到最後一個文件末尾則從第一個文件重複使用。
d) 從上述流程看到,在a~d過程中若出現異常關閉,由於沒有寫入到磁盤中,因此整個事務放棄;若在e剛完成時出現異常關閉,雖然事務內容已經寫盤,但沒有提交。在重啓恢復的時候,發現這個事務還沒有提交,邏輯上整個事務放棄。 (重啓日誌中會有Found 1 prepared transaction(s) in InnoDB字樣)。在g完成後出現異常關閉,則能夠在重啓恢復中正常提交。

在e和f之間會寫mysql的bin-log,若bin-log寫完前異常關閉,事務無效,bin-log寫入成功後,則異常重啓後能夠根據bin-log恢復事務的修改。

e) 若涉及到索引更新,在步驟c之後會增加索引更新的log。由於索引可能有merge過程,因此在merge過程中會另外增加寫入一個log。但事務完全提交仍在步驟g中。索引的更新由於已經寫盤,並不會因此丟失。
 

參考文檔:

1,https://yq.aliyun.com/articles/8829

2,https://www.percona.com/forums/questions-discussions/mysql-and-percona-server/1435-what-is-the-purpose-of-ibdata1-ib-logfile0-ib-logfile1

3,https://www.aliang.org/MySQL/ib_logfile.html

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