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Mysql在線回收undo表空間實戰記錄

1 Mysql5.6

1.1 相關參數

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。

innodb_undo_directory：指定單獨存放undo表空間的目錄，默認為.（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后雖然不可直接改動，但是可以通過先停庫，修改配置文件，然后移動undo表空間文件的方式去修改該參數。

默認參數：

mysql> show variables like '%undo%';
+-------------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+-------------------------+-------+
| innodb_undo_directory  | .   |
| innodb_undo_logs    | 128  |
| innodb_undo_tablespaces | 0   |
+-------------------------+-------+

innodb_undo_tablespaces：指定單獨存放的undo表空間個數，例如如果設置為3，則undo表空間為undo001、undo002、undo003，每個文件初始大小默認為10M。該參數我們推薦設置為大于等于3，原因下文將解釋。該參數實例初始化之后不可改動

實例初始化是修改innodb_undo_tablespaces：

mysql_install_db ...... --innodb_undo_tablespaces

$ ls
...
undo001 undo002 undo003

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布到各個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。

1.2 使用

初始化實例之前，我們只需要設置innodb_undo_tablespaces參數（建議大于等于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，但是一般我們不這么做，因為現在SSD非常普及。innodb_undo_logs可以默認為128不變。

undo log可以存儲于ibdata之外。但這個特性依然雞肋：

首先你必須在install實例的時候就指定好獨立Undo tablespace, 在install完成后不可更改。
Undo tablepsace的space id必須從1開始，無法增加或者刪除undo tablespace。

1.3 大事務測試

mysql> create table test.tbl( id int primary key auto_increment, name varchar(200));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) values(repeat('1',00));
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

...

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 2097152 rows affected (24.84 sec)
Records: 2097152 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (7.90 sec)

觀察undolog已經開始膨脹了！事務commit后空間也沒有回收。

$ du -sh undo*
10M  undo001
69M  undo002
10M  undo003

2 Mysql5.7

5.7引入了在線truncate undo tablespace

2.1 相關參數

必要條件：

innodb_undo_tablespaces：最少有兩個，這樣一個在清理的時候可以使用另一個，該參數實例初始化之后不可改動
innodb_rollback_segments：回滾段的個數，總會有一個回滾段分配給系統表空間，32個保留給臨時表空間。所以如果想使用undo表空間的話，這個值要至少為33。例如使用兩個undo表空間，這個值就配35。如果設置多個undo表空間，系統表空間中的回滾段會變成非活躍狀態。

啟動參數：

innodb_undo_log_truncate=on
innodb_max_undo_log_size：超過這個值的表空間會標記為truncate，動態參數默認是1G
innodb_purge_rseg_truncate_frequency：指定purge操作被喚起多少次之后才釋放rollback segments。當undo表空間里面的rollback segments被釋放時，undo表空間才會被truncate。由此可見，該參數越小，undo表空間被嘗試truncate的頻率越高。

2.2 清理過程

undo表空間大小超過innodb_max_undo_log_size后，標記該表空間需要清理。標記會循環進行，避免一個表空間被反復清理。
標記表空間內的回滾段變為非活躍狀態，正在運行的事務等待執行完。
開始purge
釋放undo表空間中的所有回滾段后，運行truncate并將undo表空間截斷為其初始大小，初始大小由innodb_page_size決定，默認16KB的大小對應表空間為10MB
重新激活回滾段，以便將它們分配給新事務

2.3 性能建議

truncate表空間時避免影響性能的最簡單方法是增加撤消表空間的數量

2.4 大事務測試

配置8個undo表空間，innodb_purge_rseg_truncate_frequency=10

mysqld --initialize ... --innodb_undo_tablespaces=8

開始測試

mysql> show global variables like '%undo%';
+--------------------------+------------+
| Variable_name      | Value   |
+--------------------------+------------+
| innodb_max_undo_log_size | 1073741824 |
| innodb_undo_directory  | ./     |
| innodb_undo_log_truncate | ON     |
| innodb_undo_logs     | 128    |
| innodb_undo_tablespaces | 8     |
+--------------------------+------------+

mysql> select @@innodb_purge_rseg_truncate_frequency;
+----------------------------------------+
| @@innodb_purge_rseg_truncate_frequency |
+----------------------------------------+
|                   10 |
+----------------------------------------+

select @@innodb_max_undo_log_size;
+----------------------------+
| @@innodb_max_undo_log_size |
+----------------------------+
|          10485760 |
+----------------------------+

mysql> create table test.tbl( id int primary key auto_increment, name varchar(200));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) values(repeat('1',00));
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

...

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 2097152 rows affected (24.84 sec)
Records: 2097152 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (7.90 sec)

undo表空間情況，膨脹到100MB+后成功回收

$ du -sh undo*
10M    undo001
10M    undo002
10M    undo003
10M    undo004
10M    undo005
10M    undo006
125M   undo007
10M    undo008

$ du -sh undo*
10M    undo001
10M    undo002
10M    undo003
10M    undo004
10M    undo005
10M    undo006
10M    undo007
10M    undo008