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innodb关键特性和体系架构整理

落叶刀
 落叶刀
发布于 2016/06/14 21:27
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Innodb关键特性:

1,插入缓冲(insert Buffer)

2,两次写(Double Write)

3,自适应哈希索引(Adaptive Hash Index)

4,异步IO(Async IO)

5,刷新紧邻页(Flush Neighbor Page)

Innodb体系架构:后台线程和innodb存储引擎内存池。

InnoDB 存储引擎有多个内存块,这些内存块组成了一个大的内存池,主要负责如下工作:
1,维护所有进程/线程需要访问的多个内部数据结构
2,缓存磁盘上的数据, 方便快速读取, 同时在对磁盘文件修改之前进行缓存
3,重做日志(redo log)缓冲

后台线程:InnoDB 使用的是多线程模型, 其后台有多个不同的线程负责处理不同的任务。后台线程的主要作用是负责刷新内存池中的数据,保证缓冲池中的内存缓存的是最新数据;将已修改数据文件刷新到磁盘文件;保证数据库发生异常时 InnoDB 能恢复到正常运行 的状态

1. Master Thread:这是最核心的一个线程,主要负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘,保证数据的一致性,包括赃页的刷新、合并插入缓冲、undo 页的回收等.
2. IO Thread:在 InnoDB 存储引擎中大量使用了异步 IO 来处理写 IO 请求, IO Thread 的工作主要是负责这些 IO 请求的回调.可以通过命令来观察 InnoDB 中的 IO Thread: show engine innodb status

3. Perge Thread:事物被提交之后, undo log 可能不再需要,因此需要 Purge Thread 来回收已经使用比分配的 undo页. InnoDB 支持多个 Purge Thread, 这样做可以加快 undo 页的回收
InnoDB 引擎默认设置为4个 Purge Thread:show variables like "innodb_purge_threads"
4. Page Cleaner Thread:Page Cleaner Thread 是新引入的,其作用是将之前版本中脏页的刷新操作都放入单独的线程中来完成,这样减轻了 Master Thread 的工作及对于用户查询线程的阻塞

innodb存储引擎内存池

innodb内存数据对象:缓冲池,重做日志缓冲,额外的内存池。
1. 缓冲池:简单来说就是一块内存区域.在数据库中进行读取页的操作,首先将从磁盘读到的页存放在缓冲池中,下一次读取相同的页时,首先判断该页是不是在缓冲池中,若在,称该页在缓冲池中被命中,直接读取该页.否则,读取磁盘上的页.对于数据库中页的修改操作,首先修改在缓冲池中页,然后再以一定的频率刷新到磁盘,并不是每次页发生改变就刷新回磁盘.缓冲池的大小直接影响数据库的整体性能,对于 InnoDB 存储引擎而言,缓冲池配置通过参数 innodb_buffer_pool_size
show variables like 'innodb_buffer_pool_size'
缓冲池中缓存的数据页类型有:索引页、数据页、 undo 页、插入缓冲、自适应哈希索引、 InnoDB 的锁信息、数据字典信息等.索引页和数据页占缓冲池的很大一部分.

2. 重做日志缓冲
InnoDB 存储引擎先将重做日志信息放入这个缓冲区,然后以一定频率将其刷新到重做日志文件.重做日志文件一般不需要设置得很大,因为在下列三种情况下重做日志缓冲中的内容会刷新到磁盘的重做日志文件中.Master Thread 每一秒将重做日志缓冲刷新到重做日志文件
每个事物提交时会将重做日志缓冲刷新到重做日志文件当重做日志缓冲剩余空间小于1/2时,重做日志缓冲刷新到重做日志文件
3. 额外的内存池:InnoDB 存储引擎中, 对一些数据结构本身的内存进行分配时,需要从额外的内存池中进行申请.例如,分配了缓冲池,但是每个缓冲池中的帧缓冲还有对应的缓冲控制对象,这些对象记录以一些诸如 LRU, 锁,等待等信息,而这个对象的内存需要从额外的内存池中申请内存

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