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mysql日誌檔undo log和redo log怎麼設定

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2023-05-28 11:11:571622瀏覽

    1 undo

    #1.1 是什麼是什麼

    undo日誌用來存放資料修改被修改前的值,假設修改tba 表中id=2的行數據,把Name='B' 修改為Name = 'B2' ,那麼undo日誌就會用來存放Name='B'的記錄,如果這個修改出現異常,可以使用undo日誌來實現回滾操作,並保證交易的一致性。

    對資料的變更操作,主要來自INSERT UPDATE DELETE,而UNDO LOG分為兩種類型,一種是INSERT_UNDO(INSERT作業),記錄插入的唯一鍵值;一種是UPDATE_UNDO(包含UPDATE及DELETE操作),記錄修改的唯一鍵值以及old column記錄。

    ##4

    1.2 undo參數

    MySQL跟undo有關的參數設定有這些:

    mysql> show global variables like '%undo%';
    +--------------------------+------------+
    | Variable_name            | Value      |
    +--------------------------+------------+
    | innodb_max_undo_log_size | 1073741824 |
    | innodb_undo_directory    | ./         |
    | innodb_undo_log_truncate | OFF        |
    | innodb_undo_logs         | 128        |
    | innodb_undo_tablespaces  | 3          |
    +--------------------------+------------+
    
    mysql> show global variables like '%truncate%';
    +--------------------------------------+-------+
    | Variable_name                        | Value |
    +--------------------------------------+-------+
    | innodb_purge_rseg_truncate_frequency | 128   |
    | innodb_undo_log_truncate             | OFF   |
    +--------------------------------------+-------+
    • innodb_max_undo_log_size

    #innodb_max_undo_log_size

    • #    控制最大undo tablespace檔案的大小,當啟動了innodb_undo_log_truncate 時,undo tablespace 超過innodb_max_undo_log_size 閥值時才會去嘗試truncate。該值預設大小為1G,truncate後的大小預設為10M。

    innodb_undo_tablespaces

     

    mysql日誌檔undo log和redo log怎麼設定

    設定undo獨立表空間個數,範圍為0-128,預設為0,0表示表示不開啟獨立undo表空間且undo日誌儲存在ibdata檔案中。此參數只能在最開始初始化MySQL實例的時候指定,如果實例已創建,這個參數是不能變動的,如果在資料庫設定檔.cnf 中指定innodb_undo_tablespaces 的個數大於實例建立時的指定個數,則會啟動失敗,提示此參數設定有誤。

    mysql日誌檔undo log和redo log怎麼設定

    如果設定了該參數為n(n>0),那麼就會在undo目錄下建立n個undo檔案(undo001,undo002 ...... undo n),每個檔案預設大小為10M.

    什麼時候需要來設定這個參數呢?
    • 當DB寫壓力較大時,可以設定獨立UNDO表空間,把UNDO LOG從ibdata檔案中分離開來,指定 innodb_undo_directory目錄存放,可以製定到高速磁碟上,加快UNDO LOG的讀寫效能。

    innodb_undo_log_truncate

    InnoDB的purge線程,根據innodb_undo_log_truncate設定開啟或關閉、innodb_max_undo_log_size的參數值,以及unc的頻率來進行空間回收和undo file 的重新初始化。

     此參數生效的前提是,已設定獨立表空間且獨立表空間個數大於等於2個。
    • purge執行緒在truncate undo log file的過程中,需要檢查該檔案上是否還有活動事務,如果沒有,需要把該undo log file標記為不可分配,這個時候,undo log都會記錄到其他文件上,所以至少需要2個獨立表空間文件,才能進行truncate 操作,標註不可分配後,會創建一個獨立的文件undo__trunc.log,記錄現在正在truncate 某個undo log文件,然後開始初始化undo log file到10M,操作結束後,刪除表示truncate動作的undo__trunc.log 文件,這個文件保證了即使在truncate過程中發生了故障重啟資料庫服務,重啟後,服務發現這個文件,也會繼續完成truncate操作,刪除文件結束後,識別該undo log file可指派。

    innodb_purge_rseg_truncate_frequency

    用於控制purge回滾段的頻度,預設為128。假設設定為n,則說明,當Innodb Purge操作的協調執行緒 purge交易128次時,就會觸發一次History purge,檢查目前的undo log 表空間狀態是否會觸發truncate。

    1.3 undo空間管理

    如果需要設定獨立表空間,則需要在初始化資料庫實例的時候,指定獨立表空間的數量。

      UNDO內部由多個回滾段組成,即Rollback segment,一共有128個,保存在ibdata系統表空間中,分別從resg slot0 - resg slot127,每一個resg slot,也就是每一個回滾段,內部由1024個undo segment 組成。
    • 回滾段(rollback segment)指派如下:

    • slot 0 ,保留給系統表空間;

    • slot 1- 32,預留給臨時表空間,每次資料庫重新啟動的時候,都會重建臨時表空間;

    slot33-127,如果有獨立表空間,則預留給UNDO獨立表空間;如果沒有,則預留給系統表空間;

    回滾段中除去32個提供給臨時表事務使用,剩下的128-32= 96個回滾段,可執行96*1024 個並發事務操作,每個事務佔用一個undo segment slot,注意,如果事務中有臨時表事務,還會在臨時表空間中的undo segment slot 再佔用一個undo segment slot,即佔用2個undo segment slot。若錯誤日誌中有:

    Cannot find a free slot for an undo log。 ###則表示並發的事務太多了,需要考慮下是否要分流業務。 ######回滾段(rollback segment )採用輪詢調度的方式來分配使用,如果設定了獨立表空間,那麼就不會使用系統表空間回滾段中undo segment,而是使用獨立表空間的,同時,如果回顧段落正在Truncate操作,則不分配。 ###

    mysql日誌檔undo log和redo log怎麼設定

    2 redo

    2.1 redo是什麼

    當資料庫對資料做修改的時候,需要把資料頁從磁碟讀到buffer pool中,然後在buffer pool中進行修改,那麼這個時候buffer pool中的資料頁就與磁碟上的資料頁內容不一致,稱buffer pool的資料頁為dirty page 髒數據,如果這個時候發生非正常的DB服務重啟,那麼這些數據還沒在內存,並沒有同步到磁碟檔案中(注意,同步到磁碟檔案是個隨機IO),也就是會發生資料遺失,如果這個時候,能夠在有一個文件,當buffer pool 中的data page變更結束後,把相應修改記錄記錄到這個文件(注意,記錄日誌是順序IO),那麼當DB服務發生crash的情況,恢復DB的時候,也可以根據這個文件的記錄內容,重新套用到磁碟文件,資料保持一致。

    這個檔案就是redo log ,用來記錄 資料修改後的記錄,順序記錄。它可以帶來這些好處:

    • 當buffer pool中的dirty page 還沒有刷新到磁碟的時候,發生crash,啟動服務後,可透過redo log 找到需要重新刷新到磁碟檔案的記錄;

    • buffer pool中的資料直接flush到disk file,是一個隨機IO,效率較差,而把buffer pool中的資料記錄到redo log,是一個順序IO,可以提高事務提交的速度;

    假設修改tba 表中id=2的行數據,把Name='B' 修改為Name = 'B2' ,那麼redo日誌就會用來存放Name='B2'的記錄,如果這個修改在flush 到磁碟檔案時出現異常,可以使用redo log實作重做操作,確保交易的持久性。

    Id Name
    #1 A
    #2 B
    3 C
    D

    ##4

    這裡注意下redo log 跟binary log 的差別,redo log 是儲存引擎層產生的,而binary log是資料庫層產生的。假設一個大事務,對tba做10萬行的記錄插入,在這個過程中,一直不斷的往redo log順序記錄,而binary log不會記錄,知道這個事務提交,才會一次寫入到binary log文件中。有三種不同的記錄格式可供二進位日誌使用,分別是row、statement和mixed,它們之間的記錄形式各不相同。

    2.2 redo 參數

    • ##innodb_log_files_in_group

    #redo log 檔案的數量,命名方式如:ib_logfile0,iblogfile1... iblogfilen。預設2個,最大100個。

    • innodb_log_file_size

    #檔案設定大小,預設值為48M,最大值為512G,注意最大值指的是整個redo log系列檔案之和,即(innodb_log_files_in_group * innodb_log_file_size )不能大於最大值512G。

    • innodb_log_group_home_dir

    檔案存放路徑

    • innodb_log_buffer_size

    Redo Log 快取區,預設為8M,可設定1-8M。延遲交易日誌寫入磁碟,把redo log 放到該緩衝區,然後根據 innodb_flush_log_at_trx_commit參數的設置,再把日誌從buffer 中flush 到磁碟中。

    • innodb_flush_log_at_trx_commit

      ##innodb_flush_log_at_trx_commit=1,每次commit都會把redo log從redo log buffer寫入到system,並fsync刷新到磁碟檔案中。
    • innodb_flush_log_at_trx_commit=2,每次交易提交時MySQL會把日誌從redo log buffer寫入到system,但只寫入到file system buffer,由系統內部來fsync到磁碟文件。如果資料庫實例crash,不會遺失redo log,但如果伺服器crash,由於file system buffer還來不及fsync到磁碟文件,所以會遺失這部分的資料。
    • innodb_flush_log_at_trx_commit=0,交易發生過程,日誌一直激勵在redo log buffer中,跟其他設定一樣,但是在交易提交時,不產生redo 寫入操作,而是MySQL內部每秒操作一次,從redo log buffer,把資料寫入到系統中去。如果發生crash,即丟失1s內的事務修改操作。
      注意:由於進程調度策略問題,這個“每秒執行一次flush(刷到磁碟)操作”並不是保證100%的“每秒” 。

    mysql日誌檔undo log和redo log怎麼設定

    2.3

     redo 空間管理##Redo log檔案以ib_logfile[number]

    命名,Redo log 以順序的方式寫入檔案文件,寫滿時則回溯到第一個文件,進行覆蓋寫入。 (但在做redo checkpoint時,也會更新第一個日誌檔案的頭部checkpoint標記,所以嚴格來講也不算順序寫)。

    事實上,redo日誌由兩個部分構成:redo日誌緩衝區和redo日誌檔案。 buffer pool中把資料修改狀況記錄到redo log buffer,出現以下情況,再把redo log刷下到redo log file:

    ##Redo log buffer空間不足

    • 交易提交(依賴innodb_flush_log_at_trx_commit參數設定)

    • 後台執行緒

    • 做checkpoint

    • #實例shutdown

    • binlog切換

    • #3 undo及redo如何記錄交易

    3.1 Undo Redo事務的簡化過程

    假設有A、B兩個數據,值分別為1,2,開始一個事務,事務的操作內容為:把1修改為3,2修改為4,則實際的記錄如下(簡化):  A.事務開始.

      B.記錄A=1到undo log.

    # C.修改A=3.

      D.記錄A=3到redo log.

      E.記錄B=2到undo log.

      F.修改B= 4.

      G.記錄B=4到redo log.

      H.將redo log寫入磁碟。

      I.事務提交

    3.2  IO影響

    設計Undo Redo的主要目的是提高輸入輸出效能,增加資料庫的處理能力。可以看出,B D E G H,都是新增操作,但是B D E G 是緩衝到buffer區,只有G是增加了IO操作,為了確保Redo Log能夠有比較好的IO性能,InnoDB 的Redo Log的設計有以下幾個特點:B. 盡量確保Redo Log儲存在連續的空間上。因此在系統第一次啟動時就會將日誌檔案的空間完全分配。為了提高效能,Redo Log會以順序IO的方式進行記錄,並且採用逐步添加的方式完成。

      B. 批次寫入日誌。日誌並不是直接寫入文件,而是先寫入redo log buffer.當需要將日誌刷新到磁碟時 (如事務提交),將許多日誌一起寫入磁碟.

      C. 並發的事務共享Redo Log的儲存空間,它們的Redo Log按語句的執行順序,依序交替的記錄在一起,以減少日誌所佔用的空間。例如,Redo Log中的記錄內容可能是這樣的:

         記錄1:
         記錄2:
         記錄3:
         記錄4:
         記錄5:

      D. 因為C的原因,當一個事務將Redo Log寫入磁碟時,也會將其他未提交的交易的日誌寫入磁碟。

      E. Redo Log上只進行順序追加的操作,當一個交易需要回溯時,它的Redo Log記錄也不會從Redo Log中刪除掉。

    3.3 恢復

    前面說到未提交的事務和回滾了的事務也會記錄Redo Log,因此在進行恢復時,這些事務要進行特殊的的處理。有2種不同的恢復策略:

      A. 進行恢復時,只重做已經提交了的交易。

    在進行復原時,需要重新執行所有事務,包括未提交的和已回溯的事務。然後透過Undo Log回滾那些

         未提交的事務。

      

    MySQL資料庫InnoDB儲存引擎使用了B策略,

     InnoDB儲存引擎中的復原機制有幾個特點:  A. 重做Redo Log時,並

    不關心事務性

    。恢復時,沒有BEGIN,也沒有COMMIT,ROLLBACK的行為。也不關心每個日誌是哪個交易的。儘管事務ID等事務相關的內容會記入Redo Log,這些內容只是被當作要操作的資料的一部分。   B. 使用B策略就必須要將Undo Log持久化,而且必須在寫Redo Log之前將對應的Undo Log寫入磁碟。 Undo和Redo Log的這種關聯,使得持久化變得複雜。為了降低複雜度,InnoDB將Undo Log看作數據,因此記錄Undo Log的操作也會記錄到redo log中。透過將undo日誌快取在記憶體中,避免了在寫入redo日誌之前將其寫入磁碟的必要性。

         包含Undo Log作業的Redo Log,看起來是這樣的:
         記錄1: Undo log insert
      ;     記錄2:      記錄3: #Undo log insert
     <undo_update …##Undo log insert <undo_update …##Undo log insert <undo_update …>#hellip;
         記錄5: Undo log insert卷;trx3, delete …>
      C. 到這裡,還有一個問題沒有弄清楚。既然Redo沒有事務性,那豈不是會重新執行被回滾了的事務?

         確實是這樣。同時Innodb也會將交易回滾時的操作也會記錄到redo log中。在進行回滾操作時,資料的修改會被記錄到Redo Log中,因為回滾操作本質上也是對資料進行修改。

         一個回滾了的事務的Redo Log,看起來是這樣的:

    ##     記錄1: >

         記錄2: insert A

    …>
         記錄3: ;trx1, update B…>
         記錄5: >
     C…>     記錄7: insert C
    >     記錄8: update B
     to old old #value>      記錄9: delete A>

    一個被回滾了的事務在恢復時的操作就是先redo再undo,因此不會破壞數據的一致性。

    Id Name
    #1 A
    #2 B
    3 C
    D

    以上是mysql日誌檔undo log和redo log怎麼設定的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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