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浅谈checkpoint技术

原创 MySQL 作者:StevenBeijing 时间:2020-08-04 11:23:45 0 删除 编辑

      MySQL中,一条DML语句,如delete或者update,改变了页中的记录,那么此时页是脏的,即缓冲池的页的版本比磁盘的新,数据库需要将缓冲池的数据刷新到磁盘。

      如果每次缓冲池的页发生变化,都要将新版本的页刷新到磁盘,那么性能消耗一定很大,如果将脏页刷新到磁盘的过程中发生宕机,那么数据就不能恢复了。为了避免发生数据丢失的问题,事务数据库系统都采用了Write Ahead Log的策略,即日志先行,先写重做日志,再修改页。

假设以下场景,是不是缓冲池的脏页可以不刷回磁盘?

1、缓冲池足够大,可以缓冲磁盘的所有数据

2、重做日志可以无限增大

对于第一个场景:

生产环境中,3TB体量的数据库已不少见,甚至更大,而3TB内存的服务器却几乎没有,所以这种场景几乎不可能。

对于第二个场景:

重做日志无限增大,意味着DBA或者SA需要实时监控存储的使用情况,且设备可以无限动态扩展,这种场景也几乎不可能实现。

即便上述场景可以实现,可是一旦MySQL服务器宕机,重新应用重做日志的时间会非常久,甚至达到几年。

因此出现了checkpoint技术,主要解决以下问题:

1、缩短数据库的恢复时间

2、缓冲池不够用时,将脏页刷新到磁盘

3、重做日志不可用时,刷新脏页

在innodb内部,有两种checkpoint,分别为:

  • Sharp Checkpoint

  • Fuzzy Checkpoint

sharp checkpoint即数据库发生关闭时候,将脏页刷新到磁盘,这是默认的工作方式,即innodb_fast_shutdown=1。

若数据库运行时候采用 sharp checkpoint,那么数据库的可用性将受到很大影响。数据库运行时候采用fuzzy checkpoint刷新脏页,即只刷新部分脏页,而不是所有脏页到磁盘。

innodb可能发生以下几种情况的 sharp checkpoint:

  • Master Thread Checkpoint

  • FLUSH_LRU_LIST Checkpoint

  • Asnc/Sync Flush Checkpoint

  • Dirty Page too much Checkpoint

Master Thread Checkpoint

新版本将刷脏独立为page cleaner thread,每秒或者每十秒将脏页刷新到磁盘。

FLUSH_LRU_LIST Checkpoint

LRU列表没有足够空闲页时候,刷脏。

FLUSH_LRU_LIST Checkpoint

重做日志不可用的时候,进行刷脏。

Dirty Page too much Checkpoint

缓冲池脏页太多时候,自动刷脏,由参数innodb_max_dirty_pages_pct控制,其值为75时,表示缓冲池脏页占据75%时候,将强制checkpoint,刷新一部分脏页到磁盘。











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