mysql undo管理
声明：本文内容是笔者阅读《MySQL运维内参》后整理的笔记
innodb支持的回滚段总共有128*1024=131072个。
在事务的执行过程中，会产生两种回滚日志，一种是insert的undo日志，一种是update的undo日志。可能有人会问，delete哪里去了。其实是包含在update回滚日志中的。
因为innodb把undo分为两类：一类是新增，也就是insert，一类是修改，也就是update。分类的依据就是commit后要不要做purge操作，因为insert是不需要purge的，只要事务提交了，那个回滚日志就可以丢掉了；而对于更新和删除操作，如果事务提交了，还需要为MVCC服务，那就需要将这些日志放到history list中去，等待去做purge或MVCC的多版本查询等。
通常情况下，如果一个事务既有插入，又有更新（或删除），那么这个事务对应两个UNDO段，即在一个rseg的1024个槽中，要使用两个槽来存储事务的回滚段，一个是插入段，一个是更新段。
在事务要存储回滚记录的时候，事务就要从1024个槽中，根据相应的更新类型（插入或者更新）找到空闲的槽做为自己的UNDO段。如果已经申请过相同类型的undo段，就直接使用，否则就需要创建一个段，并将段首页号写入这个rseg长度为1024的数组多赢的空闲位置中去。
如果在1024个槽中，找不到空间的位置，那么这个事务就被回滚掉，报出错误“too many active concurrent transactions”，错误号为1637的异常。当然，这种情况一般不会见到，如果能把这个用完，估计数据库已经根本动不了了。
回滚时刻：在数据库的启动过程中，先进行redo日志恢复，然后才进行undo的操作。
mysql是根据innodb_force_recovery来决定要不要做回滚操作，如果设置为3或3以上，就不需要回滚了，这可能会导致数据库逻辑上的不一致。
因为undo是反向操作，所以应该是先处理新产生的事务，后处理老的事务，通过事务号区分新老关系。也就是说，innodb是通过从大到小的顺序遍历。
针对每一个undo段，innodb会将所有的状态为ACTIVE的事务的undo日志扫描出来，然后一条一条的做回滚操作。
InnoDB支持128个undo logs，这里特别说明下，从5.7开始，innodb_rollback_segments的名字改成了innodb_undo_logs，但表示的都是回滚段的个数。
我们先大致看下InnoDB的undo在不同的版本上的一些演进:
MySQL 5.5的版本上
InnoDB undo是放在系统表空间即ibdata file文件中，这样如果有比较大的事务(即需要生成大量undo的)，会撑大ibdata数据文件，
虽然空间可以重用， 但文件大小不能更改。
关于回滚段的，只有这个主要的参数，用来设置多少个rollback segment。
[html] view plain copy
mysql> show global variables like '%rollback_segment%';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| innodb_rollback_segments | 128 |
+----------------------------+-------+
MySQL 5.6的版本上
InnoDB undo支持独立表空间， 增加如下参数：
[html] view plain copy
+-------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------+-------+
| innodb_undo_directory | . |
| innodb_undo_logs | 128 |
| innodb_undo_tablespaces | 1 |
+-------------------------+-------+
这样，在install的时候，就会在data目录下增加undo数据文件，来组成undo独立表空间，但文件变大之后的空间回收还是成为问题。
MySQL 5.7的版本上
InnoDB undo在支持独立表空间的基础上，支持表空间的truncate功能，增加了如下参数：
[html] view plain copy
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的purge线程，会根据innodb_undo_log_truncate开关的设置，和innodb_max_undo_log_size设置的文件大小阈值，以及truncate的频率来进行空间回收和rollback segment的重新初始化。
注释：
innodb_undo_log_truncate参数设置为1，即开启在线回收（收缩）undo log日志文件，支持动态设置。
innodb_undo_tablespaces参数必须大于或等于2，即回收（收缩）一个undo log日志文件时，要保证另一个undo log是可用的。
innodb_undo_logs: undo回滚段的数量， 至少大于等于35，默认128。
innodb_max_undo_log_size：当超过这个阀值（默认是1G），会触发truncate回收（收缩）动作，truncate后空间缩小到10M。
innodb_purge_rseg_truncate_frequency：控制回收（收缩）undo log的频率，表示purge undo轮询128次后，进行一次undo的truncate。undo log空间在它的回滚段没有得到释放之前不会收缩，想要增加释放回滚区间的频率，就得降低innodb_purge_rseg_truncate_frequency设定值。
innodb_undo_directory:undo文件存放的位置；
默认情况下， 是purge触发128次之后，进行一次rollback segment的free操作，然后如果全部free就进行一个truncate。
当设置innodb_undo_log_truncate=ON的时候， undo表空间的文件大小，如果超过了innodb_max_undo_log_size， 就会被truncate到初始大小，但有一个前提，就是表空间中的undo不再被使用。
注意：
如果是在线库，要注意影响，因为当一个undo tablespace在进行truncate的时候，不再承担undo的分配。只能由剩下的undo 表空间的rollback segment接受事务undo空间请求。
MySQL 5.7 设置undo为独立表空间
MySQL5.7中开始支持把undo log分离到独立的表空间，并放到单独的文件目录下；采用独立undo表空间，再也不用担心undo会把 ibdata1 文件搞大，还可以自动收缩空间；
也给我们部署不同IO类型的文件位置带来便利，对于并发写入型负载，我们可以把undo文件部署到单独的高速存储设备上.
在数据库初始化的时候就使用如下几个参数，就可以分离出单独的undo表空间
(root@localhost)[(none)]> show variables like '%undo%';
+--------------------------+--------------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+--------------+
| innodb_max_undo_log_size | 104857600 |
| innodb_undo_directory | /log/undolog |
| innodb_undo_log_truncate | ON |
| innodb_undo_logs | 128 |
| innodb_undo_tablespaces | 3 |
+--------------------------+--------------+
5 rows in set (0.01 sec)
(root@localhost)[(none)]> show variables like '%truncate%';
+--------------------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------------------+-------+
| innodb_purge_rseg_truncate_frequency | 128 |
| innodb_undo_log_truncate | ON |
+--------------------------------------+-------+
show status like 'Innodb_available_undo_logs';
无法动态修改：
root@localhost [(none)]> set global innodb_undo_tablespaces=3;
ERROR 1238 (HY000): Variable 'innodb_undo_tablespaces' is a read only variable
已安装数据库不能修改 innodb_undo_tablespaces
2016-03-24 16:27:18 7164 [Note] InnoDB: Using Linux native AIO
2016-03-24 16:27:18 7164 [Note] InnoDB: Using CPU crc32 instructions
2016-03-24 16:27:18 7164 [Note] InnoDB: Initializing buffer pool, size = 100.0M
2016-03-24 16:27:18 7164 [Note] InnoDB: Completed initialization of buffer pool
2016-03-24 16:27:18 7fb591068720 InnoDB: Expected to open 3 undo tablespaces but was able
2016-03-24 16:27:18 7fb591068720 InnoDB: to find only 0 undo tablespaces.
2016-03-24 16:27:18 7fb591068720 InnoDB: Set the innodb_undo_tablespaces parameter to the
2016-03-24 16:27:18 7fb591068720 InnoDB: correct value and retry. Suggested value is 0
2016-03-24 16:27:18 7164 [ERROR] Plugin 'InnoDB' init function returned error.
2016-03-24 16:27:18 7164 [ERROR] Plugin 'InnoDB' registration as a STORAGE ENGINE failed.
2016-03-24 16:27:18 7164 [ERROR] Unknown/unsupported storage engine: InnoDB
2016-03-24 16:27:18 7164 [ERROR] Aborting
---the end
参考文档：
《MySQL运维内参》一书
http://blog.chinaunix.net/uid-31396856-id-5753413.html
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