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一、doublewrite应用场景: 我们知道,innodb的数据页一般大小是16KB,MySQL存取数据的最小单位也是页,而操作系统并不能保障一个数据页的原子性,也就是说当写入数据时,有可能在一个页中写入一半时(比如8K)数据库宕机,这种情况称为部分写失效(partial page write),从而导致数据丢失。
大家也许会问,难道我不可以根据redo log进行数据恢复吗?答案是肯定的也是否定的,要分为两种情况:1、数据库宕机,物理文件完好无损,是可以通过redo log进行崩溃恢复。2、数据库宕机,正在刷新到磁盘的页发生partial page write,而正好在磁盘上的这个数据页由于宕机发生损坏,这时就无法通过redo log进行数据恢复了,为什么?我们必须要清楚的认识到,redo log里记录的是对页的物理操作!比如一条redo记录"page number xx,偏移量 800 写记录 “this is abc”",那当页损坏时,这条redo记录还有意义吗?于是在这种特殊情况下,doublewrite就派上用场啦!
二、doublewrite体系结构及工作流程: doublewrite由两部分组成,一部分为内存中的doublewrite buffer,其大小为2MB,另一部分是磁盘上共享表空间(ibdata x)中连续的128个页,即2个区(extent),大小也是2M。doublewrite工作流程如下:
1、当一系列机制(main函数触发、checkpoint等)触发数据缓冲池中的脏页进行刷新时,并不直接写磁盘,而是会通过memcpy函数将脏页先复制到内存中的doublewrite buffer,之后通过doublewrite buffer再分两次、每次1MB顺序写入共享表空间的物理磁盘上。
2、马上调用fsync函数,同步脏页进磁盘
由于在这个过程中,doublewrite页的存储时连续的,因此写入磁盘为顺序写,性能很高;完成doublewrite后,再将脏页写入实际的各个表空间文件,这时写入就是离散的了。各模块协作情况如下图(第一步应为脏页产生的redo记录logbuffer,然后logbuffer写入redo log file,为简化次要步骤直接连线表示):
![【MYSQL】innodb两次写(double write)实现解析](/upload/otherpic32/24356.png)
查看doublewrite工作情况,可以执行命令:
mysql> show global status like 'innodb_dblwr%'\G
*************************** 1. row ***************************
Variable_name: Innodb_dblwr_pages_written
Value: 61932183
*************************** 2. row ***************************
Variable_name: Innodb_dblwr_writes
Value: 15237891
2 rows in set (0.00 sec)
以上数据显示,doublewrite一共写了 61932183个页,一共写了15237891次,从这组数据我们可以分析,之前讲过在开启doublewrite后,每次脏页刷新必须要先写doublewrite,而doublewrite存在于磁盘上的是两个连续的区,每个区由连续的页组成,一般情况下一个区最多有64个页,所以一次IO写入应该可以最多写64个页。而根据以上我这个系统Innodb_dblwr_pages_written与Innodb_dblwr_writes的比例来看,大概在4左右,远远还没到64,所以从这个角度也可以看出,系统写入压力并不高。
三、崩溃恢复 如果操作系统在将页写入磁盘的过程中发生崩溃,如上图,在恢复过程中,innodb存储引擎可以从共享表空间的doublewrite中找到该页的一个最近的副本,将其复制到表空间文件,再应用redo log,就完成了恢复过程。因为有副本所以也不担心表空间中数据页是否损坏。
四、建议 innodb存储引擎引入double write技术后,参数skip_innodb_doublewrite虽然可以禁止使用doublewrite功能,但还是强烈建议大家使用doublewrite。避免部分写失效问题,当然,有些文件系统本身就提供了部分写失效防范机制,如ZFS文件系统,在这种情况下,就可以不开启doublewrite了
网站题目:【MYSQL】innodb两次写(doublewrite)实现解析-创新互联
本文地址:
http://cdkjz.cn/article/cscsds.html