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详解MySQL buffer pool预读机制

2017-08-20 17:46 出处:清屏网 人气: 评论(0

一、预读机制

InnoDB在I/O的优化上有个比较重要的特性为预读,预读请求是一个i/o请求,它会异步地在缓冲池中预先回迁多个页面,预计很快就会需要这些页面,这些请求在一个范围内引入所有页面。InnoDB以64个page为一个extent,那么InnoDB的预读是以page为单位还是以extent?

数据库请求数据的时候,会将读请求交给文件系统,放入请求队列中;相关进程从请求队列中将读请求取出,根据需求到相关数据区(内存、磁盘)读取数据;取出的数据,放入响应队列中,最后数据库就会从响应队列中将数据取走,完成一次数据读操作过程。

接着进程继续处理请求队列,(如果数据库是全表扫描的话,数据读请求将会占满请求队列),判断后面几个数据读请求的数据是否相邻,再根据自身系统IO带宽处理量, 进行预读,进行读请求的合并处理 ,一次性读取多块数据放入响应队列中,再被数据库取走。(如此,一次物理读操作,实现多页数据读取,rrqm>0( # iostat -x ),假设是4个读请求合并,则rrqm参数显示的就是4)

二、两种预读算法

InnoDB使用两种预读算法来提高I/O性能: 线性预读(linear read-ahead)和随机预读(randomread-ahead)

为了区分这两种预读的方式,我们可以把线性预读放到以extent为单位,而随机预读放到以extent中的page为单位。线性预读着眼于将下一个extent提前读取到buffer pool中,而随机预读着眼于将当前extent中的剩余的page提前读取到buffer pool中。

1、线性预读(linear read-ahead)

线性预读方式有一个很重要的变量控制是否将下一个extent预读到buffer pool中,通过使用配置参数 innodb_read_ahead_threshold ,控制触发innodb执行预读操作的时间。

如果一个extent中的被顺序读取的page超过或者等于该参数变量时,Innodb将会异步的将下一个extent读取到buffer pool中,innodb_read_ahead_threshold可以设置为0-64的任何值(因为一个extent中也就只有64页),默认值为56,值越高,访问模式检查越严格。

mysql> show variables like 'innodb_read_ahead_threshold';
+-----------------------------+-------+
| Variable_name               | Value |
+-----------------------------+-------+
| innodb_read_ahead_threshold | 56    |
+-----------------------------+-------+

例如 ,如果将值设置为48,则InnoDB只有在顺序访问当前extent中的48个pages时才触发线性预读请求,将下一个extent读到内存中。如果值为8,InnoDB触发异步预读,即使程序段中只有8页被顺序访问。

可以在MySQL配置文件中设置此参数的值,或者使用SET GLOBAL需要该SUPER权限的命令动态更改该参数。

在没有该变量之前,当访问到extent的最后一个page的时候,innodb会决定是否将下一个extent放入到buffer pool中。

2、随机预读(randomread-ahead)

随机预读方式则是表示当同一个extent中的一些page在buffer pool中发现时,Innodb会将该extent中的剩余page一并读到buffer pool中。

mysql> show variables like 'innodb_random_read_ahead';
+--------------------------+-------+
| Variable_name            | Value |
+--------------------------+-------+
| innodb_random_read_ahead | OFF   |
+--------------------------+-------+

由于随机预读方式给innodb code带来了一些不必要的复杂性,同时在性能也存在不稳定性,在5.5中已经将这种预读方式 废弃,默认是OFF 。若要启用此功能,即将配置变量设置innodb_random_read_ahead为ON。

三、监控Innodb的预读

1、可以通过show engine innodb status\G显示统计信息

mysql> show engine innodb status\G
----------------------
BUFFER POOL AND MEMORY
----------------------
……
Pages read ahead 0.00/s, evicted without access 0.00/s, Random read ahead 0.00/s
……

1、Pages read ahead:表示每秒读入的pages;

2、evicted without access:表示每秒读出的pages;

3、一般随机预读都是关闭的,也就是0。

2、通过两个状态值,评估预读算法的有效性

mysql> show global status like '%read_ahead%';
+---------------------------------------+-------+
| Variable_name                         | Value |
+---------------------------------------+-------+
| Innodb_buffer_pool_read_ahead_rnd     | 0     |
| Innodb_buffer_pool_read_ahead         | 2303  |
| Innodb_buffer_pool_read_ahead_evicted | 0     |
+---------------------------------------+-------+
3 rows in set (0.01 sec)

1、Innodb_buffer_pool_read_ahead:通过预读(后台线程)读入innodb buffer pool中数据页数

2、Innodb_buffer_pool_read_ahead_evicted:通过预读来的数据页没有被查询访问就被清理的pages,无效预读页数

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本文标签: MySQLbufferpool

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