Mysql在线回收undo表空间实战记录

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1 Mysql5.6

1.1 相关参数

MySQL 5.6增加了参数innodb_undo_directory、innodb_undo_logs和innodb_undo_tablespaces这3个参数，可以把undo log从ibdata1移出来单独存放。

innodb_undo_directory：指定单独存放undo表空间的目录，默认为.（即datadir），可以设置相对路径或者绝对路径。该参数实例初始化之后虽然不可直接改动，但是可以通过先停库，修改配置文件，然后移动undo表空间文件的方式去修改该参数。

默认参数：

mysql> show variables like '%undo%';
+-------------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+-------------------------+-------+
| innodb_undo_directory  | .   |
| innodb_undo_logs    | 128  |
| innodb_undo_tablespaces | 0   |
+-------------------------+-------+

innodb_undo_tablespaces：指定单独存放的undo表空间个数，例如如果设置为3，则undo表空间为undo001、undo002、undo003，每个文件初始大小默认为10M。该参数我们推荐设置为大于等于3，原因下文将解释。该参数实例初始化之后不可改动

实例初始化是修改innodb_undo_tablespaces：

mysql_install_db ...... --innodb_undo_tablespaces

$ ls
...
undo001 undo002 undo003

innodb_rollback_segments：默认128个。每个回滚段可同时支持1024个在线事务。这些回滚段会平均分布到各个undo表空间中。该变量可以动态调整，但是物理上的回滚段不会减少，只是会控制用到的回滚段的个数。

1.2 使用

初始化实例之前，我们只需要设置innodb_undo_tablespaces参数（建议大于等于3）即可将undo log设置到单独的undo表空间中。如果需要将undo log放到更快的设备上时，可以设置innodb_undo_directory参数，但是一般我们不这么做，因为现在SSD非常普及。innodb_undo_logs可以默认为128不变。

undo log可以存储于ibdata之外。但这个特性依然鸡肋：

首先你必须在install实例的时候就指定好独立Undo tablespace, 在install完成后不可更改。
Undo tablepsace的space id必须从1开始，无法增加或者删除undo tablespace。

1.3 大事务测试

mysql> create table test.tbl( id int primary key auto_increment, name varchar(200));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) values(repeat('1',00));
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

...

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 2097152 rows affected (24.84 sec)
Records: 2097152 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (7.90 sec)

观察undolog已经开始膨胀了！事务commit后空间也没有回收。

$ du -sh undo*
10M  undo001
69M  undo002
10M  undo003

2 Mysql5.7

5.7引入了在线truncate undo tablespace

2.1 相关参数

必要条件：

innodb_undo_tablespaces：最少有两个，这样一个在清理的时候可以使用另一个，该参数实例初始化之后不可改动
innodb_rollback_segments：回滚段的个数，总会有一个回滚段分配给系统表空间，32个保留给临时表空间。所以如果想使用undo表空间的话，这个值要至少为33。例如使用两个undo表空间，这个值就配35。如果设置多个undo表空间，系统表空间中的回滚段会变成非活跃状态。

启动参数：

innodb_undo_log_truncate=on
innodb_max_undo_log_size：超过这个值的表空间会标记为truncate，动态参数默认是1G
innodb_purge_rseg_truncate_frequency：指定purge操作被唤起多少次之后才释放rollback segments。当undo表空间里面的rollback segments被释放时，undo表空间才会被truncate。由此可见，该参数越小，undo表空间被尝试truncate的频率越高。

2.2 清理过程

undo表空间大小超过innodb_max_undo_log_size后，标记该表空间需要清理。标记会循环进行，避免一个表空间被反复清理。
标记表空间内的回滚段变为非活跃状态，正在运行的事务等待执行完。
开始purge
释放undo表空间中的所有回滚段后，运行truncate并将undo表空间截断为其初始大小，初始大小由innodb_page_size决定，默认16KB的大小对应表空间为10MB
重新激活回滚段，以便将它们分配给新事务

2.3 性能建议

truncate表空间时避免影响性能的最简单方法是增加撤消表空间的数量

2.4 大事务测试

配置8个undo表空间，innodb_purge_rseg_truncate_frequency=10

mysqld --initialize ... --innodb_undo_tablespaces=8

开始测试

mysql> show global variables like '%undo%';
+--------------------------+------------+
| Variable_name      | Value   |
+--------------------------+------------+
| innodb_max_undo_log_size | 1073741824 |
| innodb_undo_directory  | ./     |
| innodb_undo_log_truncate | ON     |
| innodb_undo_logs     | 128    |
| innodb_undo_tablespaces | 8     |
+--------------------------+------------+

mysql> select @@innodb_purge_rseg_truncate_frequency;
+----------------------------------------+
| @@innodb_purge_rseg_truncate_frequency |
+----------------------------------------+
|                   10 |
+----------------------------------------+

select @@innodb_max_undo_log_size;
+----------------------------+
| @@innodb_max_undo_log_size |
+----------------------------+
|          10485760 |
+----------------------------+

mysql> create table test.tbl( id int primary key auto_increment, name varchar(200));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) values(repeat('1',00));
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

...

mysql> insert into test.tbl(name) select name from test.tbl;
Query OK, 2097152 rows affected (24.84 sec)
Records: 2097152 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (7.90 sec)

undo表空间情况，膨胀到100MB+后成功回收

$ du -sh undo*
10M    undo001
10M    undo002
10M    undo003
10M    undo004
10M    undo005
10M    undo006
125M   undo007
10M    undo008

$ du -sh undo*
10M    undo001
10M    undo002
10M    undo003
10M    undo004
10M    undo005
10M    undo006
10M    undo007
10M    undo008