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InnoDB存儲引擎中的表空間詳解

更新時間：2023年09月11日 11:17:05 作者：silmeweed

這篇文章主要介紹了InnoDB存儲引擎中的表空間詳解,表空間內(nèi)部,所有頁按照區(qū)extent為物理單元進(jìn)行劃分和管理,extent由64個物理連續(xù)的頁組成,表空間可以理解為由一個個物理相鄰的extent組成,需要的朋友可以參考下

一、InnoDB體系結(jié)構(gòu)：

二、表空間文件：

system tablespace(系統(tǒng)表空間）（ibdata1...ibdataN文件)
file-per-table tablespace(單表表空間）（.ibd表空間文件)
general tablespace(通用表空間): (5.7版本引入在滿足一定約束條件下，可以將多個表創(chuàng)建到同一個文件中)
temporary tablespace: 臨時表空間文件用于存儲所有非壓縮的臨時表，第1~32個臨時表專用的回滾段也存放在該文件中(itbmp1)。
undo tablespaces: 由innodb_undo_tablespaces配置。默認(rèn)情況下，該值為0，即undo數(shù)據(jù)是存儲在ibdata中。
redo log: 在所有數(shù)據(jù)變更前，先寫redo日志(ib_logfile0,ib_logfile1)。

只有system tablespace和temporary tablespace是共享的,其它是非共享的tablespace。

表空間內(nèi)部，所有頁按照區(qū)（extent）為物理單元進(jìn)行劃分和管理。extent由64個物理連續(xù)的頁組成，表空間可以理解為由一個個物理相鄰的extent組成。

2.1 Table Space ID 分布

0x0 ： SYSTEM_TABLE_SPACE
0x1 ~ 0xFFF9E108: USER SPACE 0xFFF9E
108 ~ 0xFFFFFB88: session temp table
0xFFFFFF70 ~ 0xFFFFFFEF: undo tablespace ID
0xFFFFFFF0: redo log pseudo-tablespace
0xFFFFFFF1: checkpoint file space
0xFFFFFFFD: innodb_temporary tablespace
0xFFFFFFFE: data dictionary tablespace
0xFFFFFFFF : invalid space

系統(tǒng)表空間ibdata雖然包括不同文件ibdata1, ibdata2…，但這些文件邏輯上是相連的，這些文件同屬于space_id為0的表空間。用戶創(chuàng)建表產(chǎn)生的ibd文件，則認(rèn)為是一個獨立的tablespace，只包含一個文件。

2.2 tablespace相關(guān)設(shè)置

#1.DATA STORAGE
datadir=/var/lib/mysql 
#2.InnoDB Configuration 
innodb_file_per_table=1
#3.InnoDB Memory 
innodb_buffer_pool_size = 2000M
#4.System Tablespace configuration
innodb_data_file_path= ibdata1:512M;ibdata2:512M:autoextend
#5.Redo log and buffer configuration
innodb-log-files-in-group=3
innodb_log_file_size=100M
innodb_log_buffer_size=30M
#5.InnoDB file formate 
innodb_file_format = Barracuda
#6.UNDO Tablespace Configuration 
innodb_undo_directory = /var/lib/mysql/ 
innodb_undo_tablespaces = 3 
innodb_undo_logs = 128 
innodb_undo_log_truncate = ON 
innodb_rollback_segments = 128
#7.Temp Tablespace Configuration 
tmpdir = /var/lib/mysql/ 
innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:20M:autoextend 
#8.tablespace 數(shù)據(jù)加密插件，在Enterprise版本中提供 #Keyring configuration 
early-plugin-load=keyring_file.so 
keyring_file_data=/var/lib/mysql-keyring/keyring

2.3 The System Tablespace(系統(tǒng)表空間)

數(shù)據(jù)字典: 各表的元數(shù)據(jù)（表結(jié)構(gòu)，索引，列信息等）
變更緩沖區(qū):（IBUF bitmap）
雙寫緩沖區(qū):（double write）
撤銷日志undo：（如果自定義了UNDO表空間，在系統(tǒng)表空間的UNDO log也就會失效）
表數(shù)據(jù)（索引數(shù)據(jù)），（末開始獨享表空間或指定保存到系統(tǒng)表空間）
一個或多個文件ibdataN：文件的大小和數(shù)量配置控制：innodb_data_file_path=ibdata1:500M:ibdata2:12M:autoextend:max:500M

# innochecksum --page-type-summary ibdata1 
File::ibdata1
================PAGE TYPE SUMMARY==============
#PAGE_COUNT     PAGE_TYPE
===============================================
  349391        Index page                        5.25%
 6076813        Undo log page                    91.29%
   18349        Inode page                        0.28%
  174659        Insert buffer free list page      2.62%
   36639        Freshly allocated page            0.55%
     405        Insert buffer bitmap              0.01%
      98        System page
       1        Transaction system page
       1        File Space Header
     404        Extent descriptor page            0.01%
       0        BLOB page
       8        Compressed BLOB page
       0        Other type of page
-------------------------------------------------------
 6656768        Pages total                     100.00%
===============================================
Additional information:
Undo page type: 3428 insert, 6073385 update, 0 other
Undo page state: 1 active, 67 cached, 249 to_free, 1581634 to_purge, 0 prepared, 4494862 other

2.4 File-Per-Table Tablespaces(單表表空間 )

每個表都存儲在自己的表空間數(shù)據(jù)文件（.ibd文件）中。（由innodb_file_per_table配置選項控制，默認(rèn)情況下該選項是開啟的）。
用戶創(chuàng)建表產(chǎn)生的ibd文件，則認(rèn)為是一個獨立的tablespace，只包含一個文件。
除了數(shù)據(jù)頁、索引頁外，文件中還包含了多種管理頁。

2.5 Undo tablespace

UNDO表空間用于存放一個或多個UNDO log文件。UNDO通過保留活動事務(wù)（MVCC）的已修改未提交數(shù)據(jù)來保證讀一致性。從此存儲區(qū)域檢索未修改的數(shù)據(jù)。UNDO log也稱為回滾段。默認(rèn)情況下，UNDO表空間是系統(tǒng)表空間的一部分，當(dāng)然從MySQL5.6開始也允許用戶自定義一個UNDO表空間，需要注意的是：

如果自定義了UNDO表空間，在系統(tǒng)表空間的UNDO log也就會失效
這一配置需要在MySQL初始化之前完成
可以truncate但不能drop，如果要使用truncate的話則UNDO表空間必須已經(jīng)獨立于系統(tǒng)表空間
默認(rèn)大小10M
相關(guān)參數(shù)

innodb_undo_tablespace : Number of undo tablespaces, default 0 , max 95 
innodb_undo_directory : Location for undo tablespace,default is data_dir with 10MB initial size.
innodb_undo_logs : Number of undo logs in a single undo tablespace, default and max value is ‘128' [ Deprecated in 5.7.19 , innodb_rollback_segments variable will control this]    
innodb_undo_log_truncate: truncate undo tablespace, Default OFF