Interprétation détaillée et méthode pratique du principe d'optimisation du tampon à double écriture MySQL

Interprétation détaillée et méthode pratique du principe d'optimisation du tampon à double écriture MySQL

Résumé :
MySQL est un système de gestion de base de données open source largement utilisé, mais dans les scénarios de lecture et d'écriture à haute concurrence, les problèmes de performances sont souvent un casse-tête. L'un des goulots d'étranglement courants en matière de performances est la pression d'E/S provoquée par les opérations d'écriture. Afin de résoudre ce problème, MySQL a introduit un mécanisme de double tampon d'écriture (double tampon d'écriture), qui peut réduire considérablement l'impact des opérations d'écriture sur les E/S du disque.

Mots clés : MySQL, double tampon d'écriture, optimisation des performances, pression d'E/S

1. Introduction
Dans le moteur de stockage MySQL, lors de l'écriture de données, les pages de données doivent être écrites sur le disque. Étant donné que les E/S disque sont une opération relativement lente, les opérations d'écriture fréquentes deviennent souvent un goulot d'étranglement du système. Afin d'améliorer les performances, MySQL propose un mécanisme de double tampon d'écriture.

2. Principe de mise en mémoire tampon à double écriture
La mise en mémoire tampon à double écriture est une stratégie qui écrit d'abord en mémoire, puis écrit de manière asynchrone. Plus précisément, lorsqu'une opération d'écriture se produit, les données sont d'abord écrites dans un tampon situé en mémoire, c'est-à-dire le tampon d'écriture double. La taille de ce tampon est par défaut de 1 Go et peut être ajustée via le paramètre innodb_doublewrite_buffer_size. MySQL copiera ensuite les données du tampon de double écriture vers le fichier de données sur le disque.

Le double tampon d'écriture équivaut à un miroir de données. Son existence permet à MySQL d'éviter d'écrire directement sur le disque lors des opérations d'écriture, réduisant ainsi la pression des opérations d'écriture sur les IO. Lorsqu'un temps d'arrêt ou une autre panne se produit, MySQL peut récupérer les données dans le tampon à double écriture pour garantir la cohérence des données.

3. Méthode pratique de double tampon d'écriture

1. Modifier le fichier de configuration
   Dans le fichier de configuration MySQL, vous pouvez optimiser le tampon de double écriture via les deux paramètres suivants :
2. innodb_doublewrite : Définissez ce paramètre sur 1 pour activer la double écriture. Tampon d'écriture. Par défaut, la valeur de ce paramètre est 1, ce qui signifie que la mise en mémoire tampon à double écriture est activée par défaut.
3. innodb_flush_log_at_trx_commit : définissez ce paramètre sur 2 pour réduire le nombre d'actualisations des fichiers journaux. Par défaut, la valeur de ce paramètre est 1, ce qui signifie que le fichier journal sera vidé sur le disque à chaque validation de transaction. Définir ce paramètre sur 2 signifie qu'après la validation de chaque transaction, le fichier journal est uniquement écrit dans le tampon du système d'exploitation et ne sera pas immédiatement écrit sur le disque. Cela peut réduire le nombre d'opérations d'E/S et améliorer les performances des opérations d'écriture.

4. Surveiller l'état du système
   En surveillant l'état du système, vous pouvez comprendre les performances de MySQL, y compris le volume et la latence des opérations d'écriture. Vous pouvez utiliser l'instruction suivante pour vérifier l'état du tampon de double écriture :

   SHOW ENGINE INNODB STATUSG

   Dans les résultats de la requête, recherchez le mot-clé "Doublewrite" pour obtenir des informations pertinentes sur le tampon de double écriture.

5. Test expérimental comparatif
   L'impact de la mise en mémoire tampon à double écriture sur les performances peut être vérifié grâce à des tests expérimentaux comparatifs. Plus précisément, vous pouvez effectuer un certain nombre d'opérations d'écriture avec la double mémoire tampon d'écriture activée et désactivée, puis comparer les indicateurs de performances, tels que la vitesse d'écriture et la pression d'E/S.

4. Exemple de code
Ce qui suit est un exemple simple de code d'optimisation du tampon à double écriture MySQL, simulant un processus d'opération d'écriture :

SET GLOBAL innodb_doublewrite = 1;
SET GLOBAL innodb_flush_log_at_trx_commit = 2;

BEGIN;

INSERT INTO my_table (col1, col2, col3)
VALUES (val1, val2, val3);

COMMIT;

Grâce à l'exemple de code ci-dessus, nous pouvons activer la mise en mémoire tampon à double écriture et le vidage des fichiers journaux est réduit. il suffit d'écrire dans le tampon du système d'exploitation après chaque validation de transaction.

Résumé :
Le mécanisme d'optimisation du tampon à double écriture MySQL est une solution importante pour améliorer les performances de MySQL. En utilisant la double mise en mémoire tampon d'écriture, l'impact des opérations d'écriture sur les E/S du disque peut être considérablement réduit, améliorant ainsi les performances et la stabilité du système. En pratique, vous pouvez comprendre et optimiser l'effet de la mise en mémoire tampon à double écriture en modifiant les fichiers de configuration, en surveillant l'état du système et en comparant les tests expérimentaux. Dans le même temps, l'utilisation rationnelle de l'option de configuration du tampon à double écriture est également un moyen important d'améliorer les performances de MySQL.

Références :

1. Zhang, K., Luo, B., Qiao, H., Chen, W. et Sun, X. (2020). Optimisation du tampon d'écriture double InnoDB pour les SSD dans MySQL Access, 8. , 187764-187776.
2. Documentation officielle MySQL : https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-doublewrite.html

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