RDS MySQL实际内存分配情况

RDS MySQL实例的内存是重要的性能参数,常常出现由于异常的SQL请求以及待优化的数据库导致内存利用率升高的情况,严重时还会出现由于OOM导致实例发生HA切换的情况。RDS MySQL实例的内存可以分为共享内存和session私有内存两部分,本文将详细介绍各部分的构成。

内存共享

执行如下命令,即可查询示例的共享内存分配情况:

show variables where variable_name in (
'innodb_buffer_pool_size','innodb_log_buffer_size','innodb_additional_mem_pool_size','key_buffer_size','query_cache_size'
);
        

如下是内存规格为240 MB的RDS MySQL实例的共享内存分配情况的查询结果:

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| Variable_name                   | Value           |
+---------------------------------+-----------------+
| innodb_additional_mem_pool_size | 2097152         |
| innodb_buffer_pool_size         | 67108864        |
| innodb_log_buffer_size          | 1048576         |
| key_buffer_size                 | 16777216        |
| query_cache_size                | 0               |
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共返回5行记录,花费342.74 ms.
        

参数说明:

  • innodb_buffer_pool

    该部分缓存是InnoDB引擎最重要的缓存区域,通过高效利用内存资源,极大地加速了数据的读取与修改操作,从而显著提高了数据库的整体性能。其中主要包含数据页、索引页、undo页、insert buffer、自适应哈希索引、锁信息以及数据字典等信息。在进行SQL读和写的操作时,首先并不是对物理数据文件操作,而是先对buffer_pool进行操作,然后再通过checkpoint等机制写回数据文件。该空间的优点是可以提升数据库的性能、加快SQL运行速度,缺点是故障恢复速度较慢。

  • innodb_log_buffer

    该部分主要存放redo log的信息,在RDS MySQL实例中会设置1 MB的大小,InnoDB会首先将redo log写在这里,然后按照一定频率将其刷新回重做日志文件中。该空间不需要太大,因为一般情况下该部分缓存会以较快频率刷新至redo log(Master Thread会每秒刷新、事务提交时会刷新、其空间少于1/2时同样会刷新)。

  • innodb_additional_mem_pool

    该部分主要存放InnoDB内的一些数据结构,在RDS MySQL实例中统一设置为2 MB。通常是在buffer_pool申请内存事,还需要在额外内存中申请空间存储该对象的结构信息。该大小主要与表数量有关,表数量越大需要更大的空间。

  • key_buffer

    该部分是MyISAM表的重要缓存区域,所有实例统一为16 MB。该部分主要存放MyISAM表的键。MyISAM表不同于InnoDB表,其缓存的索引缓存是放在key_buffer中的,而数据缓存则存储于操作系统的内存中。 RDS MySQL实例的系统是MyISAM引擎的,因此在RDS MySQL实例中是给予该部分一定量的空间。

  • query_cache

    该部分是对查询结果做缓存以减少解析SQL和执行SQL的开销,在RDS MySQL实例中关闭了该部分的缓存。主要适合于读多写少的应用场景,因为它是按照SQL语句的hash值进行缓存的,当表数据发生变化后即失效。

Session私有内存

共享内存中介绍的内存空间是实例创建时即分配的内存空间,并且是所有连接共享的,而出现OOM异常的实例都是由于下面各个连接私有的内存造成的。

执行如下命令,查询示例的Session私有内存分配情况:

show variables where variable_name in (
'read_buffer_size','read_rnd_buffer_size','sort_buffer_size','join_buffer_size','binlog_cache_size','tmp_table_size'
);
            

查询结果如下(如下为测试实例配置):

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| Variable_name           | Value           |
+-------------------------+-----------------+
| binlog_cache_size       | 262144          |
| join_buffer_size        | 262144          |
| read_buffer_size        | 262144          |
| read_rnd_buffer_size    | 262144          |
| sort_buffer_size        | 262144          |
| tmp_table_size          | 262144          |
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共返回 6 行记录,花费 356.54 ms.
            

参数说明:

  • read_buffer&read_rnd_buffer

    分别存放了对顺序和随机扫描(例如按照排序的顺序访问)的缓存,RDS MySQL实例给每个Session设置256 KB的大小。当thread进行顺序或随机扫描数据时会首先扫描该buffer空间以避免更多的物理读。

  • sort_buffer

    需要执行order by和group by的SQL都会分配sort_buffer,用于存储排序的中间结果,在RDS MySQL实例中设置256 KB。在排序过程中,若存储量大于sort_buffer_size,则会在磁盘生成临时表以完成操作。在Linux 系统中,当分配空间大于2 MB时会使用mmap()而不是malloc()来进行内存分配,导致效率降低。

  • join_buffer

    RDS MySQL仅支持nested loop的join算法,RDS MySQL实例设置256 KB的大小,处理逻辑是驱动表的一行和非驱动表联合查找,这时就可以将非驱动表放入join_buffer,不需要访问拥有并发保护机制的buffer_pool。

  • binlog_cache

    该区域用来缓存该thread的binlog日志,RDS MySQL实例设置256 KB的大小。在一个事务还没有commit之前会先将其日志存储于binlog_cache中,等到事务commit后会将其binlog刷回磁盘上的binlog文件以持久化。

  • tmp_table

    不同于上面各个Session层次的buffer,这个参数可以在控制台上修改。该参数是指用户内存临时表的大小,如果该thread创建的临时表超过它设置的大小会把临时表转换为磁盘上的一张MyISAM临时表。如果用户在执行事务时遇到类似如下这样的错误,可以考虑增大tmp_table的值。

    [Err] 1114 - The table '/home/mysql/data3081/tmp/#sql_6197_2' is full