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Arbeiten mit InnoDB-Tabellenräumen zur Verbesserung der Wiederherstellungszeiten nach Abstürzen für RDS für MySQL

Jede Tabelle in MySQL besteht aus einer Tabellendefinition, Daten und Indizes. Die MySQL-Speicher-Engine InnoDB speichert Tabellendaten und Indizes in einem Tabellenraum. InnoDB erstellt einen globalen, freigegebenen Tabellenraum, der ein Datenverzeichnis und andere relevante Metadaten enthält, und kann Tabellendaten und Indizes enthalten. InnoDB kann darüber hinaus für jede Tabelle und Partition eigene Tabellenräume erstellen. Diese getrennten Tabellenräume werden in Dateien mit der Erweiterung .ibd gespeichert. Die Kopfzeile der einzelnen Tabellenräume enthalten eine Zahl, welche diese eindeutig identifiziert.

Amazon RDS stellt in einer MySQL-Parametergruppe einen Parameter namens berei innodb_file_per_table. Dieser Parameter steuert, ob InnoDB neue Tabellendaten und Indizes in den gemeinsamen Tabellenraum (durch Setzen des Parameterwertes auf 0) oder in einzelne Tabellenräume (durch Setzen des Parameterwertes auf 1) einfügt. Amazon RDS legt den Standardwert für innodb_file_per_table auf 1, mit dem Sie einzelne InnoDB-Tabellen löschen und Speicher zurückgewinnen können, der von diesen Tabellen für die DB-Instance verwendet wird. In der Mehrzahl der Anwendungsfälle stellt die Festlegung des Parameters innodb_file_per_table auf 1 die empfohlene Einstellung dar.

Sie sollten den Parameter innodb_file_per_table auf 0 festlegen, wenn es eine große Zahl von Tabellen gibt, beispielsweise mehr als 1 000 Tabellen, wenn Sie einen Standard-SSD-Speicher (magnetisch) oder einen SSD-Speicher für allgemeine Zwecke verwenden, oder mehr als 10 000 Tabellen, wenn Sie Speicher mit bereitgestellten IOPS verwenden. Wenn Sie diesen Parameter auf 0 festlegen, werden keine einzelnen Tabellenräume erstellt. Dies kann die Zeit für die Datenbankwiederherstellung nach einem Absturz verkürzen.

MySQL verarbeitet während des Wiederherstellungszyklus nach Abstürzen jede Metadatendatei, die Tabellenräume enthält. Die Zeit, die MySQL für die Verarbeitung der Metadateninformationen im freigegebenen Tabellenraum benötigt, ist im Vergleich zu der Zeit, die für die Verarbeitung von Tausenden von Tabellenraumdateien benötigt wird, vernachlässigbar, wenn es mehrere Tabellenräume gibt. Da die Tabellenraumnummer in den Kopfzeilen der einzelnen Dateien gespeichert wird, kann die Gesamtzeit für das Lesen aller Tabellenraumdateien mehrere Stunden betragen. Beispielsweise kann die Verarbeitung von einer Million InnoDB-Tabellenräumen in einem Standardspeicher während eines Wiederherstellungszyklus nach einem Absturz zwischen fünf und acht Stunden betragen. In einigen Fällen kann InnoDB feststellen, dass im Anschluss an einen Wiederherstellungszyklus nach einem Absturz eine zusätzliche Bereinigung erforderlich ist. Dann wird ein weiterer Absturzwiederherstellungszyklus gestartet, was die Wiederherstellungszeit verlängert. Denken Sie daran, dass ein Absturzwiederherstellungszyklus zusätzlich zur Verarbeitung von Tabellenrauminformationen auch Rollbacks von Transaktionen, die Reparatur beschädigter Seiten und andere Operationen umfasst.

Da sich der Parameter innodb_file_per_table in einer Parametergruppe befindet, können Sie den Parameterwert ändern, indem Sie die von Ihrer DB-Instance verwendete Parametergruppe bearbeiten, anstatt die DB-Instance neu starten zu müssen. Nach dem Ändern der Einstellung, beispielsweise von 1 (Erstellen einzelner Tabellen) in 0 (Verwenden freigegebener Tabellenräume) werden dem freigegebenen Tabellenraum neue InnoDB-Tabellen hinzugefügt, während die vorhandenen Tabellen weiterhin über einzelne Tabellenräume verfügen. Um eine InnoDB-Tabelle zum freigegebenen Tabellenraum zu verschieben, müssen Sie den Befehl ALTER TABLE verwenden.

Migrieren mehrerer Tabellenräume zum freigegebenen Tabellenraum

Sie können die Metadaten einer InnoDB-Tabelle vom eigenen Tabellenraum zum freigegebenen Tabellenraum verschieben. Hierdurch werden die Tabellenmetadaten entsprechend der Parametereinstellung innodb_file_per_table neu erstellt. Stellen Sie zunächst eine Verbindung mit Ihrer MySQL-DB-Instance her und geben Sie anschließend den entsprechenden Befehl aus, wie im Folgenden gezeigt. Weitere Informationen finden Sie unter Herstellen einer Verbindung mit Ihrer MySQL-DB-Instance.

ALTER TABLE table_name ENGINE = InnoDB, ALGORITHM=COPY; 

Zum Beispiel gibt die folgende Abfrage für jede nicht im freigegebenen Tabellenraum enthaltene InnoDB-Tabelle eine ALTER TABLE-Anweisung zurück.

Für MySQL 5.7 DB-Instances:

SELECT CONCAT('ALTER TABLE `', 
REPLACE(LEFT(NAME , INSTR((NAME), '/') - 1), '`', '``'), '`.`', 
REPLACE(SUBSTR(NAME FROM INSTR(NAME, '/') + 1), '`', '``'), '` ENGINE=InnoDB, ALGORITHM=COPY;') AS Query 
FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_SYS_TABLES 
WHERE SPACE <> 0 AND LEFT(NAME, INSTR((NAME), '/') - 1) NOT IN ('mysql','');

Für MySQL 8.4- und 8.0-DB-Instances:

SELECT CONCAT('ALTER TABLE `', 
REPLACE(LEFT(NAME , INSTR((NAME), '/') - 1), '`', '``'), '`.`', 
REPLACE(SUBSTR(NAME FROM INSTR(NAME, '/') + 1), '`', '``'), '` ENGINE=InnoDB, ALGORITHM=COPY;') AS Query 
FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLES 
WHERE SPACE <> 0 AND LEFT(NAME, INSTR((NAME), '/') - 1) NOT IN ('mysql','');

Die Neuerstellung einer MySQL-Tabelle, um die Metadaten der Tabelle zum freigegebenen Tabellenraum zu verschieben, erfordert vorübergehend zusätzlichen Speicherplatz, um die Tabelle neu zu erstellen. Daher muss die DB-Instance über freien Speicherplatz verfügen. Während der Neuerstellung ist die Tabelle gesperrt und für Abfragen nicht verfügbar. Im Fall kleiner Tabellen oder von Tabellen, auf die nicht häufig zugegriffen wird, stellt dies möglicherweise kein Problem dar. Im Fall großer Tabellen oder von Tabellen, auf die in einer stark gleichzeitigen Umgebung häufig zugegriffen wird, können Sie Tabellen in einem Lesereplikat neu erstellen.

Sie können ein Lesereplikat erstellen und Tabellenmetadaten zum freigegebenen Tabellenraum in dem Lesereplikat verschieben. Die Anweisung ALTER TABLE sperrt zwar den Zugriff auf das Lesereplikat, die Quell-DB-Instance ist hiervon jedoch nicht betroffen. Die Quell-DB-Instance generiert weiterhin Binärprotokolle, während das Lesereplikat während der Neuerstellung der Tabelle folgt. Da für die Neuerstellung zusätzlicher Speicherplatz benötigt wird und die Wiedergabeprotokolldatei sehr groß werden kann, sollten Sie ein Lesereplikat erstellen, dessen Speicher größer als der der Quell-DB-Instance ist.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um ein Lesereplikat zu erstellen und InnoDB-Tabellen, die den freigegebenen Tabellenraum verwenden sollen, neu zu erstellen: