innodb新特性之buffer pool动态调整大小

5.7 开始支持buffer pool 动态调整大小，每个 buffer_pool_instance都由同样个数的chunk组成(chunks数组), 每个chunk内存大小为 innodb_buffer_pool_chunk_size(实际会偏大5%，用于存放chuck中的block信息)。buffer pool以 innodb_buffer_pool_chunk_size为单位进行动态增大和缩小。调整前后 innodb_buffer_pool_size应一直保持是 innodb_buffer_pool_chunk_size* innodb_buffer_pool_instances的倍数。

同样的buffer pool动态调整大小由后台线程 buf_resize_thread,set命令会立即返回。通过 InnoDB_buffer_pool_resize_status可以查看调整的运行状态。

• resize流程

  • 如果开启了AHI，需禁用AHI

  • 如果是收缩内存
    1. 计算需收缩的chunk数， 从chunks开始尾部删除指定个数的chunk.
    2. 锁buf_pool
    3. 从free_list中摘除待删chunk的page放入待删链表buf_pool->withdraw
    4. 如果待删chunk的page为脏页，则刷脏
    5. 重新加载LRU中要删除的页，从LRU中摘除，重新从free列表获取page老的page放入待删链表buf_pool->withdraw
    6. 释放buffer pool锁
    7. 如果需收缩的chunk pages没有收集全，重复2-6
  • 开始resize
    1. 锁住所有instance的buffer_pool，page_hash
    2. 收缩pool：以chunk为单位释放要收缩的内存
    3. 清空withdraw列表buf_pool->withdraw
    4. 增大pool:分配新的chunk
    5. 重新分配buf_pool->chunks
    6. 如果改变/缩小超过2倍，会重置page hash，改变桶大小
    7. 释放buffer_pool,page_hash锁
    8. 如果改变/缩小超过2倍,会重启和buffer pool大小相关的内存结构，如锁系统(lock_sys_resize)，AHI(btr_search_sys_resize), 数据字段(dict_resize)等
  • 如果禁用了AHI，此时开启

由上可以看出，扩大内存比缩小内存相对容易些。缩小内存时，如果遇到有事务一直未提交且占用了待收缩的page时，导致收缩一直重试，error log会打印这种重试信息， 包含可能引用此问题的事务信息。为了避免频繁重试，每次重试的时间间隔会指数增长。

以上步骤中resize阶段buffer pool会不可用，此阶段会锁所有buffer pool, 但此阶段都是内存操作，时间比较短。收缩内存阶段耗时可能会很长，也有一定影响，但是每次都是以instance为单位进行锁定的。 总的来说，buffer pool 动态调整大小对应用的影响并不大。

• 重新加载LRU中要删除的页的影响

  search 过程中btr游标保存的page可能重新加载过，自适应哈希保存的root page也可能重新加载过, 都需要重新读取。