redo log 和binlog的写入机制

本文解析了MySQL中binlog和redolog的写入机制,包括binlogcache、redologbuffer的工作原理,以及sync_binlog和innodb_flush_log_at_trx_commit参数的作用。介绍了组提交机制如何减少磁盘I/O操作,提升性能。

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binlog的写入机制

事务执行过程中,先把日志写到binlog cache,事务提交的时候,再把binlog cache写到binlog文件中。一个事务的binlog是不能被拆开的,因此不论这个事务多大,也要确保一次性写入。系统给binlog cache分配了一片内存,每个线程一个,参数 binlog_cache_size用于控制单个线程内binlog cache所占内存的大小。如果超过了这个参数规定的大小,就要暂存到磁盘。事务提交的时候,执行器把binlog cache里的完整事务写入到binlog中,并清空binlog cache。如下:

可以看到,每个线程有自己binlog cache,但是共用同一份binlog文件。

1. write,指的就是指把日志写入到文件系统的page cache,并没有把数据持久化到磁盘,所以速度比较快。

2. fsync,才是将数据持久化到磁盘的操作。一般情况下,我们认为fsync才占磁盘的IOPS

write fsync的时机,是由参数sync_binlog控制的:

1. sync_binlog=0的时候,表示每次提交事务都只write,不fsync

2. sync_binlog=1的时候,表示每次提交事务都会执行fsync

3. sync_binlog=N(N>1)的时候,表示每次提交事务都write,但累积N个事务后才fsync

因此,在出现IO瓶颈的场景里,将sync_binlog设置成一个比较大的值,可以提升性能。在实际的业务场景中,考虑到丢失日志量的可控性,一般不建议将这个参数设成0,比较常见的是将其设置为100~1000中的某个数值。但是,将sync_binlog设置为N,对应的风险是:如果主机发生异常重启,会丢失最近N个事务的binlog日志。

redo log的写入机制

首先了解两点:

  1. 事务在执行过程中,生成的redolog是要先写到redo log buffer的,redo log buffer里面的内容,不是每次生成后都要直接持久化到磁盘的。
  2. 事务还没提交的时候,redo log buffer中的部分日志有可能被持久化到磁盘。

redo log 可能存在的三种状态:

.这三种状态分别是:

1. 存在redo log buffer中,物理上是在MySQL进程内存中,就是图中的红色部分;

2. 写到磁盘(write),但是没有持久化(fsync),物理上是在文件系统的page cache里面,也就是图中的黄色部分;

3. 持久化到磁盘,对应的是hard disk,也就是图中的绿色部分。

为了控制redo log的写入策略,InnoDB提供了innodb_flush_log_at_trx_commit参数,它有三种可能取值:

1. 设置为0的时候,表示每次事务提交时都只是把redo log留在redo log buffer;

2. 设置为1的时候,表示每次事务提交时都将redo log直接持久化到磁盘;

3. 设置为2的时候,表示每次事务提交时都只是把redo log写到page cache

InnoDB有一个后台线程,每隔1秒,就会把redo log buffer中的日志,调用write写到文件系统的page cache,然后调用fsync持久化到磁盘。

注意,事务执行中间过程的redo log也是直接写在redo log buffer中的,这些redo log也会被后台线程一起持久化到磁盘。也就是说,一个没有提交的事务的redo log,也是可能已经持久化到磁盘的。

还有两种场景会让一个没有提交的事务的redolog写入到磁盘中。

1. redo log buffer占用的空间即将达到 innodb_log_buffer_size一半的时候,

后台线程会主动写盘。注意,由于这个事务并没有提交,所以这个写盘动作只是write,而没有调用fsync,也就是只留在了文件系统的page cache。

2. 并行的事务提交的时候,顺带将这个事务的redo log buffer持久化到磁盘。假设一个事务A执行到一半,已经写了一些redo log到buffer中,这时候有另外一个线程的事务B提交,如果innodb_flush_log_at_trx_commit设置的是1,那么按照这个参数的逻辑,事务B要把redo log buffer里的日志全部持久化到磁盘。这时候,就会带上事务A在redo log buffer里的日志一起持久化到磁盘。

 

在两阶段提交的过程中,时序上redo logprepare, 再写binlog,最后再把redo log commit。如果把innodb_flush_log_at_trx_commit设置成1,那么redo logprepare阶段就要持久化一次,因为有一个崩溃恢复逻辑是要依赖于prepare redo log,再加上binlog来恢复的。

每秒一次后台轮询刷盘,再加上崩溃恢复这个逻辑,InnoDB就认为redo log在commit的时候就不需要fsync了,只会write到文件系统的page cache中就够了。

通常我们说MySQL的“双1”配置,指的就是sync_binlog和innodb_flush_log_at_trx_commit都设置成 1。也就是说,一个事务完整提交前,需要等待两次刷盘,一次是redo log(prepare 阶段),一次是binlog。

如此,一次事务的执行,就要刷新两次磁盘了,为了提高效率,就引入了组提交的机制。

组提交

首先需要介绍一下日志逻辑序列号(log sequence numberLSN),LSN是单调递增的,用来对应redo log的一个个写入点。每次写入长度为lengthredo logLSN的值就会加上length

redo log组提交

https://i2.wp.com/img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f77e9930dd8d8f7db15665f883350fee.png

如上图,是三个并发事务(trx1, trx2, trx3)prepare 阶段,都写完redo log buffer,持久化到磁盘的过程,对应的LSN分别是50120 160。那么组提交的过程如下:

1. trx1是第一个到达的,会被选为这组的 leader

2. trx1要开始写盘的时候,这个组里面已经有了三个事务,这时候LSN也变成了160

3. trx1去写盘的时候,带的就是LSN=160,因此等trx1返回时,所有LSN小于等于160redolog,都已经被持久化到磁盘;

4. 这时候trx2trx3就可以直接返回了。

这样子,就实现了redo log的组提交了。

binlog 组提交

这个是原来两阶段提交的逻辑

现在mysql对他做了优化,本来binlog是分两步的:

1. 先把binlogbinlog cache中写到磁盘上的binlog文件;

2. 调用fsync持久化。

现在把他拆分成这样:

这么一来,binlog也可以组提交了。在执行图5中第4步把binlog fsync到磁盘时,如果有多个事务的binlog已经写完了,也是一起持久化的。

binlog的组提交参数有binlog_group_commit_sync_delay 和binlog_group_commit_sync_no_delay_count。

1. binlog_group_commit_sync_delay参数,表示延迟多少微秒后才调用fsync;

2. binlog_group_commit_sync_no_delay_count参数,表示累积多少次以后才调用fsync。

这两个条件是或的关系,也就是说只要有一个满足条件就会调用fsync。

mysql写磁盘的机制得益以下方面:

1. redo log binlog都是顺序写,磁盘的顺序写比随机写速度要快;

2. 组提交机制,可以大幅度降低磁盘的IOPS消耗。

Mysql IO调优

1. 设置 binlog_group_commit_sync_delay binlog_group_commit_sync_no_delay_count参数,减少binlog的写盘次数。这个方法是基于额外的故意等待来实现的,因此可能会增加语句的响应时间,但没有丢失数据的风险。

2. sync_binlog 设置为大于1的值(比较常见是100~1000)。这样做的风险是,主机掉电时会丢binlog日志。

3. innodb_flush_log_at_trx_commit设置为2。这样做的风险是,主机掉电的时候会丢数据。

<think>好的,我现在需要比较数据库事务日志中的Redo LogBinlog的区别。根据用户提供的引用内容,我需要先整理已有的信息,然后补充可能遗漏的点。首先,引用[1]提到Binlog是逻辑日志,记录SQL语句,而Redo Log是物理日志。这点是核心区别之一。接着,引用[3]提到Undo Log的结构,但用户的问题是关于Redo LogBinlog,所以可能可以忽略Undo Log的部分,不过需要确认是否有其他相关信息。 接下来,我应该考虑两者的其他差异,比如用途、存储位置、恢复机制等。例如,Binlog主要用于数据复制恢复,而Redo Log用于崩溃恢复。此外,Binlog是Server层的日志,而Redo Log是InnoDB存储引擎特有的。这些都是常见的区别点,但需要检查是否在提供的引用中有相关依据。引用中没有直接提到存储位置,但根据常识,Binlog是逻辑日志,可能以文件形式存储,而Redo Log可能有特定的存储结构,如引用[2]提到的log block组成。 另外,用户提供的引用[3]提到了Binlog属于二进制日志,这可能Binlog的记录方式有关。需要确认两者在记录内容上的不同,比如Binlog记录的是逻辑操作(如SQL语句),而Redo Log记录的是页的物理修改,比如哪个数据页被修改了。 还有事务支持方面,Redo Log是InnoDB引擎支持事务的关键部分,而Binlog可能不直接支持事务,但可以通过事件的形式记录事务提交情况。此外,写入时机也可能不同,Redo Log事务进行中不断写入,而Binlog事务提交时一次性写入。 最后,需要确保回答的结构清晰,分点列出差异,并正确引用提供的资料。可能还需要生成相关问题,但用户的问题已经集中在比较两者的区别上,所以相关问题可以围绕应用场景、恢复机制、如何协同工作等展开。</think>在数据库事务日志中,Redo Log(重做日志)Binlog(二进制日志)有以下核心区别: --- ### 1. **日志类型与内容** - **Redo Log** 是**物理日志**,记录对数据页(Page)的物理修改,例如“将数据页X的第Y个字节修改为Z”。这种日志直接描述存储层面的变化,与具体SQL无关[^1]。 - **Binlog** 是**逻辑日志**,记录逻辑操作(如SQL语句或行级变更)。例如,`UPDATE users SET name='Alice' WHERE id=1` 会以SQL或行事件形式记录。 --- ### 2. **作用与恢复目标** - **Redo Log** 用于**崩溃恢复**(Crash Recovery),确保事务的持久性(Durability)。当数据库异常重启时,通过重放Redo Log将未刷盘的脏页恢复到崩溃前的状态[^3]。 - **Binlog** 用于**数据复制**(主从同步)**时间点恢复**(Point-in-Time Recovery)。通过解析Binlog,可以重建数据库操作历史,实现跨实例的数据同步或恢复到特定时间点[^1]。 --- ### 3. **存储位置与结构** - **Redo Log** 存储于存储引擎层(如InnoDB),由固定大小的循环写入文件组成(如`ib_logfile0`、`ib_logfile1`)。其内容由多个日志块(Log Block)构成,每个块大小为512字节[^2]。 - **Binlog** 存储于数据库服务层(MySQL Server),以独立文件形式存在(如`binlog.000001`),支持按大小或时间滚动生成新文件。 --- ### 4. **事务支持与写入时机** - **Redo Log** 与事务强绑定,**随事务执行逐步写入**。采用“预写日志”(Write-Ahead Logging, WAL)机制,确保事务提交前日志已持久化[^3]。 - **Binlog** 在事务提交时**一次性写入**(取决于`sync_binlog`配置)。仅在事务提交后记录完整操作,支持多种格式(如Statement、Row、Mixed)[^3]。 --- ### 5. **适用场景与依赖关系** - **Redo Log** 是InnoDB引擎实现ACID事务的关键组件,**仅用于崩溃恢复**,与存储引擎深度绑定[^1]。 - **Binlog** 是MySQL服务层的通用日志,**不依赖特定存储引擎**,主要用于数据复制审计,需通过两阶段提交(XA)与Redo Log协同保证事务一致性。 ---
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