information_schema系列十一

1: INNODB_CMP 和INNODB_CMP_RESET

这两个表存储的是关于压缩INNODB信息表的时候的相关信息,

Column name	Description
PAGE_SIZE	Compressed page size in bytes.
COMPRESS_OPS	Number of times a B-tree page of the size PAGE_SIZE has been compressed. Pages are compressed whenever an empty page is created or the space for the uncompressed modification log runs out.
COMPRESS_OPS_OK	Number of times a B-tree page of the size PAGE_SIZE has been successfully compressed. This count should never exceed COMPRESS_OPS.
COMPRESS_TIME	Total time in seconds spent in attempts to compress B-tree pages of the size PAGE_SIZE.
UNCOMPRESS_OPS	Number of times a B-tree page of the size PAGE_SIZE has been uncompressed. B-tree pages are uncompressed whenever compression fails or at first access when the uncompressed page does not exist in the buffer pool.
UNCOMPRESS_TIME	Total time in seconds spent in uncompressing B-tree pages of the size PAGE_SIZE.

这几个表主要就是看我们的压缩是不是有效,必须有PEOCESS的权限才可以查看这两张表.

在这刚好补充一下表压缩的知识:

在创建innodb表时带上ROW_FORMAT=COMPRESSED参数能够使用比默认的16K更小的页。这样在读写时需要更少的I/O，对于SSD磁盘更有价值,页的大小通过KEY_BLOCK_SIZE参数指定。不同大小的页意味着需要使用独立表空间，不能使用系统共享表空间，可以通过innodb_file_per_table指定。KEY_BLOCK_SIZE的值越小，你获得I/O好处就越多，但是如果因为你指定的值太小，当数据被压缩到不足够满足每页多行数据记录时，会产生额外的开销来重组页。对于一个表，KEY_BLOCK_SIZE的值有多小是有严格的限制的，一般是基于每个索引键的长度。有时指定值过小，当create table或者alter table会失败。

在缓冲池中，被压缩的数据是存储在小页中的，这个小页的实际大小就是KEY_BLOCK_SIZE的值。为了提取和更新列值，mysql也会在缓冲池中创建一个未压缩的16k页。任何更新到未压缩的页也需要重新写入到压缩的页，这时你需要估计缓冲池的大小以满足压缩和未压缩的页，尽管当缓冲空间不足时，未压缩的页会被挤出缓冲池。在下次访问时，不压缩的页还会被创建。

看个例子:

SET GLOBAL innodb_file_per_table=1; 
SET GLOBAL innodb_file_format=Barracuda;
 CREATE TABLE t1 (c1 INT PRIMARY KEY) ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;

• 如果你指定ROW_FORMAT=COMPRESSED，那么可以忽略KEY_BLOCK_SIZE的值，这时使用默认innodb页的一半，即8kb；
• 如果你指定了KEY_BLOCK_SIZE的值，那么你可以忽略ROW_FORMAT=COMPRESSED，因为这时会自动启用压缩；
• 为了指定最合适KEY_BLOCK_SIZE的值，你可以创建表的多个副本，使用不同的值进行测试，比较他们的.ibd文件的大小；
• KEY_BLOCK_SIZE的值作为一种提示，如必要，Innodb也可以使用一个不同的值。0代表默认压缩页的值，Innodb页的一半。KEY_BLOCK_SIZE的值只能小于等于innodb page size。如果你指定了一个大于innodb page size的值，mysql会忽略这个值然后产生一个警告，这时KEY_BLOCK_SIZE的值是Innodb页的一半。如果设置了innodb_strict_mode=ON，那么指定一个不合法的KEY_BLOCK_SIZE的值是返回报错。

InnoDB未压缩的数据页是16K，根据选项组合值，mysql为每个表的.ibd文件使用1kb,2kb,4kb,8kb,16kb页大小，实际的压缩算法并不会受KEY_BLOCK_SIZE值影响，这个值只是决定每个压缩块有多大，从而影响多少行被压缩到每个页。设置KEY_BLOCK_SIZE值等于16k并不能有效的进行压缩，因为默认的innodb页就是16k，但是对于拥有很多BLOB,TEXT,VARCHAR类型字段的表可能会有效果的。

一般而言，对于读远远大于写的应用以及拥有合理数量的字符串列的表，使用压缩效果会更好。

四、INNODB表是如何压缩的？

1、压缩算法

mysql进行压缩是借助于zlib库，采用L777压缩算法，这种算法在减少数据大小、CPU利用方面是成熟的、健壮的、高效的。同时这种算法是无失真的，因此原生的未压缩的数据总是能够从压缩文件中重构，LZ777实现原理是查找重复数据的序列号然后进行压缩，所以数据模式决定了压缩效率，一般而言，用户的数据能够被压缩50%以上。

不同于应用程序压缩或者其他数据库系统的压缩，InnoDB压缩是同时对数据和索引进行压缩，很多情况下，索引能够占数据库总大小的40%-50%。如果压缩效果很好，一般innodb文件会减少25%-50%或者更多，而且减少I/O增加系统吞吐量，但是会增加CPU的占用，你可通过设置innodb_compression_level参数来平衡压缩级别和CPU占用。

2、InnoDB数据存储及压缩

所有数据和b-tree索引都是按页进行存储的，每行包含主键和表的其他列。辅助索引也是b-tree结构的，包含对值：索引值及指向每行记录的指针，这个指针实际上就是表的主键值。

在innodb压缩表中，每个压缩页（1,2,4,8）都对应一个未压缩的页16K，为了访问压缩页中的数据，如果该页在buffer pool中不存在，那么就从硬盘上读到这个压缩页，然后进行解压到原来的数据结构。为了最小化I/O和减少解压页的次数，有时，buffer pool中包括压缩和未压缩的页，为给其他页腾出地方，buffer pool会驱逐未压缩页，仅仅留下压缩页在内存中。或者如果一个页一段时间没有被访问，那么会被写到硬盘上。这样一来，任何时候，buffer pool中都可以包含压缩页和未压缩页，或者只有压缩页或者两者都没有。

Mysql采用LRU算法来保证哪些页应该在内存中还是被驱逐。因此热数据一般都会在内存中。

五、OLTP系统压缩负载优化

一般而言，innodb压缩对于只读或者读比重比较多的应用效果更好，SSD的出现，使得压缩更加吸引我们，尤其对于OLTP系统。对于经常update、delete、insert的应用，通过压缩表能够减少他们的存储需求和每秒I/O操作。

下面是针对写密集的应用，设置压缩表的一些有用参数：

• innodb_compression_level：决定压缩程度的参数，如果你设置比较大，那么压缩比较多，耗费的CPU资源也较多；相反，如果设置较小的值，那么CPU占用少。默认值6，可以设置0-9
• innodb_compression_failure_threshold_pct：默认值5，范围0到100.设置中断点避免高昂的压缩失败率。
• innodb_compression_pad_pct_max：指定在每个压缩页面可以作为空闲空间的最大比例，该参数仅仅应用在设置了innodb_compression_failure_threshold_pct不为零情况下，并且压缩失败率通过了中断点。默认值50，可以设置范围是0到75.

可以使用以下语句进行压缩.

alter table test KEY_BLOCK_SIZE=1|2|4|8|16;

设置的越小,压缩比例就会越大,但是会带来额外的开销,一般建议8K.

2:INNODB_CMP_PER_INDEX和INNODB_CMP_PER_INDEX_RESET

这两个表存储的是关于压缩INNODB信息表的时候的相关信息,有关整个表和索引信息都有.我们知道对于一个INNODB压缩表来说,不管是数据还是二级索引都是会被压缩的,因为数据本身也可以看作是一个聚集索引.

Column name	Description
DATABASE_NAME	相关数据库
TABLE_NAME	监控的压缩表
INDEX_NAME	索引的名字
COMPRESS_OPS	Number of compression operations attempted. Pages are compressed whenever an empty page is created or the space for the uncompressed modification log runs out.
COMPRESS_OPS_OK	Number of successful compression operations. Subtract from the COMPRESS_OPS value to get the number of compression failures. Divide by the COMPRESS_OPS value to get the percentage of compression failures.
COMPRESS_TIME	Total amount of CPU time, in seconds, used for compressing data in this index.
UNCOMPRESS_OPS	Number of uncompression operations performed. Compressed InnoDB pages are uncompressed whenever compression fails, or the first time a compressed page is accessed in the buffer pool and the uncompressed page does not exist.
UNCOMPRESS_TIME	Total amount of CPU time, in seconds, used for uncompressing data in this index.

但是要注意一点的就是,用这两个表来收集所有信息的表的时候,是会对性能造成严重的影响的,所以说默认是关闭状态的。如果要打开这个功能的话我们要设置以下参数为ON状态。

innodb_cmp_per_index_enabled

3： INNODB_CMPMEM_RESET和 INNODB_CMPMEM

这两个表是存放关于MySQL INNODB的压缩页的buffer pool信息。

Column name	Description
PAGE_SIZE	Block size in bytes. Each record of this table describes blocks of this size.
BUFFER_POOL_INSTANCE	A unique identifier for the buffer pool instance.
PAGES_USED	Number of blocks of the size PAGE_SIZE that are currently in use.
PAGES_FREE	Number of blocks of the size PAGE_SIZE that are currently available for allocation. This column shows the external fragmentation in the memory pool. Ideally, these numbers should be at most 1.
RELOCATION_OPS	Number of times a block of the size PAGE_SIZE has been relocated. The buddy system can relocate the allocated “buddy neighbor”of a freed block when it tries to form a bigger freed block. Reading from the table INNODB_CMPMEM_RESET resets this count.
RELOCATION_TIME	Total time in microseconds spent in relocating blocks of the size PAGE_SIZE. Reading from the table INNODB_CMPMEM_RESETresets this count.