100G内存下,MySQL查询200G大表会OOM么?
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我的主机内存只有100G,现在要全表扫描一个200G大表,会不会把DB主机的内存用光?
逻辑备份时,可不就是做整库扫描吗?若这样就会把内存吃光,逻辑备份不是早就挂了?
所以大表全表扫描,看起来应该没问题。这是为啥呢?
全表扫描对server层的影响
假设,我们现在要对一个200G的InnoDB表db1. t,执行一个全表扫描。当然,你要把扫描结果保存在客户端,会使用类似这样的命令:
mysql -h$host -P$port -u$user -p$pwd -e
"select * from db1.t" > $target_file
InnoDB数据保存在主键索引上,所以全表扫描实际上是直接扫描表t的主键索引。这条查询语句由于没有其他判断条件,所以查到的每一行都可以直接放到结果集,然后返回给客户端。
那么,这个“结果集”存在哪里呢?
获取一行,写到net_buffer。这块内存的大小是由参数net_buffer_length定义,默认16k
重复获取行,直到net_buffer写满,调用网络接口发出去
若发送成功,就清空net_buffer,然后继续取下一行,并写入net_buffer
若发送函数返回EAGAIN或WSAEWOULDBLOCK,就表示本地网络栈(socket send buffer)写满了,进入等待。直到网络栈重新可写,再继续发送
查询结果发送流程:
一个查询在发送过程中,占用的MySQL内部的内存最大就是net_buffer_length这么大,不会达到200G socket send buffer 也不可能达到200G(默认定义/proc/sys/net/core/wmem_default),若socket send buffer被写满,就会暂停读数据的流程
服务端发送阻塞:
MySQL查询语句进入执行阶段后,先把状态设置成 Sending data 然后,发送执行结果的列相关的信息(meta data) 给客户端 再继续执行语句的流程 执行完成后,把状态设置成空字符串
session 1 | session2 |
begin select * from t where id=1 for update | 启动事务 |
select * from t lock in share mode (blocked) |
可见session2是在等锁,状态显示为Sending data。
仅当一个线程处于“等待客户端接收结果”的状态,才会显示"Sending to client" 若显示成“Sending data”,它的意思只是“正在执行”
全表扫描对InnoDB的影响
InnoDB内存的一个作用,是保存更新的结果,再配合redo log,避免随机写盘。
内存的数据页是在Buffer Pool (简称为BP)管理,在WAL里BP起加速更新的作用。
BP还能加速查询。
而BP对查询的加速效果,依赖于一个重要的指标,即:内存命中率。
可以在show engine innodb status结果中,查看一个系统当前的BP命中率。一般情况下,一个稳定服务的线上系统,要保证响应时间符合要求的话,内存命中率要在99%以上。
执行show engine innodb status ,可以看到“Buffer pool hit rate”字样,显示的就是当前的命中率。比如下图命中率,就是100%。
若所有查询需要的数据页都能够直接从内存得到,那是最好的,对应命中率100%。
InnoDB Buffer Pool的大小是由参数 innodb_buffer_pool_size确定,一般建议设置成可用物理内存的60%~80%。
在大约十年前,单机的数据量是上百个G,而物理内存是几个G;现在虽然很多服务器都能有128G甚至更高的内存,但是单机的数据量却达到了T级别。
所以,innodb_buffer_pool_size小于磁盘数据量很常见。若一个 Buffer Pool满了,而又要从磁盘读入一个数据页,那肯定是要淘汰一个旧数据页的。
InnoDB内存管理
使用的最近最少使用 (Least Recently Used, LRU)算法,淘汰最久未使用数据。
基本LRU算法
state1,链表头部是P1,表示P1是最近刚被访问过的数据页 此时,一个读请求访问P3,因此变成状态2,P3被移到最前 状态3表示,这次访问的数据页不存在于链表,所以需要在BP中新申请一个数据页Px,加到链表头。但由于内存已满,不能申请新内存。于是清空链表末尾Pm数据页内存,存入Px的内容,放到链表头部
状态1,要访问P3,由于P3在New区,和优化前LRU一样,将其移到链表头部 =》状态2 之后要访问一个新的不存在于当前链表的数据页,这时依然是淘汰掉数据页Pm,但新插入的数据页Px,是放在LRU_old处 处于old区的数据页,每次被访问的时候都要做如下判断:
若该数据页在LRU链表中存在的时间超过1s,就把它移动到链表头部 若该数据页在LRU链表中存在的时间短于1s,位置保持不变。1s是由参数innodb_old_blocks_time控制,默认值1000,单位ms。
扫描过程中,需要新插入的数据页,都被放到old区域 一个数据页里面有多条记录,这个数据页会被多次访问到,但由于是顺序扫描,这个数据页第一次被访问和最后一次被访问的时间间隔不会超过1秒,因此还是会被保留在old区域 再继续扫描后续的数据,之前的这个数据页之后也不会再被访问到,于是始终没有机会移到链表头部(New区),很快就会被淘汰出去。
小结