(轉)innodb_doublewrite_file

記得剛開始看InnoDB文件的時候，Double Write一節（其實只有一小段）就讓我很困惑。無奈當時內力太淺，糾纏了很久也沒弄明白。時隔幾個月，重新來整理一下。

涉及到的概念：簡稱BP，，，，innodb tablespace。

1. 什麼是Double Write

在InnoDB將BP中的Dirty Page刷（flush）到磁碟上時，首先會將Page刷到InnoDB tablespace的一個區域中，我們稱該區域為Double write Buffer。在向Double write Buffer寫入成功後，再擇機將資料複製到正在的資料檔案對應的位置。

咋一看，這個過程有些多餘

2. 為什麼需要Double Write

InnoDB中有記錄（Row）被更新時，先將其在Buffer Pool（簡稱BP）中的page更新，並將這次更新記錄到Log file中，這時候BP中的該page就是被標記為Dirty。在適當的時候（BP不夠、系統閒置等），這些Dirty Page會被flush到磁碟上。

試想，在某個Dirty Page（一般是16K）flush的過程中，發生了系統斷電（或者OS崩潰），16K的資料只有8K被寫到磁碟上，這種現象被稱為（partial page writes、torn pages、fractured writes）。一旦partial page writes發生，那麼在InnoDB恢復時就很尷尬：在InnoDB的Log file中雖然知道這個資料頁被修改了，但是卻無法知道這個頁被修改到什麼程度，和這個頁面相關的redo也就無法應用了。

舉個例子：在InnoDB的log file中有如下Log：

Log sequence number 0 4285149977
Log sequence number 0 4287355447
Log sequence number 0 4289260680
Log sequence number 0 4291279900
Log sequence number 0 4293359020

其中第1、3個Log修改了該page，但是在斷電時，BP中該page只被flush了一部分。那麼InnoDB是無法決定上面的Log是否應該被應用的。這時，資料就出現了不一致。

所以，Log file的有效應用，前提是InnoDB的資料檔案中的Page是一致的。

簡而言之，Double write就是為了避免Partial page writes而設計的。

3. Double Write對效能的影響

系統需要將資料寫兩份，一般認為，Double Write是會降低系統效能的。peter猜測可能會有5-10%的效能損失，但是因為實現了資料的一致，是值得的。認為這應該是儲存層面應該解決的問題，放在資料庫層面無疑是犧牲了很多效能的。

事實上，Double Write對效能影響並沒有你想象（寫兩遍效能應該降低了50%吧？）的那麼大。在BP中一次性往往會有很多的Dirty Page同時被flush，Double Write則把這些寫操作，由隨機寫轉化為了順序寫。而在Double Write的第二個階段，因為Double Write Buffer中積累了很多Dirty Page，所以向真正的資料檔案中寫資料的時候，可能有很多寫操作可以合併，這樣有可能會降低Fsync的呼叫次數。

基於上面的原因，Double Write並沒有想象的那麼糟。另外，Dimitri在測試後，發現開啟和關閉Double Write對效率的影響並不大。

4. 相關引數與狀態

是否開啟了double write:

root@(none) 07:16:16>show variables like "%double%";
+--------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------+-------+
| innodb_doublewrite | ON    |
+--------------------+-------+

Double write的使用情況：

root@(none) 07:15:50>SHOW STATUS LIKE "%innodb_dblwr%";
+----------------------------+-----------+
| Variable_name              | Value     |
+----------------------------+-----------+
| Innodb_dblwr_pages_written | 145373349 |
| Innodb_dblwr_writes        | 2249336   |
+----------------------------+-----------+

上面可以看到，從BP共Flush了145373349個Pages到double write buffer中；一共呼叫了2249336次write寫到真正的資料檔案。可見，相當於每次write合併了 145373349 / 2249336 = 64.6次Flush。（這就是為什麼double write buffer為什麼並不會對效率有很大影響的原因）

5. 我的看法

在某些檔案系統（ZFS等）層面能夠保證不出現Partial page writes時，可以關閉Double Write。因為它對效能影響並不大，一般情況都建議開啟，畢竟帶來的資料安全性保障可能是我們更關心的。

參考文獻：

[0]. Manual about Double Write

[1]. Innodb Double Write

[2].

[3]. MySQL Performance: InnoDB Doublewrite Buffer Impact