MySQL · 最佳实践 · 空间优化
最后更新于：2022-04-01 10:34:51
在前三期介绍了RDS for MySQL参数优化，锁问题以及延迟优化最佳实践之后，本期将介绍存储空间相关的最佳实践。
存储空间是RDS很重要的一个指标，在RDS的工单问题中，空间问题的咨询可以排在top 5，当RDS的实际使用空间超过了购买的空间后，实例就会被锁定了，这样就会导致应用无法再写入，更新数据，造成应用的报错。在RDS的控制台中可以设定空间的报警阀值，当实例空间到达报警阀值后用户就会收到报警短信， 这个时候用户则需要对判断当前的空间增长是否合理。
如果增长合理则需要对实例的进行弹性升级，这里需要指出的是弹性升级分为两种：
* 本地升降级：该类升级是实例所在的主机磁盘空间充足，足以容纳升级所需的空间，这个时候的升级非常迅速，而且对应用毫无影响；
* 跨机升级：该类升级时实例所在的主机剩余磁盘空间不足以容纳升级所需的空间，那么就需要将实例迁移到其他磁盘资源足够的主机上，这时需要的时间可能会很长，取决于实例的总空间大小，因为迁移过程涉及将备份拷贝还原到新的主机上，同时还要考虑新实例与旧实例的数据同步问题，那么这一些因素都会导致升级时间较长，最后升级结束时候数据库中的已有连接会全部断开（备注：高安全访问链路没有此问题）。
如果增长不合理，则需要进行快速的判断问题出现在哪，
也需要我们了解RDS的空间组成到底包括了哪些。在RDS控制台中可以看到空间的组成分为了5部分，分别为：
* 磁盘总空间
* 数据空间
* 日志空间
* 临时文件空间
* 系统文件空间
接下来我们将一一介绍一下这些文件组成：
## 数据文件
顾名思义该文件空间是指的存放数据的文件，对应到数据库中就是一张张的表，表的组成主要包括：数据和索引两类，所以当你看到你的数据文件占用 实例的空间非常多的时候，你需要看一下到底是哪一张表占用了我的空间，用户可以通过数据库的数据字典找到系统中占用最大的表：
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select TABLE_SCHEMA,TABLE_NAME,INDEX_LENGTH/1024/1024 as index_M,DATA_LENGTH/1024/1024 as data_M from TABLES order by (INDEX_LENGTH+DATA_LENGTH) desc limit 10;
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凡事预则立，不预则废，我们可以未雨绸缪，在设计应用的初期就考虑好系统的存储：
1. 未来数据的增长趋势，决定磁盘的空间大小；
2. 数据的生命保留周期，决定是否进行数据删除或归档；
3. 设计表选用合理的数据类型，字段大小，存储引擎，进行分区还是分表；
下图的案例中，数据空间占用了实例大量的空间，那么可以通过上述方法定位数据库中到底是那些张表占用空间导致的问题：
### 常见的空间问题：
1. 对表进行数据删除后空间不会进行释放
最佳实践：需要对表进行重建，重建的方法：Optimize table xxxxx，该方法在5.6以下会导致锁表，RDS 5.6支持在线重建。
2. 大表索引占用的空间比数据空间还大
最佳实践：需要将表中无用或者重复的索引删除，删除索引需要特别注意该索引是否还在使用。
3. 大表主要用作日志型业务数据存储，基本都是插入，很少查询
最佳实践：可以使用tokudb引擎将表中的数据进行压缩，通常压缩效率在3倍以上，注意使用tokudb引擎需要调整tokudb的buffer， 可参考参数优化loose_tokudb_buffer_pool_ratio。
## 日志文件：
RDS MySQL采用主从M-M的高可用架构，其主备之间的数据同步依靠binlog日志。为了减少binlog日志对用户的空间的占用，RDS会定时把日志备份到oss中， 然后将本地的binlog清除。当日志空间出现异常的时候，如下图，由于应用写入数据压力过大，导致binlog日志增加的速度大于了RDS上传到oss的速度， 造成了binlog日志增长迅猛，这时候需要用户对数据库进行优化，减小对数据库的变更操作。
1. 曾经看到这样的案例，应用频繁的对表进行更新，但是在该表上有较多的大字段，由于在row格式下，binlog会记录整行记录， 这样就导致了binlog增长非常迅猛，详细可以参考[Mysql大字段的频繁更新导致binlog暴增](http://hidba.org/?p=957)。所以在应用的设计初期，就要避免使用大字段：varchar(8000),text,blob,clob等。
2. 还有一种情况可能是主备的复制卡主或者中断，则会导致主库的binlog没有传递到备库，那么这个时候binlog会一直在主库堆积， 那么就需要提工单要求尽快处理了。
## 临时文件：
临时文件通常可以理解为数据库做一个大的操作，由于内存不足，数据库需要将内存中的文件写到磁盘上，这样则有可能导致临时文件写的非常大， 通常出现这种情况的时候，数据库在做大的排序操作（order by，group by，distinct）。下图的案例中，由于数据库中一条order by的语句频繁的执行， 但是排序sql没有索引，导致了临时文件的频繁写操作：
1. 当临时空间上涨原因是SQL排序导致的时候，可以通过show processlist快速找出排序的SQL，然后kill 掉SQL；
2. 同时对排序的sql添加合适的索引，避免排序，这是治根的办法，避免数据库中出现排序的SQL；
3. 为了避免排序消耗的空间过大，可以设置临时空间的大小，具体可以参考[RDS参数优化loose_rds_max_tmp_disk_space](https://yq.aliyun.com/articles/55594)
## 系统文件：
系统文件是每个数据库在安装的时候会初始化一些系统文件，这些系统文件是数据库正常运行的前提，mysql：ibdata1，ib_logfile0，下面的这幅图 反映了 “其他文件”占用达到了非常多的问题，可以参考：[ibdata1文件持续增加的问题定位](https://yq.aliyun.com/articles/9055)
1. ibdata1文件中大量的都是undo_log，建议将版本升级到5.6以上有独立的purge线程可以很快的回收掉undo log，可以单独设置undo tablespace 文件，避免与ibdata1混用在一起；
2. 同时也可以采用逻辑迁移的方式，重建ibdata1文件；
3. 数据库中要注意未提交的事务对undo的影响，监控数据库中的INNODB_TRX视图。
综上所述，空间问题也是一个比较复杂的问题，但是如果我们能够在系统设计之初遵循一些最佳实践，那么我们还是能够很好的处理掉这些问题， 祝你玩得开心，用得放心。