(转)MyISAM Key Cache详解及优化

Posted 2020-10-13

原文：http://huanghualiang.blog.51cto.com/6782683/1372721

一、MyISAM Key Cache详解:

为了最小化磁盘I/O，MyISAM将最频繁访问的索引块（“indexblock”）都放在内存中，这样的内存缓冲区我们称之为Key Cache，它的大小可以通过参数key_buffer_size来控制。在MyISAM的索引文件中（MYI），连续的单元（contiguous unit）组成一个Block，Index block的大小等于该BTree索引节点的大小。Key Cache就是以Block为单位的。

1. MyISAM如何使用Key Cache

当mysql请求(读或写)MyISAM索引文件中某个IndexBlock时，首先会看Key Cache队列中是否已经缓存了对应block。如果有，就直接在Key Cache队列中进行读写了，不再需要请求磁盘。如果是写请求，那么Key Cache中的对应Block就会被标记为Dirty（和磁盘不一致）。在MyISAM在Key Cache成功请求（读写）某个Block后，会将该Block放到Key Cache队列的头部。

如果Key Cache中没有待请求（读或写）的Block，MyISAM会向磁盘请求对应的Block，并将其放到KeyCache的队列头部。队列如果满了，会将队列尾部的Block删除，该Block如果是Dirty的，会将其Flush到磁盘上。我们看到MyISAM维护了一个LRU（Least Recently Used）的Key Cache队列。队列中的Dirty Block会在Block被踢出队列时Flush到磁盘上。

2. 并发访问

Key Cache中的index Block是可以被并发访问的（Shared access ），下面是一些规则：

a.多个没有更新操作的session可以并发同一个block buffer

b.多个session同时访问某一个block buffer，如果某个session是update操作，则优先访问

c.多个session如果都需要进行block replacement，是可以并发操作。（从index file中读取block更新到key cache，但是key cache已满，需要删除一些block buffer的操作叫做block replacement）

设置多key buffer

set global hot.key_buffer_size=xx; #hot、cold 是key buffer的名字，可随意取

set global colkd.key_buffer_size=xx;

CACHE INDEX example.top_message IN  hot_cache

CACHE INDEX example.event IN cold_cache

LOAD INDEX INTO CACHEexample.top_message,example.event IGNORE LEAVES; #预加载,可以放在配制文件中,启动后数据库key buffer命中率会提升.

LOAD INDEX INTO CACHE example.user IGNORELEAVERS,expamle.groups

二、MySQL管理key buffer算法：

MySQL默认使用LRU算法（因默认key_cache_division_limit= 100，只有一个chain,不使用“中点插入算法”。

Key Cache的LRU算法，作为对LRU算法的改进，MyISAM还提供了另一个缓存算法：“MidpointInsertion Strategy”。

Midpoint Insertion Strategy（中点插入算法）-将LRU链分成hot子表warm子表。

1. 相关参数

该策略涉及的参数有：key_cache_division_limit、key_cache_age_threshold

key_cache_division_limit=70  --  %30的缓存做hot

key_cache_age_threshold：Hotsub-chain中的顶部的block停留时间超过一个阈值后就会被降级到warm sub-chain。具体的计算方法是：设N为key cache中的block个数，如果在最近的（N*key_cache_age_threshold/100）次访问中，keycache顶部的block仍然没有被访问到，那么就会被移到warmsub-chain的顶部。

 

2. 原理介绍

(1).该策略将前面的LRU队列（LRU Chain）分成两部分，hot sub-chain和warm sub-chain。并根据参数key_cache_division_limit划分，总保持warm sub-chain在这个百分比以上。默认情况key_cache_division_limit是100，所以默认时候只有warmsub-chain,即LRU Chain。

(注：Multiple Key cache情况，每个key cache都有对应的key_cache_division_limit值)

(2).在warm sub-chain中的某个block如果被访问（Access）次数超过某个值时候，就将该block放到hot sub-chain的底部。

(3).在hot sub-chain中的block会随着每一次的hit调整位置，hit越多，越接近底部。在顶部停留时间过长就会被降级到warm sub-chain中，而且是warm sub-chain的顶部（很可能很快就会被移出key cache）。

(4).Hot sub-chain中的顶部的block停留时间超过一个阈值后就会被降级到warm sub-chain。这个阈值由参数key_cache_age_threshold决定。具体的计算方法是：设N为key cache中的block个数，如果在最近的（N*key_cache_age_threshold/100）次访问中，keycache顶部的block仍然没有被访问到，那么就会被移到warm sub-chain的顶部。

(5).默认情况key_cache_division_limit = 100，这时只有只有一个Chain，所以不使用该策略。即退化的Midpoint Insertion Strategy是LRU算法。

*key buffer一些参数指标：

物理读：key_read/key_read_requests一般要应小于0.01，否则key buffer设置小了。

key_writes/key_write_requests #看写多不多，若很多接近1

使用率：1-((key_block_unused*key_cache_block_size)/key_buffer_size) # 一般在80%左右比较优，大于80%，可能是keybuffer设置过小，小于80% 可能是key buffer设置过大，导致内存资源浪费。