MySQL InnoDB的存储结构总结

Posted 2020-09-07

从物理意义上来讲，InnoDB表由共享表空间、日志文件组（redo文件组）、表结构定义文件组成。若将innodb_file_per_table设置为on，则系统将为每一个表单独的生成一个table_name.ibd的文件，在此文件中，存储与该表相关的数据、索引、表的内部数据字典信息。表结构文件则以.frm结尾，这与存储引擎无关。

　　以下为InnoDB的表空间结构图：

在InnoDB存储引擎中，默认表空间文件是ibdata1，初始化为10M，且可以扩展，如下图所示：

　　实际上，InnoDB的表空间文件是可以修改的，使用以下语句就可以修改：

Innodb_data_file_path=ibdata1:370M；ibdata2:50M:autoextend

使用共享表空间存储方式时，Innodb的所有数据保存在一个单独的表空间里面，而这个表空间可以由很多个文件组成，一个表可以跨多个文件存在，所以其大小限制不再是文件大小的限制，而是其自身的限制。从Innodb的官方文档中可以看到，其表空间的最大限制为64TB，也就是说，Innodb的单表限制基本上也在64TB左右了，当然这个大小是包括这个表的所有索引等其他相关数据。

　　而在使用单独表空间存储方式时，每个表的数据以一个单独的文件来存放，这个时候的单表限制，又变成文件系统的大小限制了。

　　以下即为不同平台下，单独表空间文件最大限度。

Operating System  File-size Limit
Win32 w/ FAT/FAT32  2GB/4GB
Win32 w/ NTFS          2TB (possibly larger)
Linux 2.4+          (using ext3 file system) 4TB
Solaris 9/10          16TB
MacOS X w/ HFS+         2TB
NetWare w/NSS file system  8TB

※ 以下是mysql文档中的内容：
Windows用户请注意： FAT和VFAT (FAT32)不适合MySQL的生产使用。应使用NTFS。

共享表空间与独占表空间可以通过参数innodb_file_per_table来转换，若为1，则开启独占表空间，否则，开启共享表存储。

在服务器资源有限,单表数据不是特别多的情况下, 独立表空间明显比共享方式效率更高 . 但是MySQL 默认是共享表空间 。

具体的共享表空间和独立表空间优缺点如下：

共享表空间：
优点：
可以放表空间分成多个文件存放到各个磁盘上（表空间文件大小不受表大小的限制，如一个表可以分布在不同步的文件上）。数据和文件放在一起方便管理。
缺点：
所有的数据和索引存放到一个文件中以为着将有一个很常大的文件，虽然可以把一个大文件分成多个小文件，但是多个表及索引在表空间中混合存储，这样对于一个表做了大量删除操作后表空间中将会有大量的空隙，特别是对于统计分析，日值系统这类应用最不适合用共享表空间。

独立表空间：在配置文件（my.cnf）中设置： innodb_file_per_table

优点：
1．  每个表都有自已独立的表空间。
2．  每个表的数据和索引都会存在自已的表空间中。
3．  可以实现单表在不同的数据库中移动。
4．  空间可以回收（除drop table操作处，表空不能自已回收）
a)         Drop table操作自动回收表空间，如果对于统计分析或是日值表，删除大量数据后可以通过:alter table TableName engine=innodb;回缩不用的空间。
b)         对于使innodb-plugin的Innodb使用truncate table也会使空间收缩。
c)         对于使用独立表空间的表，不管怎么删除，表空间的碎片不会太严重的影响性能，而且还有机会处理。
缺点：
单表增加过大，如超过100个G。

※ 对于启用了innodb_file_per_table 的参数选项之后，在每个表对应的.idb文件内只是存放了数据、索引和插入缓冲，而撤销（undo）信息，系统事务信息，二次写缓冲等还是存放在了原来的共享表空间内。

※ 数据段即B+树的叶节点，索引段即为B+树的非索引节点。

※ InnoDB存储引擎的管理是由引擎本身完成的，表空间是由分散的页和段组成。

※ 区由64个连续的页组成，每个页大小为16K，即每个区大小为1MB，创建新表时，先有32页大小的碎片页存放数据，使用完后才是区的申请，（InnoDB最多每次申请4个区，保证数据的顺序性能）

※ 页类型有：数据页、Undo页、系统页、事务数据页、插入缓冲位图页、以及插入缓冲空闲列表页。