mysqldump造成Buffer Pool污染的研究

前言：

最近Oracle MySQL在其官方Blog上贴出了 5.6中一些变量默认值的修改。其中 的默认值从0替换成了1000（即1s）

关于该参数的作用摘录如下：

其实作用就是：减小单次的大批量数据查询（类似于mysqldump的行为）对于BufferPool（下称BP）的污染。

说到这里就不得不提一下BP的midpoint insert 机制。

下文就将对于这个机制做一定分析和讨论。

BP可以被认为是一条长链表。被分成young 和 old两个部分，其中old默认占37%的大小（由 配置）。靠近顶端的Page表示最近被放问。靠近尾端的Page表示长时间未被访问。而这两个部分的交汇处成为midpoint。每当有新的Page需要加载到BP时，该page都会被插入到midpoint的位置，并声明为old-page。当old部分的page，被访问到时，该page会被提升到链表的顶端，标识为young。

由于table scan的操作是先load page，然后立即触发一次访问。所以当 =0 时，会导致table scan所需要的page不读的作为young page被添加到链表顶端。而一些使用较为不频繁的page就会被挤出BP，使得之后的SQL会产生磁盘IO，从而导致响应速度变慢。这也就是标题中所提到的BP污染。

percona之前也做过相关测试，其结论是time=0时，正常访问的吞吐量下降为10%；当time=1000时，吞吐量和没有备份时的性能一致。

是否真是如此呢，我们来亲自测试一下。

下面是测试结果：

其中concurrency代表sysbench中 --num-threads的数值。

OPT代表该环境下，没有mysqldump时的sysbench QPS。

余下两列分别代表有mysqldump时的sysbench QPS。

ConcurrencyOPTold_time=0old_time=1000

11739418362141

22970336703981

34734756836540

46471768058337

583551867615885

6993961297819893

71123301649126022

81266002384033346

91384683076039194

101503653903448925

111630534317460352

121749165206670180

131741606385378076

141737866516480661

151742687096590633

1617504480871102629

1717558390689103423

1817593994805112629

1917511493303120625

由结果可以看出，time=1000并没有给查询性能带来很大的提升。最佳情况下也只是比time=0时提高80%的性能。

为什么呢？

其实不难理解，表中的concurrency很大程度上决定了测试page的冷热程度。并发数越大，每面产生的并行请求就越多，从而每个page被访问的频率就越高，page在LRU链表中的位置也就越靠顶端。反之亦然。

那么我们来想想下高频率热点数据访问时的情况。这时虽然mysqldump访问的page会不断加载在LRU顶端，但是高频度的热点数据访问会以更快的速度把page再次抢占到LRU顶端。从而导致mysqldump加载入的page会被迅速刷下，并立即被evict（淘汰）。因此，time=0或1000对这种压力环境下的访问不会造成很大影响，因为dump的数据根本抢占不过热点数据。

同样，超低频率的数据访问也是一样的情况。由于数据访问频度很低，大量的page都处于LRU链表的尾端。所以无论dump的page被加载到head或是midpoint位置，都会在热点数据的前面。也就是说无论怎样，数据page都会被淘汰。所以，这种压力环境下的性能同样不会随着time值的配置变化有很大浮动。

真正能够享受到time带来的福利的是那些 处于midpoint边缘的不温不火的数据。

从下图也可以看出，性能提升最大的情况集中在中等访问量的情况下，也即 37%的位置上

从之前的分析也可以得出这样的结论： 的作用范围对page的冷热情况有直接联系。而innodb_old_blocks_pct 又决定了BP的数据分布。

那么 innodb_old_blocks_pct 的调节，能够左右 innodb_old_blocks_time的影响范围。

上图的曲线也证明了这样的观点。当innodb_old_blocks_pct 调节到60%时，波峰也相应平移到了 60%的位置。

总结：
1. innodb_old_blocks_time =1000 一定程度上可以降低mysqldump类型的访问对数据库性能带来的影响。
2. innodb_old_blocks_time =1000 的优化效果有限，对于处于midpoint附近的page能带来最大的提升效果。