innodb--表空间

MySQL把数据库中表结构的定义信息保存到数据库目录的.frm文件中。

在InnoDB中数据库中存储的数据及索引实际是存放在表空间里的(tablespace)。

可以将每个基于InnoDB存储引擎的表单独产生一个表空间，文件名为：表名.ibd（./data/databasename/*.ibd），这样就不用将所有数据都存放于默认的表空间中.这些单独的表空间文件仅存储该表的数据、索引和插入缓冲等信息，其余信息还是存放在默认的表空间中.

先来个图片说明：

1. 在配置文件中可以配置InnoDB的表空间[1]，一般格式如下(独立表空间)：
   datadir = /opt/mysql/data
   innodb_data_file_path=ibdata1:1G;ibdata2:1G;ibdata3:1G;ibdata4:1G;ibdata5:1G
2. 完整的表空间，会被分成如下结构供给InnoDB使用。最小单位是page，每个page为16K；64个连续的page组成一个extent；多个extent和page构成一个segment。Segment初始时InnoDB会为它分配32个pages，之后根据需要会将extent分配给segment，单次最多会分配4个extends给segment。[1]
3. 具体的，InnoDB中一个索引（B-tree）由两个segment组成。其中，所有的叶子节点（leaf nodes）存放在一个segment中，所有的非叶子节点（nonleaf nodes）存放在一个segment中。[1]
4. 一个存放记录(row)的page，由page header、page trailer、page body组成。如下图:[2]
   

在使用Innodb引擎时将要面对两种表空间的管理选择的问题，Innodb有两种管理表空间的方法。

• 共享表空间：也可以拆分成多个小的表空间。
• 独立表空间：每一个表有一个独立的表空间。

在性能和运维上独立表空间比共享的表空间有很多优势。

一、共享表空间 和 独立表空间的概念描述

1、共享表空间

某一个数据库的所有的表数据，索引文件全部放在一个文件中，默认这个共享表空间的文件路径在data目录下。 默认的文件名为ibdata1  初始化为10M。

由于是默认的方式，就暂且理解为Mysql官方推荐的方式。相对而言所有的数据都在一个（或几个）文件中，比较利于管理，而且在操作的时候只需要open这一个（或几个）文件即可，相对来说代价很低。但问题是在数据达到以G为单位来计算的时候优劣逆转。一个过大的文件很不利于管理，而且对于一个如此巨大的文件来说，读写它需要耗费的资源一样巨大。更加令人费解的是，INNODB引擎竟然将索引和数据保存于同一个文件中，索引和数据之间尚存在资源争用，不利于性能的提升。你当然可以通过innodb_data_file_path的配置规划多个表空间文件，但MySQL的逻辑是“用满后增加”，仅仅是一个文件的拆分而已，不能从根本上分离数据和索引。

2、独占表空间

每一个表都将会以独立的文件方式来进行存储，每一个表都有一个.frm表描述文件，还有一个.ibd文件。 其中这个文件包括了单独一个表的数据内容以及索引内容。

二、共享表空间 和 独立表空间的优缺点

1、共享表空间优缺点

（1）、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。

（2）、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。

共享表空间管理会出现表空间分配后不能回缩的问题，当出现临时建索引或是创建一个临时表的操作表空间扩大后，就是删除相关的表也没办法回缩那部分空间了。在磁盘监控时，也许就报警不断了，但实际上MySQL还可以运行良好。另外，当磁盘上占用较多时性能也不是太好。这种情况处理只能是是建一个新的Slave从主库上Dump出来，然后在Dump到从库中，动作较大。对于InnoDB Hot Backup备份的操作（或是直接冷备），每次需要拷贝的文件比较大。如果现在有180G的表空间，但实际数据只有50多G，那么我们将面对每次需要拷180G的数据。

2、独立表空间优缺点

（1）、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操作外，不能自已回收表空间）。

Drop table操作会自动回收表空间，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。

对于使innodb-plugin的Innodb使用turncate table也会使空间收缩。

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。

（2）、缺点

单表增加过大，如超过100个G。

注：独立表空间时，ibdata1文件中存储着字典信息和undo 页。所以冷备份的时候仍然需要备份ibdata1文件。如果ibdata1文件丢失，则会提示innodb表不存在，但其实其数据文件和表结构是存在的。