ApsaraDB RDS:16K アトミック書き込み

仕組み

MySQL の InnoDB ストレージエンジンは、16 KB のページ単位でデータの読み書きを行いますが、ほとんどのファイルシステムは 4 KB のブロック単位で書き込みを行います。特別な保護がない場合、書き込みの途中で停電が発生すると、ページが部分的にしか書き込まれない状態 (部分的な書き込み) になる可能性があります。これは InnoDB が自力で回復できない状態です。

InnoDB の従来の解決策は、二重書き込みメカニズムです。まず各ダーティページを二重書き込みバッファーに書き込み、その後、本来の場所にフラッシュします。これにより、すべてのフラッシュが 1 回ではなく 2 回の書き込み操作となり、書き込み I/O 負荷がほぼ 2 倍になります。

16K アトミック書き込みは、異なるアプローチを取ります。各ページを 2 回書き込む代わりに、基盤となるストレージに対して、16 KB の書き込みが完全に完了するか、まったく行われないかのいずれかであることを保証するように要求します。この保証があれば、二重書き込みバッファーは安全性の向上に寄与しなくなるため、innodb_doublewrite は無効化され、書き込み I/O が半分に削減されます。

前提条件

開始する前に、以下をご確認ください。

• MySQL 5.7 または MySQL 8.0 を実行している RDS インスタンス

• ストレージタイプ：標準 SSD または高性能 ESSD

課金

16K アトミック書き込みは無料です。有効化または無効化による料金は発生しません。

使用上の注意

• インスタンスの再起動が必要： インスタンスが再起動します。変更を行う前に、ダウンタイムを計画してください。

• プライマリインスタンスと読み取り専用インスタンスの連携： プライマリインスタンスで 16K アトミック書き込みが有効になっている場合、読み取り専用インスタンスで無効にすることはできません。読み取り専用インスタンス側でのみ無効にすると、パフォーマンスの不一致が生じ、レプリケーション遅延の原因となります。

• 設定の継承： 読み取り専用インスタンスとバックアップから復元されたインスタンスは、ソースインスタンスの 16K アトミック書き込み設定を継承します。

16K アトミック書き込みの有効化または無効化

1. ApsaraDB RDS インスタンスリストを開き、リージョンを選択して、対象インスタンスの ID をクリックします。

2. [基本情報] ページで、[16K アトミック書き込み] スイッチをクリックして、この機能を有効または無効にします。

パフォーマンスのテスト

以下の結果は、High-availability Edition のインスタンスと高性能 ESSD を使用し、Sysbench の oltp_write_only を用いて、16K アトミック書き込みの有効化前後の QPS を比較測定したものです。

git clone https://github.com/akopytov/sysbench.git
cd sysbench
git checkout 0.5

yum -y install make automake libtool pkgconfig libaio-devel
yum -y install mariadb-devel

./autogen.sh
./configure
make -j
make install

sysbench oltp_write_only --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 prepare

sysbench oltp_write_only --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 run

次のステップ

• 高性能 ESSD

• 汎用 ESSD の I/O 高速化機能の使用

関連ドキュメント

• 高性能ディスク

• バッファープール拡張機能 (BPE)