故障分析 | MySQL 临时表空间数据过多导致磁盘空间不足的问题排查

发布时间:2020-10-19 浏览次数:451

作者:宗杨

爱可生产品交付团队成员,主要负责公司运维平台和数据库运维故障诊断。喜爱数据库、容器等技术,爱好历史、追剧。

本文来源:原创投稿 *爱可生开源社区出品,原创内容未经授权不得随意使用,转载请联系小编并注明来源。


一、事件背景

我们的合作客户,驻场人员报告说一个 RDS 数据库中实例出现磁盘不足的告警,需要排查。

告警信息:

告警内容:

数据库 data 磁盘不足,磁盘占用 80% 以上

数据库 binlog 磁盘不足,磁盘占用 80% 以上


二、排查过程

登陆告警的服务器,查看磁盘空间,并寻找大容量文件后,发现端口号为 4675 的实例临时表空间 ibtmp1 的大小有 955G,导致磁盘被使用了 86%;

猜测和库里执行长 SQL 有关系,产生了很多临时数据,并写入到临时表空间。     

看到有这样一条 SQL,继续分析它的执行计划;

很明显看到图中标记的这一点为使用了临时计算,说明临时表空间的快速增长和它有关系。这条 SQL 进行了三表关联,每个表都有几十万行数据,三表关联并没有在 where 条件中设置关联字段,形成了笛卡尔积,所以会产生大量临时数据;而且都是全表扫描,加载的临时数据过多;还涉及到排序产生了临时数据;这几方面导致 ibtmp1 空间快速爆满。


三、解决办法

和项目组沟通后,杀掉这个会话解决问题;

但是这个 SQL 停下来了,临时表空间中的临时数据没有释放;

最后通过重启 mysql 数据库,释放了临时表空间中的临时数据,这个只能通过重启释放。


四、分析原理

通过查看官方文档,官方是这么解释的:

翻译:

根据官网文档的解释,在正常关闭或初始化中止时,将删除临时表空间,并在每次启动服务器时重新创建。重启能够释放空间的原因在于正常关闭数据库,临时表空间就被删除了,重新启动后重新创建,也就是重启引发了临时表空间的重建,重新初始化,所以,重建后的大小为 12M。

从错误日志里可以验证上面的观点:


五、官网对于 ibtmp1 大小的说明


六、如何避免

1. 对临时表空间的大小进行限制,允许自动增长,但最大容量有上限,本例中由于 innodb_temp_data_file_path 设置的自动增长,但未设上限,所以导致 ibtmp1 

有 955G。

正确方法配置参数 innodb_temp_data_file_path:

[mysqld]

innodb_temp_data_file_path=ibtmp1:12M:autoextend:max:500M

参考官方文档:

设置了上限的大小,当数据文件达到最大大小时,查询将失败,并显示一条错误消息,表明表已满,查询不能往下执行,避免 ibtmp1 过大。

2. 在发送例如本例中的多表关联 SQL 时应确保有关联字段而且有索引,避免笛卡尔积式的全表扫描,对存在 group by、order by、多表关联的 SQL 要评估临时数据量,对 SQL 进行审核,没有审核不允许上线执行。

3. 在执行前通过 explain 查看执行计划,对 Using temporary 需要格外关注。


七、其他补充

1> 通过字典表查看执行的 SQL 产生临时表、使用临时表空间的情况:

查询字典表:sys.x$statements_with_temp_tables

select * from sys.x$statements_with_temp_tables where query like 'select%' and db='test' order by tmp_tables_to_disk_pct,disk_tmp_tables desc\G;

查询字典表:sys.statements_with_temp_tables

select * from sys.statements_with_temp_tables where query like 'select%' and db='test' order by tmp_tables_to_disk_pct,disk_tmp_tables desc\G;

这两个表查询的结果是一样的,各列含义如下:

query:规范化的语句字符串。

db:语句的默认数据库, NULL 如果没有。

exec_count:语句已执行的总次数。

total_latency:定时出现的语句的总等待时间。

memory_tmp_tables:由该语句的出现创建的内部内存临时表的总数。

disk_tmp_tables:由该语句的出现创建的内部磁盘临时表的总数。

avg_tmp_tables_per_query:每次出现该语句创建的内部临时表的平均数量。

tmp_tables_to_disk_pct:内部内存临时表已转换为磁盘表的百分比。

first_seen:第一次看到该声明的时间。

last_seen:最近一次发表该声明的时间。

digest:语句摘要。

参考链接:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/sys-statements-with-temp-tables.html

通过字典表 tmp_tables_to_disk_pct 这一列结果可知,内存临时表已转换为磁盘表的比例是 100%,说明通过复现这个查询,它的临时计算结果已经都放到磁盘上了,进一步证明这个查询和临时表空间容量的快速增长有关系。

2> 对于 mysql5.7 中 kill掉运行长 SQL 的会话,ibtmp1 容量却没有收缩问题的调研;

来源链接:http://mysql.taobao.org/monthly/2019/04/01/

从文章中的解释看,会话被杀掉后,临时表是释放的,只是在 ibtmp1 中打了删除标记,空间并没有还给操作系统,只有重启才可以释放空间。

3> 下面,进一步用 mysql8.0 同样跑一下这个查询,看是否有什么不同;

mysql 版本:8.0.18

当这个 sql 将磁盘跑满之后,发现与 5.7 不同的是这个 SQL 产生的临时数据保存到了 tmpdir,mysql5.7 是保存在 ibtmp1 中,而且由于磁盘满,SQL 执行失败,很快磁盘空间就释放了;

问题:如何使用到 8.0 版本的临时表空间?

通过查看 8.0 的官方文档得知,8.0 的临时表空间分为会话临时表空间和全局临时表空间,会话临时表空间存储用户创建的临时表和当 InnoDB 配置为磁盘内部临时表的存储引擎时由优化器创建的内部临时表,当会话断开连接时,其临时表空间将被截断并释放回池中;也就是说,在 8.0 中有一个专门的会话临时表空间,当会话被杀掉后,可以回收磁盘空间;而原来的 ibtmp1 是现在的全局临时表空间,存放的是对用户创建的临时表进行更改的回滚段,在 5.7 中 ibtmp1 存放的是用户创建的临时表和磁盘内部临时表;

也就是在 8.0 和 5.7 中 ibtmp1 的用途发生了变化,5.7 版本临时表的数据存放在 ibtmp1 中,在 8.0 版本中临时表的数据存放在会话临时表空间,如果临时表发生更改,更改的 undo 数据存放在 ibtmp1 中;

实验验证:将之前的查询结果保存成临时表,对应会话是 45 号,通过查看对应字典表,可知 45 号会话使用了 temp_8.ibt 这个表空间,通过把查询保存成临时表,可以用到会话临时表空间,如下图:

下一步杀掉 45 号会话,发现 temp_8.ibt 空间释放了,变为了初始大小,状态为非活动的,证明在 mysql8.0 中可以通过杀掉会话来释放临时表空间。

总结:在 mysql5.7 时,杀掉会话,临时表会释放,但是仅仅是在 ibtmp 文件里标记一下,空间是不会释放回操作系统的。如果要释放空间,需要重启 MySQL 数据库;在 mysql8.0 中可以通过杀掉会话来释放临时表空间。


八、参考文档

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-temporary-tablespace.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-temporary-tablespace.html

http://mysql.taobao.org/monthly/2019/04/01/



上一篇: 第23问:3 节点 MGR 集群,能不能将一个节点放在地球另一端?

下一篇: MySQL 8.0.22 GA!

产品试用 产品试用
400-820-6580 免费电话