Introdução ao MySQL 5.6

Introdução ao MySQL 5.6
Uma abordagem que lhe possibilitará saber de
todas as novidades e o estado da arte do servidor
de bancos de dados mais popular do mundo!

Wagner Bianchi é especialista em MySQL e outros servidores
de bancos de dados relacionais, como Oracle e SQL Server.
Atualmente é Sales Engineer na empresa norte americana
Percona (www.percona.com) para negócios na América
Latina.
Formado em Gerenciamento de Bancos de Dados, com MBA
em Administração de Empresas pela Fundação Getúlio Vargas
e Pós-Graduando em Bancos de Dados pela Universidade
Gama Filho do Distrito Federal. Possui várias certificações,
entre elas a SCMA, SCMDEV, SCMDBA, SMCDBA e MCDBA.
Autor

Contatos
• E-mail: wagner.bianchi@percona.com
• Skype: wbianchijr
• Twitter: @wagnerbianchijr

Conteúdo do Workshop
• Arquitetura do servidor de bancos de dados MySQL 5.6;
• MySQL 5.6 INFORMATION_SCHEMA;
• Melhorias no Otimizador de Consultas;
• Melhorias no Storage Engine InnoDB;
• Interface NoSQL com MEMCACHED API;
• Melhorias no particionamento de tabelas (MySQL Partitioning);
• Melhorias em pontos críticos da replicação de dados;
• Melhorias no monitoramento de performance;
Destaques:
• InnoDB Plugin e o suporte ao FullText Search;
• Binlog Group Commit (Replicação de Dados);

Arquitetura do servidor de bancos
de dados MySQL 5.6

Arquitetura MySQL 5.6
• Primeira camada contendo módulos que compõem o
software de gerenciamento dos bancos de dados (parser,
query transformation, query cache, etc);
• Segundo camada contendo os “bocais” para “plugar” os
Storage Engines;
– Possibilidade de lidar com características de armazenamento de
dados;
– Possibilidade de lidar com vários Storage Engines em um mesmo
banco de dados;
– Habilitar e desabilitar Storage Engines;

• Desde a versão anterior, a 5.5, lançada em 2010, o InnoDB
Plugin se tornou o Storage Engine padrão.
– quando você cria uma tabela sem a cláusula ENGINE, cria-
se uma nova tabela InnoDB com suporte à transação,
integridade referencial, FullText Search, logs de transação,
tablespace...
• Para verificar os Storage Engine disponíveis nativos do MySQL,
basta utilizar o comando SHOW ENGINES;
mysql> SHOW ENGINESG
[...]
*************************** 8. row ***************************
Engine: InnoDB
Support: YES
Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys

• Controle de logs parte é feito pelo SGBD, parte é feito pelo
Storage Engine – e.g. InnoDB Transaction Logs (ib_logsx);
– Controlados pelo SGBD
• --general-log
• --log-bin (log binário do MySQL - registra atualizações - replicação)
• --slow-query-log (--log-slow-query até versão 5.0);
• --log-error
• --pid-file (caso especial, log para troca de mensagens entre mysqld e SO);
– Controlados pelo Storage Engine (InnoDB)
• ib_logsx, onde x é o número do log, geralmente localizados em /var/lib/mysql
Até a versão 5.5 do MySQL, a soma da capacidade de armazenamento dos arquivos
de log do InnoDB não poderia passar de 4G. Com o MySQL 5.6, esse tamanho foi
ampliado para 12G – quanto maior a capacidade dos arquivos de logs de transação,
mais disponibilidade, maior performance;

• Os Storage Engines mais utilizados do MySQL são o MyISAM e
agora, de longe o mais usado é o InnoDB por suas
características e este utilizam memória da seguinte forma;
– MyISAM
• key_buffer_size para armazenamento de dados de índices (PK);
• read_buffer_size para armazenamento de buffer de dados já recuperados;
• Cache de dados realizado com a ajuda do sistema operacional (very busy!);
– InnoDB
• innodb_buffer_pool_size para armazenamento de índices e dados;
• innodb_buffer_pool_size_awe para armazenamento de metadados;

• MyISAM key buffer/cache:

• MyISAM key buffer/cache status variables:
mysql> show status like 'key%';
+------------------------+--------+
| Variable_name | Value |
+------------------------+--------+
| Key_blocks_not_flushed | 0 |
| Key_blocks_unused | 2 |
| Key_blocks_used | 167893 |
| Key_read_requests | 1560 |
| Key_reads | 178590 |
| Key_write_requests | 1980 |
| Key_writes | 102785 |
+------------------------+--------+
7 rows in set (0.01 sec)
Tuning!

• InnoDB buffer pool:

• InnoDB buffer pool:
– InnoDB mantém logs em memória (buffer) e em disco;
• innodb_log_group_home_dir [ =/var/lib/mysql ]
• Innodb_log_files_in_group = [ 4 ]
• Innodb_log_file_size = [ 768M ]
• innodb_log_buffer_size = 12G # MySQL 5.6 ++
– A quantidade de memória configurada para o parâmetro
acima será alocada logo que o mysqld for iniciado;
– As variáveis acima são parte do conjunto utilizado para
configurar o comportamento dos logs do InnoDB;
Tuning!

MySQL 5.6 INFORMATION_SCHEMA
• O INFORMATION_SCHEMA, no MySQL, assim como um
vários outros produtos de bancos de dados, é o dicionário de
dados;
– Dados sobre dados:
• Lista de bancos de dados, Storage Engines, tabelas, colunas, índices;
• Lista de aspectos do “runtime” do servidor de bancos de dados;
– Formado por um conjunto de visões (não podem ser alteradas
diretamente):
• INFORMATION_SCHEMA.SCHEMATA;
• INFORMATION_SCHEMA.TABLES;
• INFORMATION_SCHEMA.TABLE_CONSTRAINTS;
• INFORMATION_SCHEMA.GLOBAL_VARIABLES;
• INFORMATION_SCHEMA.PROFILING;

• Com o MySQL 5.6, outras visões próprias para a leitura de
performance do InnoDB foram implementadas;
mysql> show tables like “INNODB_SYS%”;
+--------------------------------------------+
| Tables_in_information_schema (INNODB_SYS%) |
+--------------------------------------------+
| INNODB_SYS_FIELDS |
| INNODB_SYS_INDEXES |
| INNODB_SYS_TABLESTATS |
| INNODB_SYS_COLUMNS |
| INNODB_SYS_FOREIGN_COLS |
| INNODB_SYS_FOREIGN |
| INNODB_SYS_TABLES |
+--------------------------------------------+

MySQL 5.6
Otimizador de Consultas

• Mudanças consideráveis aconteceram no otimizador de
consultas, que tem suas variáveis que influenciam na hora de
determinar a melhor estratégia de recuperação de dados;
mysql> SELECT @@optimizer_switchG
*************************** 1. row ***************************
@@optimizer_switch: index_merge=on,
index_merge_union=on,
index_merge_sort_union=on,
index_merge_intersection=on,
engine_condition_pushdown=on,
index_condition_pushdown=on,
mrr=on,mrr_cost_based=on

• Index Condition Pushdown (ICP):
– Otimizações de recuperação de dados baseadas em índices;
– Operação com suporte à todos os Storage Engines;
– As linhas são recuperadas já com a aplicação do filtro (WHERE);
– Recurso originado em operações com o MySQL Cluster 7.0 ++;
mysql> EXPLAIN SELECT Name FROM City WHERE ID > '2000' AND ID <= 4000G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: City
type: range
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 4
ref: NULL
rows: 2160
Extra: Using index condition
1 row in set (0.00 sec)

• Multi-Range Read:
– Comportamento padrão do otimizador para o MySQL 5.6;
– InnoDB armazena dados de forma randômica, páginas, blocos and extensões;
– Acesso randômico é ruim para índices secundários (PK+[UNIQUE|KEY]);
– O MRR ou Multi-Range Read possibilita acesso seqüencial aos dados;
• File Sort Optimization:
– Comportamento padrão do otimizador para o MySQL 5.6;
– Recurso interessante para sistemas que precisam “paginar” dados;
– Melhor performance para consultas que utilizam ORDER BY com
coluna não indexada com a cláusula LIMIT;

MySQL 5.6
Storage Engine InnoDB

• Persistent Optimizer Stats:
– O Storage Engine InnoDB, na versão 1.2.2, oferece estatísticas
persistentes para que a recuperação de dados não seja afetada após
um restart do servidor de bancos de dados;
– Este comportamento é controlado pelas seguintes variáveis de
ambiente:
• innodb_analyze_is_persistent [= ON];
• innodb_stats_persistent_sample_pages;
• andinnodb_stats_transient_sample_pages;
– Com o POS ativado, as estatísticas somente serão recomputadas caso
seja rodado explicitamente o comando ANALYZE TABLE;

• Novas tabelas no INFORMATION_SCHEMA:
Utilidade Tabelas
Métricas de utilização INNODB_METRICS
Visão interna de todos
os pontos do InnoDB
INNODB_SYS_TABLES, INNODB_SYS_TABLESTAT,
INNODB_SYS_INDEXES, INNODB_SYS_COLUMNS,
INNODB_SYS_FIELDS,INNODB_SYS_FOREIGN,
e INNODB_SYS_FOREIGN_COLS
Informações sobre o
consumo da área de
memória configurada
para o Buffer Pool
INNODB_BUFFER_PAGE,INNODB_BUFFER_PAGE_LRU
e INNODB_BUFFER_POOL_STATS

• Multi-Threaded Purge:
– Com o MySQL 5.6 o InnoDB passa a ter threads especializadas para o processo
de expurgo de dados, que na verdade é tido como um tipo de garbage
collector, o que evita problemas com performance;
– Tal comportamento é configurado através da variável innodb_purge_threads,
que pode ter valores de 0 (off) até 32, que significa o número de threads que
serão dedicadas ao processo de expurgo;
• Separate Flush Thread:
– Uma novidade no MySQL 5.6, uma thread dedicado à limpeza de páginas
sujas, denominada page_cleaner, trabalhando no mesmo conceito do
Adaptive Flushing;

• Pruning the InnoDB Table Cache:
– Tableas que não são acessadas mais por algum tempo são retiradas da
memória (table_cache_definition) para liberar espaço;
– Um algorítimo de LRU é utilizado para fazer esse controle;

MySQL 5.6
NoSQL com MEMCACHED API

NoSQL com MEMCACHED API
• Com uma crescente utilização de armazenamento NoSQL (Not
Only SQL) e com o surgimento de vários players no mercado:
– MySQL dá acesso NoSQL baseado em MEMCACHED API;
– Acesso a dados diretamente em tabelas controladas pelo InnoDB nativo;
– Persistente, crash-safe, transacional baseado em ACID;
– Oferece aos usuários o melhor dos dois mundos, a utilização de linguagem
SQL para recuperação de dados (tabelas InnoDB) e a performance melhorada
para sistemas que acessam dados diretamente, $key -> $value;

MySQL 5.6
MySQL 5.6 Partitioning Engine

MySQL 5.6 Partitioning Engine
• O particionamento de tabelas:
– Se aplicado com padrões poderá melhorar performance radicalmente;
– Organizar melhorar os dados em partições e em discos diferentes;
– Performance!
• Com o MySQL 5.6:
– Selecionar dados de uma partição diretamente com a função PARTITION();
• SELECT * FROM employees PARTITION (p0, p2);
• DELETE FROM employees PARTITION (p0, p1);
• UPDATE employees PARTITION (p0) SET store_id = 2 WHERE fname = 'Jill';
– Migrar dados entre tabelas com comandos SQL;
• ALTER TABLE e EXCHANGE PARTITION p0 WITH TABLE e2;

MySQL 5.6
MySQL 5.6 Replicação de Dados

Replicação de Dados
• Multi-Threaded Slaves:
– Múltiplas threads no servidor SLAVE podem ser utilizadas para
executar as atualizações que são recuperadas do log binário do
servidor MASTER, aumentando a disponibilidade dos serviços;
– As atualizações replicadas são realizadas em paralelo, e não mais
seqüencial como antes;
• Crash-Safe Slaves:
– Aumento da segurança com base na integridade dos dados em
replicação. Através dos arquivos master.info e relaylog.info, uma
transação poderá ter seu skip automático, evitando uma intervenção
do DBA;
– Maior concentração do DBA e atividades mais estratégicas;

• Replication Checksums:
– Ao replicar dados, um checksum é relaizado para que seja conferido
no seu destino, evitando problemas de corrompimento de pacotes de
dados;
• Time-Delayed Replication:
– A partir do MySQL 5.6, você poderá definir um tempo (em
milissegundos) de quando os dados serão liberados para os servidores
SLAVES.
– Configurado em nível de servidor SLAVE e realizado através da
SQL_THREAD;
• Informational Log Events:
– Melhorias em questões de auditoria através do log binário;

• Remote Binlog Back-up:
– Utilizando a opção --raw, juntamente com a opção --read-from-
remote-server, é possível ler e fazer backup dos logs binários em
outro servidor:
shell> mysqlbinlog --read-from-remote-server --host=host_name --raw /
binlog.000130 binlog.000131 binlog.000132
• Server UUIDs
– Não é mais necessário atribuir um server_id único para cada
servidor dentro da topologia de replicação, uma vez que ao executar o
MySQL 5.6 pela primeira vez, uma arquivo auto.cnf será criado com
um valor único para cada servidor – automaticamente.
– Esta informação estará disponível através do SHOW SLAVE STATUS;

Destaques:
• InnoDB Plugin e o suporte ao FullText Search;
• Binlog Group Commit (Replicação de Dados);

Obrigado!
• E-mail: wagner.bianchi@percona.com
• Skype: wbianchijr
• Twitter: @wagnerbianchijr

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