为了提高磁盘操作性能,当前的数据库系统都采用异步IO(Asynchronous IO,AIO)的方式来处理磁盘操作。 InnoDB存储引擎亦是如此。
与AIO对应的是 Sync IO,即每进行一次IO操作,需要等待此次操作结束才能继续接下来的操作。但是如果用户发出的是一条索引扫描的查询,那么这条SQL查询语句可能需要扫描多个索引页,也就是需要进行多次的IO操作。在每扫描一个页并等待其完成后再进行下一次的扫描,这是没有必要的。用户可以在发出一个IO请求后立即再发出另一个IO请求,当全部IO请求发送完毕后,等待所有IO操作的完成,这就是AIO。
AIO的另一个优势是可以进行 IO Merge操作,也就是将多个IO合并为1个IO,这样可以提高IOPS的性能。例如用户需要访问页的(space, page_no)为:(8,6),(8,7),(8,8)。每个页的大小为16KB,那么同步IO需要进行3次IO操作。而AIO会判断到这三个页是连续的(显然可以通过( space, page_no)得知)。因此AIO底层会发送一个IO请求,从(8,6)开始,读取48KB的页。
在 InnoDB 1.1.x之前,AIO的实现通过 InnoDB存储引擎中的代码来模拟实现。而从InnoDB 1.1.x开始(InnoDB Plugin不支持),提供了内核级别AIO的支持,称为 Native AIO。因此在编译或者运行该版本 MySQL时,需要libaio库的支持。若没有则会出现如下的提示:
/usr/local/mysql/bin/mysqld: error while loading shared libraries: libai.so.1
cannot open shared object file: No such file or directory
需要注意的是, Native AIO需要操作系统提供支持。 Windows系统和 Linux系统都提供 Native AIO支持,而 Mac OSX系统则未提供。因此在这些系统下,依旧尽能使用原模拟的方式。在选择 MySQL数据库服务器的操作系统时,需要考虑这方面的因素。
参数 innodb_use_native_aio用来控制是否启用 Native AIO,在 Linux操作系统下,默认值为ON:
mysql> show variables like 'innodb_use_native_aio';
+-----------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_use_native_aio | ON |
+-----------------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
用户可以通过开启和关闭 Native AIO功能来比较 InnoDB性能的提升。官方的测试显示,启用 Native AIO,恢复速度可以提高75%。
在 InnoDB存储引擎中, read ahead方式的读取都是通过AIO完成,脏页的刷新,即磁盘的写入操作则全部由AIO完成。
