Linux平臺下的MySQL存儲管理技術研究

摘 要：在數(shù)據(jù)庫領域，MySQL是一種中小型的精致的、多用戶的和多線程的SQL型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它具備一個服務器守護進程，以及許多不同的客戶程序，例如MySQLd和程序庫。本文針對MySQL應用日益廣泛的大背景，綜合論述了MySQL中的存儲管理技術，包括程序管理、數(shù)據(jù)維護管理、日志文件管理、用戶和權限管理、內(nèi)存管理。

關鍵詞：MySQL；存儲管理；存儲策略

中圖分類號：TP316.81

1 研究背景

眾所周知，MySQL并不是開源產(chǎn)品，但它在某些情況下可以免費使用。由于MySQL具備強大的功能，同時有靈活豐富的應用程序編程接口，兼?zhèn)渚碌南到y(tǒng)結構，因此受到廣大自由軟件愛好者，甚至商業(yè)軟件用戶的青睞。MySQL有很好的綜合性能，它與當今其他商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比的主要優(yōu)勢是三點：簡單、高效、高穩(wěn)定性。相比其他數(shù)據(jù)庫，MySQL有幾個顯著的特點。MySQL跨平臺性良好，比如微軟的WINDOWS系列，以及RED HAT LINUX和UNIX，MySQL在LINUX環(huán)境支持多線程操作模式；同時MySQL支持多個數(shù)據(jù)庫相互兼容（如Oracle，Informix，Sybase），還提供了支持ODBC模式；MySQL可以融合使用多種語言，比如JAVA、PERL、C、c++、PHP；另外MySQL提供了非常完善的權限機制?；谝陨咸攸c，MySQL應用日益廣泛，對其存儲管理策略進行研究很有必要。

2 MySQL程序管理

MySQL安裝完成之后，可以在/usr/bin路徑下找到MySQL程序管理單元。MySQLd_multi是管理多個MySQLd的服務進程，這些服務進程程序不同的unix socket或是監(jiān)聽于不同的端口。他可以啟動、停止和監(jiān)控當前的服務狀態(tài)。程序在my.cnf（或是在--config-file自定義的配置文件）中搜索[MySQLd#]段，\"#\"可以是任意的正整數(shù)。這個正整數(shù)就是在下面提及的段序列，即GNR。段的序號做為MySQLd_multi的參數(shù)，來區(qū)別不同的段，這樣你就可以控制特定MySQLd進程的啟動、停止或得到他的報告信息。這些組里的參數(shù)就像啟動一個MySQLd所需要的組的參數(shù)一樣。但是，如果使用多服務，必須為每個服務指定一個unix socket或端口。

每一個GNR的值是組的序列號或是一個組的序列號范圍。此項的值必須是組名字最后的數(shù)字，比如說如果組名為MySQLd17，那么此項的值則為17.如果指定一個范圍，使用\"-\"（破折號）來連接二個數(shù)字。如GNR的值為10-13，則指組MySQLd10到組MySQLd13。多個組或是組范圍可以在命令行中指定，使用\"，\"（逗號）隔開。不能有空白的字符（如空格或tab），在空白字符后面的參數(shù)將會被忽略。

3 MySQL數(shù)據(jù)維護管理

在MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)當中，通常使用兩種方法來創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，一種是在MySQL客戶端程序環(huán)境下，使用創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫SQL語句。另一種是在LINUX SHELL環(huán)境管理工具中，使用MySQLadmin命令進行創(chuàng)建。

MySQL數(shù)據(jù)目錄包含了所有的數(shù)據(jù)庫，以及表管理的服務器，這些均被組織成一個樹狀結構，這種結構是LINUX文件系統(tǒng)下的層次結構，是一個簡單的方法。針對MySQL數(shù)據(jù)庫每個對應的數(shù)據(jù)庫目錄，子目錄的數(shù)據(jù)庫對象作為存儲，主要在MySQL數(shù)據(jù)目錄中，但是并不是代表數(shù)據(jù)庫的名字必須是相同的。

數(shù)據(jù)庫中的表對應于數(shù)據(jù)庫目錄的文件，在數(shù)據(jù)庫目錄中每個表都對應于三個文件：格式文件，數(shù)據(jù)文件，索引文件。每個文件與表具有相同的基本名稱，分別擴展為指定文件類型，他們分別是格式文件、數(shù)據(jù)文件、索引文件。

4 MySQL日志信息管理

MySQL的日志信息管理地位很高，它提供了關于服務器運行的重要信息，因為數(shù)據(jù)庫的管理和維護是非常重要的。

（1）傳統(tǒng)日志與更新日志并存。傳統(tǒng)的日志用于定期記錄MySQL服務器運行信息，包括用戶的連接、查詢和其他事件。更新日志用于記錄修改數(shù)據(jù)庫查詢的信息，常規(guī)日志和更新日志在默認情況下不啟用。

（2）在服務器錯誤日志信息中，包含了寫入標準錯誤輸出設備的所有消息，也包含了MySQL服務啟動和關閉事件信息。錯誤日志序列號，根據(jù)實用程序安全MySQLd進程，所以在通過調(diào)用安全MySQLd時啟動MySQL服務，錯誤日志將會一直存在。默認情況下，錯誤日志并非儲存在MySQL數(shù)據(jù)目錄中，而是在配置文件/ etc /中，一般CNF為/ var / log / MySQLd日志。

5 MySQL內(nèi)存信息管理

（1）多表連接操作。MySQL使用內(nèi)存塊用于連接操作，減少連接所涉及的表讀取“驅動”數(shù)量，來提高連接操作速度，其中需要使用加入緩沖來幫助完成連接操作。當加入緩沖區(qū)太小時候，MySQL將緩沖到磁盤文件，但結果集須從joinbuffer加入操作，需要運行連接表，然后清空緩沖區(qū)加入，繼續(xù)將其余的結果集寫入緩沖區(qū)。所以加入緩沖尺寸，可以增加訪問的IO速度。加入的緩存類型為全表掃描，索引掃描，以及有效的索引范圍掃描，但是在其他情況下不使用緩存。

（2）線程堆棧信息管理。對于每個線程自己的符號信息，如基本信息的線程ID，線程運行ID等。對于每個線程堆棧，可以使用線程堆棧分配多少內(nèi)存。

（3）確認使用內(nèi)存。MySQL可以在內(nèi)存對客戶機的請求應答、排序，如果緩存大小不能滿足實際需要，需要進行內(nèi)存需求排序，MySQL會調(diào)用數(shù)據(jù)進程，寫入磁盤文件完成排序，所以需要經(jīng)常進行查詢請求排序，其中sort_buffer_size參數(shù)設置對性能的影響是非常大的。

（4）讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。內(nèi)存的這一部分，主要針對用戶內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)操作，例如不能使用索引的全表掃描，類全掃描等。MySQL數(shù)據(jù)存儲，需要根據(jù)數(shù)據(jù)讀取相應的數(shù)據(jù)塊，將臨時數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū)進行讀取。當緩沖區(qū)空間已滿或所有的數(shù)據(jù)讀取完畢，將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)返回給調(diào)用者的頂部，這樣可以提高效率。

6 MySQL用戶和權限管理

MySQL提供了一個非常有用的訪問控制系統(tǒng)，用于管理和控制用戶使用的主機名、用戶名和密碼。它可以連接到指定的數(shù)據(jù)庫服務器，可以打開數(shù)據(jù)庫，可以進行及時讀取、添加、修改和刪除操作。MySQL權限系統(tǒng)的使用，確保所有用戶可以嚴格按照預設分布，進行良好的對數(shù)據(jù)庫的安全訪問操作。

（1）請求與驗證環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)將檢查每個MySQL權限，根據(jù)用戶給出的操作數(shù)據(jù)庫請求，來確定該用戶是否具有足夠的權限，來執(zhí)行安全操作。

（2）連接與驗證環(huán)節(jié)。主要是確定用戶的身份，根據(jù)這兩個信息，判斷從哪個主機連接和使用哪些MySQL注冊用戶。用戶表在數(shù)據(jù)庫MySQL連接時進行認證，用戶需要使用系統(tǒng)主機、用戶名和密碼完成相關操作。

7 總結

本文立足于linux環(huán)境下MySQL數(shù)據(jù)存儲管理策略，從相關背景出發(fā)，研究了MySQL下的各個板塊的存儲管理原理和技術，包括程序管理、數(shù)據(jù)維護管理、日志文件管理、用戶和權限管理、內(nèi)存管理等。本次研究在當今MySQL地位日益提升的背景下，顯得尤為重要。

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作者單位：江蘇省海門中等專業(yè)學校，江蘇海門 226100