MySQL數據庫單一表突破4G限制的實現方法

  問題:在論壇發表回複時出現「The table is full」的提示,字面意義上是數據表已滿的意思。因爲很少有開發者遭遇單一表超過4G的情況,因此朋友間的討論只能提供一些外圍的信息。爲解決此問題,我翻閱了很多資料,本文將以我此次問題的解決過程,介紹問題發生的原因及對策。
  根據經驗,The table is full提示往往出現在以下兩種情況:
  1. 表中設置了MAX_ROWS值,簡單的說,若MAX_ROWS設置爲100,而程序試圖寫入第101條記錄,會出現此錯誤。
  2. 表滿。這種情況是本文討論的重點
  我們認爲MySQL在存取表的時候,存在一種定位分配規律。這個規律在默認的情況下,可以尋址4G以內的數據。超過這個大小,數據庫將不能對數據定位,因而也無法進行讀寫。經過實驗,這個限制是完全可以被突破的。
  本例中,用戶的系統環境爲雙Athlon處理器、SCSI硬盤72G、2G內存,用戶的帖子表數據尺寸爲4294963640,接近4G(4G的實際字節數爲4294967296)。
  首先SSH登錄後,查看用戶的系統信息:
  # uname -a
  Linux zichen.com 2.4.20-8smp #1 SMP Thu Mar 13 16:43:01 EST 2003 i686 athlon i386 GNU/Linux
  證明是Linux系統,根據內核版本2.4.20-8smp,加上國內使用的常見系統,估計應該是redhat 9發行包。
  # cat /etc/*release*
  Red Hat Linux release 9 (Shrike)
  這也證明了我們對系統版本的猜想。
  然後看一下用的是什麽文件系統。因爲該用戶並非高手,估計在裝系統的時候就是一路回車下來,redhat 9默認的應該是EXT3,不過我們還是看一下:
  # parted
  GNU Parted 1.6.3
  Copyright (C) 1998, 1999, 2000, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
  This program is free software, covered by the GNU General Public License.
  This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details.
  Using /dev/sda
  Information: The operating system thinks the geometry on /dev/sda is 8942/255/63. Therefore, cylinder 1024 ends at 8032.499M.
  (parted) print
  Disk geometry for /dev/sda: 0.000-70149.507 megabytes
  Disk label type: msdos
  Minor Start End Type Filesystem Flags
  1 0.031 101.975 primary ext3 boot
  2 101.975 10103.378 primary linux-swap
  證明確實是這樣子。隨後我們翻閱了EXT3文件系統的相關技術參數,EXT3是在EXT2基礎上演變而來。EXT2所支持最大單一文件長度是2G,這個是很蹩腳的一個限制。EXT3做的很大一個改善就是將這個限制放大到了2TB,由此稍松一口氣,起碼不是操作系統上的限制。
  經過朋友的開導,了解到單一文件大小有如下幾個因素:
  1. 文件系統的限制(如剛存所說EXT3的2TB限制)
  2. 某一程序進程所能存取的第一文件最大尺寸(例如apache在Linux EXT3下能存取的最大尺寸爲2G,諸如日志)
  初步判斷瓶頸就在上述其中第二項。隨後找到myisamchk來顯示一下表信息,證明了瓶頸就在MySQL本身的存取上。
  # myisamchk -dv cdb_posts
  結果就不貼了,其中有一項Max datafile length的值恰好就是4G。由此産生了瓶頸。
  後來翻閱了N多資料,進行了N多嘗試,也走了不少彎路,最終覺得還是官方文檔比較可靠。比較老的文檔裏寫道這是由于tmp_table_size的值造成的,也有提到用BIG-TABLES這個參數。事實證明這些都是歧途。大晚上的確實很累,這裏只給出最終的解決方案吧,中間的就不羅嗦了。
  進到mysql客戶端。
  # mysql -uroot -p
  Enter password: ******
  Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
  Your MySQL connection id is 59411 to server version: 4.0.18-standard
  Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the buffer.
  mysql> use ******
  Database changed
  mysql> ALTER TABLE cdb_posts MAX_ROWS=1000000000 AVG_ROW_LENGTH=15000;
  因爲這個表非常大,執行時間在雙Athlon的專業服務器上竟然花了30分鍾!
  之後再通過myisamchk查看該表的信息:
  # myisamchk -dv cdb_posts
  MyISAM file: cdb_posts
  Record format: Packed
  Character set: latin1 (8)
  File-version: 1
  Creation time: 2004-08-30 22:19:48
  Recover time: 2004-08-30 22:42:47
  Status: open,changed
  Auto increment key: 1 Last value: 1063143
  Data records: 619904 Deleted blocks: 5
  Datafile parts: 619909 Deleted data: 323872
  Datafile pointer (bytes): 6 Keyfile pointer (bytes): 4
  Datafile length: 4295287332 Keyfile length: 40421376
  Max datafile length: 281474976710654 Max keyfile length: 4398046510079
  Recordlength: 149
  table description:
  Key Start Len Index Type Rec/key Root Blocksize
  1 1 4 unique unsigned long 1 4535296 1024
  2 5 2 multip. unsigned short 13776 12540928 1024
  3 111 4 multip. unsigned long 1 18854912 1024
  4 28 3 multip. uint24 18 24546304 1024
  5 7 3 multip. uint24 7 32827392 1024
  111 4 unsigned long 1
  6 7 3 multip. uint24 7 40418304 1024
  28 3 uint24
  令人振奮的事情發生了,該表的 Max datafile length: 281474976710654 Max keyfile length: 4398046510079,即最大數據尺寸(MYD文件)達到了2TB,最大索引尺寸(MYI)仍然爲4G。
  由此默認的4G限制被突破了。關于其中的原理,其實很簡單:假設你有一個日記本,上面有10頁紙可以寫東西,編排目錄只需要1個字節(因爲0~9就夠了)。如果你把這本子又塞進兩張紙,變成12頁,1個字節的目錄空間就無法尋址到後面的兩頁中,進而産生了錯誤。上面那個ALTER語句中的數值都是我爲保證成功,取的比較大的值(因爲ALTER一次實在是太慢了,沒時間在那亂試驗),相當于告訴數據庫,這個本子有1000000000頁,每頁平均有15000個字節。這樣數據庫便知道這是很大的一個本子,因此不遺余力的拿出了100頁(假設說)做目錄編排,這樣這個新的目錄就可以尋址到日記本的所有內容了。錯誤消失。
  惟一的缺點就是,目錄占用的空間多了一些,但已經微乎其微了,做了這種改變其實4G的文件尺寸大小只增大了1M多,非常令人振奮。