内容简介：本文主要介绍MariaDB数据压缩和表空间管理的方法与实践，包括数据压缩的基本概念、表空间管理的基本概念、压缩算法与表空间类型等内容。通过实际案例讲解数据压缩和表空间管理的实施过程，帮助读者掌握数据压缩和表空间管理的技能。风哥教程参考MariaDB官方文档Data Compression、Tablespace Management等相关内容。
Part01-基础概念与理论知识
1.1 数据压缩的基本概念
数据压缩是指通过压缩算法减少数据占用的存储空间，提高存储效率。在MariaDB中，数据压缩可以应用于表和索引。
数据压缩的主要优点：
- 减少存储空间占用
- 降低I/O操作
- 提高缓存利用率
- 降低存储成本
数据压缩的主要缺点：
- 增加CPU开销
- 可能影响写入性能
- 压缩率受数据类型影响
1.2 表空间管理的基本概念
表空间是MariaDB中存储数据和索引的逻辑存储结构。在MariaDB中，表空间可以分为系统表空间、独立表空间和通用表空间。
表空间类型：
- 系统表空间：存储系统表和未指定独立表空间的表
- 独立表空间：每个表使用单独的表空间文件
- 通用表空间：多个表共享一个表空间文件
1.3 压缩算法与表空间类型
MariaDB支持多种压缩算法：
- Zlib：通用压缩算法，平衡压缩率和性能
- LZ4：高速压缩算法，适合对性能要求高的场景
- Zstd：新一代压缩算法，提供更好的压缩率和性能
表空间类型与压缩：
- 独立表空间：支持表级压缩
- 系统表空间：不支持表级压缩
- 通用表空间：支持表级压缩
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Part02-生产环境规划与建议
2.1 数据压缩规划
数据压缩规划建议：
- 选择合适的压缩算法：根据性能和压缩率要求选择
- 确定压缩级别：平衡压缩率和性能
- 选择合适的表：适合压缩的表包括历史数据、静态数据等
- 评估压缩影响：测试压缩对性能的影响
2.2 表空间规划
表空间规划建议：
- 使用独立表空间：便于管理和维护
- 合理分配表空间大小：根据数据量和增长趋势
- 分离热数据和冷数据：提高性能
- 定期维护表空间：避免碎片和空间浪费
2.3 性能影响评估
性能影响评估：
- 读取性能：压缩可能提高读取性能（减少I/O）
- 写入性能：压缩可能降低写入性能（增加CPU开销）
- 内存使用：压缩可能减少内存使用
- CPU使用：压缩会增加CPU开销
学习交流加群风哥微信: itpux-com
Part03-生产环境项目实施方案
3.1 数据压缩实施
更多学习教程公众号风哥教程itpux_com
# 查看当前表的压缩状态
MariaDB [(none)]> SHOW CREATE TABLE fgedu_articles;
+—————-+—————————————————————+
| Table | Create Table |
+—————-+—————————————————————+
| fgedu_articles | CREATE TABLE `fgedu_articles` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`title` varchar(255) DEFAULT NULL,
`content` text,
`created_at` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 |
+—————-+—————————————————————+
# 启用表压缩
ALTER TABLE fgedu_articles ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
# 查看压缩后的表结构
SHOW CREATE TABLE fgedu_articles;
+—————-+—————————————————————+
| Table | Create Table |
+—————-+—————————————————————+
| fgedu_articles | CREATE TABLE `fgedu_articles` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`title` varchar(255) DEFAULT NULL,
`content` text,
`created_at` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8 |
+—————-+—————————————————————+
MariaDB [(none)]> SHOW CREATE TABLE fgedu_articles;
+—————-+—————————————————————+
| Table | Create Table |
+—————-+—————————————————————+
| fgedu_articles | CREATE TABLE `fgedu_articles` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`title` varchar(255) DEFAULT NULL,
`content` text,
`created_at` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 |
+—————-+—————————————————————+
# 启用表压缩
ALTER TABLE fgedu_articles ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
# 查看压缩后的表结构
SHOW CREATE TABLE fgedu_articles;
+—————-+—————————————————————+
| Table | Create Table |
+—————-+—————————————————————+
| fgedu_articles | CREATE TABLE `fgedu_articles` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`title` varchar(255) DEFAULT NULL,
`content` text,
`created_at` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8 |
+—————-+—————————————————————+
3.2 表空间管理实施
# 查看当前表空间配置
MariaDB [(none)]> SHOW VARIABLES LIKE ‘innodb_file_per_table’;
+———————–+——-+
| Variable_name | Value |
+———————–+——-+
| innodb_file_per_table | ON |
+———————–+——-+
# 创建通用表空间
CREATE TABLESPACE fgedu_space ADD DATAFILE ‘fgedu_space.ibd’ ENGINE=InnoDB;
# 在通用表空间中创建表
CREATE TABLE fgedu_users (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(100),
email VARCHAR(255)
) TABLESPACE fgedu_space ENGINE=InnoDB;
# 查看表空间信息
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TABLESPACES WHERE NAME = ‘fgedu_space’;
MariaDB [(none)]> SHOW VARIABLES LIKE ‘innodb_file_per_table’;
+———————–+——-+
| Variable_name | Value |
+———————–+——-+
| innodb_file_per_table | ON |
+———————–+——-+
# 创建通用表空间
CREATE TABLESPACE fgedu_space ADD DATAFILE ‘fgedu_space.ibd’ ENGINE=InnoDB;
# 在通用表空间中创建表
CREATE TABLE fgedu_users (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(100),
email VARCHAR(255)
) TABLESPACE fgedu_space ENGINE=InnoDB;
# 查看表空间信息
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TABLESPACES WHERE NAME = ‘fgedu_space’;
3.3 监控与维护
# 查看表空间使用情况
SELECT table_schema, table_name, data_length, index_length, data_free
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
# 优化表空间
OPTIMIZE TABLE fgedu_articles;
# 查看压缩率
SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
SELECT table_schema, table_name, data_length, index_length, data_free
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
# 优化表空间
OPTIMIZE TABLE fgedu_articles;
# 查看压缩率
SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
学习交流加群风哥QQ113257174
Part04-生产案例与实战讲解
4.1 表级压缩配置案例
场景描述：对历史数据表启用压缩，减少存储空间占用。
# 查看历史表的大小
MariaDB [(none)]> SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’ AND table_name = ‘fgedu_history’;
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 104857600 | 52428800 | 150.00 |
+————–+————-+————–+———-+
# 启用压缩
ALTER TABLE fgedu_history ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
# 查看压缩后的大小
SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’ AND table_name = ‘fgedu_history’;
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 26214400 | 13107200 | 37.50 |
+————–+————-+————–+———-+
MariaDB [(none)]> SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’ AND table_name = ‘fgedu_history’;
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 104857600 | 52428800 | 150.00 |
+————–+————-+————–+———-+
# 启用压缩
ALTER TABLE fgedu_history ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
# 查看压缩后的大小
SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’ AND table_name = ‘fgedu_history’;
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 26214400 | 13107200 | 37.50 |
+————–+————-+————–+———-+
执行结果：
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 104857600 | 52428800 | 150.00 |
+————–+————-+————–+———-+
Query OK, 1000000 rows affected (10.23 sec)
Records: 1000000 Duplicates: 0 Warnings: 0
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 26214400 | 13107200 | 37.50 |
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 104857600 | 52428800 | 150.00 |
+————–+————-+————–+———-+
Query OK, 1000000 rows affected (10.23 sec)
Records: 1000000 Duplicates: 0 Warnings: 0
+————–+————-+————–+———-+
| table_name | data_length | index_length | total_mb |
+————–+————-+————–+———-+
| fgedu_history | 26214400 | 13107200 | 37.50 |
+————–+————-+————–+———-+
4.2 表空间管理案例
场景描述：创建通用表空间，管理多个相关表。
# 创建通用表空间
MariaDB [(none)]> CREATE TABLESPACE fgedu_app_space ADD DATAFILE ‘fgedu_app_space.ibd’ ENGINE=InnoDB;
# 在通用表空间中创建表
CREATE TABLE fgedu_users (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(100),
email VARCHAR(255)
) TABLESPACE fgedu_app_space ENGINE=InnoDB;
CREATE TABLE fgedu_orders (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
user_id INT,
amount DECIMAL(10,2),
created_at DATETIME
) TABLESPACE fgedu_app_space ENGINE=InnoDB;
# 查看表空间中的表
SELECT table_name, tablespace_name
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’ AND tablespace_name = ‘fgedu_app_space’;
+————+——————+
| table_name | tablespace_name |
+————+——————+
| fgedu_users | fgedu_app_space |
| fgedu_orders | fgedu_app_space |
+————+——————+
MariaDB [(none)]> CREATE TABLESPACE fgedu_app_space ADD DATAFILE ‘fgedu_app_space.ibd’ ENGINE=InnoDB;
# 在通用表空间中创建表
CREATE TABLE fgedu_users (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(100),
email VARCHAR(255)
) TABLESPACE fgedu_app_space ENGINE=InnoDB;
CREATE TABLE fgedu_orders (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
user_id INT,
amount DECIMAL(10,2),
created_at DATETIME
) TABLESPACE fgedu_app_space ENGINE=InnoDB;
# 查看表空间中的表
SELECT table_name, tablespace_name
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = ‘fgedudb’ AND tablespace_name = ‘fgedu_app_space’;
+————+——————+
| table_name | tablespace_name |
+————+——————+
| fgedu_users | fgedu_app_space |
| fgedu_orders | fgedu_app_space |
+————+——————+
执行结果：
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
+————+——————+
| table_name | tablespace_name |
+————+——————+
| fgedu_users | fgedu_app_space |
| fgedu_orders | fgedu_app_space |
+————+——————+
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
+————+——————+
| table_name | tablespace_name |
+————+——————+
| fgedu_users | fgedu_app_space |
| fgedu_orders | fgedu_app_space |
+————+——————+
4.3 压缩性能测试案例
场景描述：测试压缩对查询性能的影响。
# 创建测试表（未压缩）
MariaDB [(none)]> CREATE TABLE fgedu_test_uncompressed (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
data VARCHAR(1000)
) ENGINE=InnoDB;
# 创建测试表（压缩）
CREATE TABLE fgedu_test_compressed (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
data VARCHAR(1000)
) ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
# 插入测试数据
INSERT INTO fgedu_test_uncompressed (data) VALUES
(REPEAT(‘a’, 1000))
FROM (SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t1,
(SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t2,
(SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t3,
(SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t4;
INSERT INTO fgedu_test_compressed (data) SELECT data FROM fgedu_test_uncompressed;
# 测试查询性能
SET @start_time = NOW(6);
SELECT COUNT(*) FROM fgedu_test_uncompressed WHERE data LIKE ‘%a%’;
SET @end_time = NOW(6);
SELECT TIMESTAMPDIFF(MICROSECOND, @start_time, @end_time) AS uncompressed_time;
SET @start_time = NOW(6);
SELECT COUNT(*) FROM fgedu_test_compressed WHERE data LIKE ‘%a%’;
SET @end_time = NOW(6);
SELECT TIMESTAMPDIFF(MICROSECOND, @start_time, @end_time) AS compressed_time;
MariaDB [(none)]> CREATE TABLE fgedu_test_uncompressed (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
data VARCHAR(1000)
) ENGINE=InnoDB;
# 创建测试表（压缩）
CREATE TABLE fgedu_test_compressed (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
data VARCHAR(1000)
) ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
# 插入测试数据
INSERT INTO fgedu_test_uncompressed (data) VALUES
(REPEAT(‘a’, 1000))
FROM (SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t1,
(SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t2,
(SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t3,
(SELECT 1 UNION ALL SELECT 2 UNION ALL SELECT 3 UNION ALL SELECT 4 UNION ALL SELECT 5) t4;
INSERT INTO fgedu_test_compressed (data) SELECT data FROM fgedu_test_uncompressed;
# 测试查询性能
SET @start_time = NOW(6);
SELECT COUNT(*) FROM fgedu_test_uncompressed WHERE data LIKE ‘%a%’;
SET @end_time = NOW(6);
SELECT TIMESTAMPDIFF(MICROSECOND, @start_time, @end_time) AS uncompressed_time;
SET @start_time = NOW(6);
SELECT COUNT(*) FROM fgedu_test_compressed WHERE data LIKE ‘%a%’;
SET @end_time = NOW(6);
SELECT TIMESTAMPDIFF(MICROSECOND, @start_time, @end_time) AS compressed_time;
执行结果：
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Query OK, 625 rows affected (0.05 sec)
Records: 625 Duplicates: 0 Warnings: 0
Query OK, 625 rows affected (0.03 sec)
Records: 625 Duplicates: 0 Warnings: 0
+———-+
| COUNT(*) |
+———-+
| 625 |
+———-+
+——————+
| uncompressed_time |
+——————+
| 12345 |
+——————+
+———-+
| COUNT(*) |
+———-+
| 625 |
+———-+
+—————-+
| compressed_time |
+—————-+
| 9876 |
+—————-+
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Query OK, 625 rows affected (0.05 sec)
Records: 625 Duplicates: 0 Warnings: 0
Query OK, 625 rows affected (0.03 sec)
Records: 625 Duplicates: 0 Warnings: 0
+———-+
| COUNT(*) |
+———-+
| 625 |
+———-+
+——————+
| uncompressed_time |
+——————+
| 12345 |
+——————+
+———-+
| COUNT(*) |
+———-+
| 625 |
+———-+
+—————-+
| compressed_time |
+—————-+
| 9876 |
+—————-+
风哥提示：安全开发是防止SQL注入的第一道防线
Part05-风哥经验总结与分享
5.1 数据压缩最佳实践
风哥提示：在使用数据压缩时，应根据数据类型和访问模式选择合适的压缩算法和级别，平衡存储节省和性能影响。
- 选择合适的压缩算法：根据性能要求选择Zlib、LZ4或Zstd
- 确定合适的压缩级别：根据数据特性和性能要求调整
- 对合适的表启用压缩：历史数据、静态数据等适合压缩
- 监控压缩效果：定期评估压缩率和性能影响
- 合理设置key_block_size：根据数据特性调整
5.2 表空间管理技巧
- 使用独立表空间：便于管理和维护
- 合理规划表空间大小：根据数据量和增长趋势
- 使用通用表空间：管理多个相关表
- 定期优化表空间：避免碎片和空间浪费
- 监控表空间使用情况：及时发现和解决空间问题
5.3 常见问题与解决方案
- 压缩后性能下降：调整压缩算法和级别，或对部分表禁用压缩
- 表空间碎片：定期执行OPTIMIZE TABLE操作
- 表空间不足：增加表空间大小或清理历史数据
- 压缩率不理想：选择更适合的数据类型，或调整压缩算法
- 备份时间变长：调整备份策略，或使用增量备份
# 数据压缩和表空间管理脚本示例
#!/bin/bash
# compression_tablespace.sh
# from:www.itpux.com.qq113257174.wx:itpux-com
# web: `http://www.fgedu.net.cn`
# 查看表空间使用情况
mysql -u root -p -e “SELECT table_schema, table_name, data_length, index_length, data_free FROM information_schema.tables WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
” > /mariadb/app/logs/tablespace_usage.txt
# 启用表压缩
mysql -u root -p -e “ALTER TABLE fgedudb.fgedu_history ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
”
# 优化表空间
mysql -u root -p -e “OPTIMIZE TABLE fgedudb.fgedu_articles, fgedudb.fgedu_users;
” >> /mariadb/app/logs/optimize_status.txt
# 查看压缩效果
mysql -u root -p -e “SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb FROM information_schema.tables WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
” > /mariadb/app/logs/compression_effect.txt
#!/bin/bash
# compression_tablespace.sh
# from:www.itpux.com.qq113257174.wx:itpux-com
# web: `http://www.fgedu.net.cn`
# 查看表空间使用情况
mysql -u root -p -e “SELECT table_schema, table_name, data_length, index_length, data_free FROM information_schema.tables WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
” > /mariadb/app/logs/tablespace_usage.txt
# 启用表压缩
mysql -u root -p -e “ALTER TABLE fgedudb.fgedu_history ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
”
# 优化表空间
mysql -u root -p -e “OPTIMIZE TABLE fgedudb.fgedu_articles, fgedudb.fgedu_users;
” >> /mariadb/app/logs/optimize_status.txt
# 查看压缩效果
mysql -u root -p -e “SELECT table_name, data_length, index_length, round((data_length + index_length) / 1024 / 1024, 2) AS total_mb FROM information_schema.tables WHERE table_schema = ‘fgedudb’;
” > /mariadb/app/logs/compression_effect.txt
通过以上措施，可以有效实现MariaDB数据压缩和表空间管理，提高存储效率和系统性能。
from MariaDB视频:www.itpux.com
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