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Capítulo 15. El motor de almacenamiento InnoDB

Tabla de contenidos

15.1. Panorámica de InnoDB
15.2. Información de contacto de InnoDB
15.3. Configuración de InnoDB
15.4. Opciones de arranque de InnoDB
15.5. Crear el espacio de tablas InnoDB
15.5.1. Resolución de problemas en la inicialización de InnoDB
15.6. Crear tablas InnoDB
15.6.1. Cómo utilizar transacciones en InnoDB con distintas APIs
15.6.2. Pasar tablas MyISAM a InnoDB
15.6.3. Cómo funciona una columna AUTO_INCREMENT en InnoDB
15.6.4. Restricciones (constraints) FOREIGN KEY
15.6.5. InnoDB y replicación MySQL
15.6.6. Usar un espacio de tablas para cada tabla
15.7. Añadir y suprimir registros y ficheros de datos InnoDB
15.8. Hacer una copia de seguridad y recuperar una base de datos InnoDB
15.8.1. Forzar una recuperación
15.8.2. Marcadores
15.9. Trasladar una base de datos InnoDB a otra máquina
15.10. Bloqueo y modelo de transacciones de InnoDB
15.10.1. Modos de bloqueo InnoDB
15.10.2. InnoDB y AUTOCOMMIT
15.10.3. InnoDB y TRANSACTION ISOLATION LEVEL
15.10.4. Lecturas consistentes que no bloquean
15.10.5. Bloquear lecturas SELECT ... FOR UPDATE y SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
15.10.6. Bloqueo de la próxima clave (Next-Key Locking): evitar el problema fantasma
15.10.7. Un ejemplo de lectura consistente en InnoDB
15.10.8. Establecimiento de bloqueos con diferentes sentencias SQL en InnoDB
15.10.9. ¿Cuándo ejecuta o deshace implicitamente MySQL una transacción?
15.10.10. Detección de interbloqueos (deadlocks) y cancelación de transacciones (rollbacks)
15.10.11. Cómo tratar con interbloqueos
15.11. Consejos de afinamiento del rendimiento de InnoDB
15.11.1. SHOW INNODB STATUS y los monitores InnoDB
15.12. Implementación de multiversión
15.13. Estructuras de tabla y de índice
15.13.1. Estructura física de un índice
15.13.2. Búfer de inserciones
15.13.3. Indices hash adaptables
15.13.4. Estructura física de los registros
15.14. Gestión de espacio de ficheros y de E/S de disco (Disk I/O)
15.14.1. E/S de disco (Disk I/O)
15.14.2. Usar dispositivos en bruto (raw devices) para espacios de tablas
15.14.3. Gestión del espacio de ficheros
15.14.4. Desfragmentar una tabla
15.15. Tratamiento de errores de InnoDB
15.15.1. Códigos de error de InnoDB
15.15.2. Códigos de error del sistema oeprativo
15.16. Restricciones de las tablas InnoDB
15.17. Resolver problemas relacionados con InnoDB
15.17.1. Resolver problemas de las operaciones del diccionario de datos de InnoDB

15.1. Panorámica de InnoDB

InnoDB dota a MySQL de un motor de almacenamiento transaccional (conforme a ACID) con capacidades de commit (confirmación), rollback (cancelación) y recuperación de fallas. InnoDB realiza bloqueos a nivel de fila y también porporciona funciones de lectura consistente sin bloqueo al estilo Oracle en sentencias SELECT. Estas características incrementan el rendimiento y la capacidad de gestionar múltiples usuarios simultáneos. No se necesita un bloqueo escalado en InnoDB porque los bloqueos a nivel de fila ocupan muy poco espacio. InnoDB también soporta restricciones FOREIGN KEY. En consultas SQL, aún dentro de la misma consulta, pueden incluirse libremente tablas del tipo InnoDB con tablas de otros tipos.

InnoDB se diseñó para obtener el máximo rendimiento al procesar grandes volúmenes de datos. Probablemente ningún otro motor de bases de datos relacionales en disco iguale su eficiencia en el uso de CPU.

A pesar de estar totalmente integrado con el servidor MySQL, el motor de almacenamiento InnoDB mantiene su propio pool de almacenamiento intermedio para tener un cache de datos e índices en la memoria principal. InnoDB almacena sus tablas e índices en un espacio de tablas, el cual puede consistir de varios ficheros (o particiones disco). Esto difiere de, por ejemplo, el motor MyISAM, donde cada tabla se almacena empleando ficheros separados. Las tablas InnoDB pueden ser de cualquier tamaño, aún en sistemas operativos donde el tamaño de los ficheros se limita a 2GB.

En MySQL 5.0, InnoDB viene incluido por defecto en las distribuciones binarias. El instalador Windows Essentials configura a InnoDB como el tipo de base de datos MySQL por defecto en Windows.

InnoDB se utiliza en muchos grandes sitios de bases de datos que necesitan alto rendimiento. El famoso sitio de noticias de Internet Slashdot.org corre sobre InnoDB. Mytrix, Inc. almacena más de 1TB de datos en InnoDB, y otros sitios manejan una carga promedio de 800 inserciones y actualizaciones por segundo en InnoDB.

InnoDB se publica bajo la misma licencia GNU GPL Versión 2 (de Junio de 1991) que MySQL. Para más información sobre el licenciamiento de MySQL, consulte http://www.mysql.com/company/legal/licensing/.

15.2. Información de contacto de InnoDB

Información de contacto para Innobase Oy, creador del motor InnoDB:

Sitio web: http://www.innodb.com/
Correo electrónico: 
Teléfonos: +358-9-6969 3250 (oficina)
           +358-40-5617367 (móvil)

Innobase Oy Inc.
World Trade Center Helsinki
Aleksanterinkatu 17
P.O.Box 800
00101 Helsinki
Finland

15.3. Configuración de InnoDB

En MySQL 5.0, el motor de almacenamiento InnoDB está habilitado por defecto. Si no se desean emplear tablas InnoDB, puede agregarse la opción skip-innodb al fichero de opciones de MySQL.

Dos recursos basados en disco muy importantes que gestiona el motor de almacenamiento InnoDB son sus ficheros de datos de espacios de tablas y sus ficheros de registro (log).

Si no se especifican opciones de configuración para InnoDB, MySQL 5.0 crea en el directorio de datos de MySQL un fichero de datos de 10MB (autoextensible) llamado ibdata1 y dos ficheros de registro (log) de 5MB llamados ib_logfile0 y ib_logfile1.

Nota: InnoDB dota a MySQL de un motor de almacenamiento transaccional (conforme a ACID) con capacidades de commit (confirmación), rollback (cancelación) y recuperación de fallas. Esto no es posible si el sistema operativo subyacente y el hardware no funcionan como se requiere. Muchos sistemas operativos o subsistemas de disco podrían diferir o reordenar operaciones de escritura a fin de mejorar el rendimiento. En algunos sistemas operativos, la propia llamada del sistema (fsync()), que debería esperar hasta que todos los datos no guardados de un fichero se graben a disco, en realidad puede retornar antes de que los datos se guarden en las tablas de almacenamiento. Debido a esto, una caída del sistema operativo o un corte en el suministro eléctrico pueden destruir datos recientemente grabados, o, en el peor de los casos, corromper la base de datos debido a que las operaciones de escritura han sido reordenadas. Si la integridad de los datos es importante, se deberían llevar a cabo algunas pruebas que simulen caídas (“pull-the-plug”) e interrupciones súbitas, antes de comenzar el uso para producción. En Mac OS X 10.3 y posteriores, InnoDB emplea un método especial de volcado a fichero llamado fcntl(). Bajo Linux, es aconsejable deshabilitar el write-back cache.

En discos duros ATAPI, un comando como hdparm -W0 /dev/hda puede funcionar. Hay que tener en cuenta que algunas unidades o controladores de disco podrían estar imposibilitados de desactivar el write-back cache.

Nota: Para obtener un buen desempeño, se deberían proveer expresamente los parámetros de InnoDB como se explica en los siguientes ejemplos. Naturalmente, habrá que editar la configuración para acomodarla a los requerimientos del hardware en uso.

Para configurar los ficheros de espacio de tablas de InnoDB, debe utilizarse la opción innodb_data_file_path en la sección [mysqld] del fichero de opciones my.cnf. En Windows, se puede emplear en su lugar my.ini. El valor de innodb_data_file_path debería ser una lista de una o más especificaciones de ficheros. Si se incluirá más de un fichero de datos, habrá que separarlos con punto y coma (';'):

innodb_data_file_path=espec_fichero_datos1
[;espec_fichero_datos2]...

Por ejemplo, la siguiente es una configuración que creará explícitamente un espacio de tablas con las mismas características que el predeterminado:

[mysqld]
innodb_data_file_path=ibdata1:10M:autoextend

Esto configura un único fichero de 10MB llamado ibdata1 el cual es autoextensible. No se suministra la ubicación del fichero, por lo tanto, el directorio predeterminado es el directorio de datos de MySQL.

El tamaño del fichero se especifica empleando como sufijo las letras M o G para indicar unidades de MB o GB.

A continuación se configura un espacio de tablas que contiene un fichero de datos de tamaño fijo de 50MB llamado ibdata1 y un fichero autoextensible de 50MB llamado ibdata2, ambos en el directorio de datos:

[mysqld]
innodb_data_file_path=ibdata1:50M;ibdata2:50M:autoextend

La sintaxis completa para especificar un fichero de datos incluye el nombre del fichero, su tamaño, y varios atributos opcionales:

nombre_de_fichero:tamaño_de_fichero[:autoextend[:max:tamaño_máximo_de_fichero]]

El atributo autoextend y aquellos que lo siguen sólo pueden emplearse con el último fichero en la línea de innodb_data_file_path.

Si se especifica la opción autoextend para el último fichero de datos, InnoDB incrementará el tamaño del fichero si se queda sin capacidad para el espacio de tablas. El incremento es de 8MB cada vez.

Si se agotara la capacidad del disco, podría desearse agregar otro fichero de datos en otro disco. Las instrucciones para reconfigurar un espacio de tablas existente se encuentran en Sección 15.7, “Añadir y suprimir registros y ficheros de datos InnoDB.

InnoDB no detecta el tamaño máximo de fichero, por lo tanto, hay que ser cuidadoso en sistemas de ficheros donde el tamaño máximo sea de 2GB. Para especificar el tamaño máximo de un fichero autoextensible, se emplea el atributo max. La siguiente configuración le permite a ibdata1 crecer hasta un límite de 500MB:

[mysqld]
innodb_data_file_path=ibdata1:10M:autoextend:max:500M

InnoDB crea los ficheros de espacios de tablas en el directorio de datos de MySQL en forma predeterminada. Para especificar una ubicación expresamente, se emplea la opción innodb_data_home_dir. Por ejemplo, para crear dos ficheros llamados ibdata1 e ibdata2 pero creándolos en el directorio /ibdata, InnoDB se configura de este modo:

[mysqld]
innodb_data_home_dir = /ibdata
innodb_data_file_path=ibdata1:50M;ibdata2:50M:autoextend

Nota: InnoDB no crea directorios, de modo que hay que estar seguro de que el directorio /ibdata existe antes de iniciar el servidor. Esto se aplica también a cualquier directorio de ficheros de registro (log) que se configure. Para crear los directorios necesarios se emplea el comando mkdir que existe en Unix y DOS.

InnoDB forma el directorio para cada fichero de datos concatenando el valor textual de innodb_data_home_dir con el nombre del fichero, agregando una barra o barra invertida entre ellos si se necesita. Si la opción innodb_data_home_dir no aparece en my.cnf, el valor predeterminado es el directorio ./, lo cual indica el directorio de datos de MySQL.

Si se especifica una cadena vacía en innodb_data_home_dir, se pueden especificar rutas absolutas para los ficheros de datos listados en el valor de innodb_data_file_path. El siguiente ejemplo es equivalente al anterior:

[mysqld]
innodb_data_home_dir =
innodb_data_file_path=/ibdata/ibdata1:50M;/ibdata/ibdata2:50M:autoextend

Un ejemplo sencillo de my.cnf . Suponiendo que se posee un ordenador con 128MB de RAM y un disco duro, el siguiente ejemplo muestra posibles parámetros de configuración InnoDB en my.cnf o my.ini incluyendo el atributo autoextend.

Este ejemplo satisface las necesidades de la mayoría de los usuarios, tanto en Unix como en Windows, que no deseen distribuir los ficheros de datos InnoDB en varios discos. Crea un fichero de datos autoextensible llamado ibdata1 y dos ficheros de registro (log) de InnoDB llamados ib_logfile0 y ib_logfile1 en el directorio de datos de MySQL. También, el fichero de registros archivados de InnoDB ib_arch_log_0000000000 que MySQL crea automáticamente, termina ubicado en el directorio de datos.

[mysqld]
# Las demas opciones del servidor MySQL pueden escribirse aquí
# ...
# Los ficheros de datos deben ser capaces de contener datos e índices
# Hay que asegurarse de tener suficiente espacio en disco.
innodb_data_file_path = ibdata1:10M:autoextend
#
# Establecer el tamaño del buffer en un 50-80% de la memoria del ordenador
set-variable = innodb_buffer_pool_size=70M
set-variable = innodb_additional_mem_pool_size=10M
#
# Establecer el tamaño del fichero de registro (log) en un 25% del tamaño del
buffer
set-variable = innodb_log_file_size=20M
set-variable = innodb_log_buffer_size=8M
#
innodb_flush_log_at_trx_commit=1

Hay que asegurarse de que el servidor MySQL tiene los derechos de acceso apropiados para crear ficheros en el directorio de datos. Más generalmente, el servidor debe tener derechos de acceso a cualquier directorio donde necesite crear ficheros de datos o registro (logs).

Notar que los ficheros de datos deben ser menores de 2GB en algunos sistemas de ficheros. El tamaño combinado de los ficheros de registro debe ser menor de 4GB. El tamaño combinado de los ficheros de datos debe ser de por lo menos 10MB.

Cuando se crea un espacio de tablas InnoDB por primera vez, es mejor iniciar el servidor MySQL desde la línea de comandos. Entonces, InnoDB imprimirá en pantalla la información acerca de la creación de bases de datos, de forma que se podrá ver lo que está ocurriendo. Por ejemplo, en Windows, si mysqld-max se ubica en C:\mysql\bin, se puede iniciar de este modo:

C:\> C:\mysql\bin\mysqld-max --console

Si no se envía la salida del servidor a la pantalla, se puede ver el fichero de registro de errores del servidor para averiguar lo que InnoDB imprime durante el proceso de inicio.

Consulte Sección 15.5, “Crear el espacio de tablas InnoDB para un ejemplo de cómo debería lucir la información mostrada por InnoDB.

¿Dónde deben especificarse las opciones en Windows? Las reglas para ficheros de opciones en Windows son las siguientes:

  • Solo debe crearse el fichero my.cnf o my.ini, pero no los dos.

  • El fichero my.cnf debe colocarse en el directorio raíz de la unidad C:.

  • El fichero my.ini debería colocarse en el directorio WINDIR; por ejemplo, C:\WINDOWS o C:\WINNT. Puede utilizarse el comando SET en una ventana de consola para mostrar el valor de WINDIR:

    C:\> SET WINDIR
    windir=C:\WINNT
    
  • Si el ordenador emplea un gestor de arranque donde la unidad C: no es la unidad de arranque, sólo es posible emplear el fichero my.ini.

  • Si se instaló MySQL empleando los asistentes de instalación y configuración, el fichero my.ini se ubica en el directorio de instalación de MySQL. Consulte Sección 2.3.5.14, “Dónde está el fichero my.ini”.

¿Dónde deben especificarse las opciones en Unix? En Unix, mysqld lee las opciones en los siguientes ficheros, si existen, en el siguiente orden:

  • /etc/my.cnf

    Opciones globales.

  • $MYSQL_HOME/my.cnf

    Opciones específicas del servidor.

  • defaults-extra-file

    El fichero especificado con la opción --defaults-extra-file.

  • ~/.my.cnf

    Opciones específicas del usuario.

MYSQL_HOME representa una variable de entorno la cual contiene la ruta al directorio que hospeda al fichero específico de servidor my.cnf.

Si se desea estar seguro de que mysqld lee sus opciones únicamente desde un fichero determinado, se puede emplear --defaults-option como la primera opción en la línea de comandos cuando se inicia el servidor:

mysqld --defaults-file=ruta_a_my_cnf

Un ejemplo avanzado de my.cnf . Suponiendo que se posee un ordenador Linux con 2GB de RAM y tres discos duros de 60GB (en los directorios /, /dr2 y /dr3). El siguiente ejemplo muestra posibles parámetros de configuración InnoDB en my.cnf.

[mysqld]
# Las demas opciones del servidor MySQL pueden escribirse aquí
# ...
innodb_data_home_dir =
#
# Los ficheros de datos deben ser capaces de contener datos e índices
innodb_data_file_path = /ibdata/ibdata1:2000M;/dr2/ibdata/ibdata2:2000M:autoextend
#
# Establecer el tamaño del buffer en un 50-80% de la memoria del ordenador,
# pero hay que asegurarse que en Linux x86 el uso total de memoria es < 2GB
innodb_buffer_pool_size=1G
innodb_additional_mem_pool_size=20M
innodb_log_group_home_dir = /dr3/iblogs
#
innodb_log_files_in_group = 2
#
# Establecer el tamaño del fichero de registro (log) en un 25% del tamaño del
buffer
innodb_log_file_size=250M
innodb_log_buffer_size=8M
#
innodb_flush_log_at_trx_commit=1
innodb_lock_wait_timeout=50
#
# Quitar marca de comentario a las siguientes lineas si se desea usarlas
#innodb_thread_concurrency=5

Nótese que el ejemplo ubica los dos ficheros de datos en discos diferentes. InnoDB llena el espacio de tablas comenzando por el primer fichero de datos. En algunos casos, el rendimiento de la base de datos mejorará si no se colocan todos los datos en el mismo disco físico. Colocar los ficheros de registro (log) en un disco diferente a los datos, a menudo es beneficioso para el rendimiento. También se pueden utilizar dispositivos en bruto (raw devices) como ficheros de datos InnoDB, lo cual mejorará la velocidad de E/S. Consulte Sección 15.14.2, “Usar dispositivos en bruto (raw devices) para espacios de tablas”.

Advertencia: En GNU/Linux x86 de 32 bits, se debe tener cuidado con no establecer el uso de memoria en un número demasiado alto. glibc le puede permitir al heap de proceso que crezca por sobre la pila de los subprocesos, lo cual hará caer el servidor. Es arriesgado que el resultado del siguiente cálculo exceda los 2GB:

innodb_buffer_pool_size
+ key_buffer_size
+ max_connections*(sort_buffer_size+read_buffer_size+binlog_cache_size)
+ max_connections*2MB

Cada hilo emplea una pila (a menudo de 2MB, pero de solamente 256KB en los binarios de MySQL AB) y en el peor caso también empleará una cantidad de memoria adicional igual a sort_buffer_size + read_buffer_size.

Compilando MySQL por sí mismo, el usuario puede emplear hasta 64GB de memoria física en Windows de 32 bits. Consulte la descripción de innodb_buffer_pool_awe_mem_mb en Sección 15.4, “Opciones de arranque de InnoDB.

¿Cómo deben ajustarse otros parámetro del servidor mysqld? Los siguientes son valores típicos adecuados para la mayoría de los usuarios:

[mysqld]
skip-external-locking
max_connections=200
read_buffer_size=1M
sort_buffer_size=1M
#
# Establecer key_buffer a un 5 - 50% de la RAM., dependiendo de cuánto se usen
# tablas MyISAM, pero manteniendo key_buffer_size + InnoDB
# buffer pool size < 80% de la RAM
key_buffer_size=value

15.4. Opciones de arranque de InnoDB

Esta sección describe las opciones de servidor relacionadas con InnoDB. En MySQL 5.0, todas son especificadas con la forma --opt_name=value en la línea de comandos o en ficheros de opciones.

  • innodb_additional_mem_pool_size

    El tamaño del pool de memoria que InnoDB utiliza para almacenar información del diccionario de datos y otras estructuras de datos internas. Mientras más tablas se tengan en la aplicación, mayor será este tamaño. Si InnoDB se queda sin memoria en este pool, comenzará a tomar memoria del sistema operativo, y dejará mensajes de advertencia en el log de errores de MySQL. El valor por defecto es 1MB.

  • innodb_autoextend_increment

    El tamaño a incrementar (en megabytes) cuando se extiende el tamaño de un espacio de tablas autoextensible, luego de llenarse. El valor por defecto es 8. Esta opción puede cambiarse en tiempo de ejecución como una variable de sistema global.

  • innodb_buffer_pool_awe_mem_mb

    El tamaño (en MB) del pool de buffer, si está ubicado en la memoria AWE en Windows de 32 bits, y sólo relevante en este tipo de sistemas operativos. Si el sistema operativo Windows de 32 bits en uso soporta más de 4GB de memoria, usualmente llamado “Address Windowing Extensions”, se puede ubicar el pool del buffer de InnoDB dentro de la memoria física AWE utilizando este parámetro. El máximo valor posible es de 64000. Si se especifica este parámetro, innodb_buffer_pool_size es la ventana en el espacio de direcciones de 32 bits de mysqld donde InnoDB direcciona la memoria AWE. Un valor adecuado para innodb_buffer_pool_size son 500MB.

  • innodb_buffer_pool_size

    El tamaño del buffer de memoria que InnoDB emplea para el almacenamiento intermedio de los datos e índices de sus tablas. Mientras más grande sea este valor, menores operaciones de E/S en disco serán necesarias para acceder a los datos de las tablas. En un servidor de bases de datos dedicado, se puede establecer este valor en hasta el 80% de la memoria física del ordenador. Sin embargo, no debe establecerse en un valor demasiado grande porque la pugna por la memoria física podría causar que el sistema oeprativo comience a paginar.

  • innodb_checksums

    InnoDB emplea validación por sumas de verificación (checksums) en todas las páginas leídas desde el disco, para asegurar una tolerancia extra contra fallas frente a hardware averiado o ficheros corruptos. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias inusuales (por ejemplo al ejecutar pruebas de rendimiento) esta característica extra de seguridad es innecesaria. En tales casos, esta opción (que está habilitada por defecto) puede deshabilitarse con --skip-innodb-checksums. Esta opción fue agregada en MySQL 5.0.3.

  • innodb_data_file_path

    Las rutas a los ficheros individuales de datos y sus tamaños. La ruta de directorio completa a cada fichero de datos se obtiene concatenando innodb_data_home_dir con cada ruta especificada aquí. Los tamaños de fichero se especifican en megabytes o gigabytes (1024MB) agregando M o G al valor que representa el tamaño. La sumatoria de los tamaños de fichero debe ser de al menos 10MB. En algunos sistemas operativos, los ficheros deben tener menos de 2GB. Si no se indica innodb_data_file_path, el comportamiento predeterminado de inicio es crear un único fichero autoextensible de 10MB llamado ibdata1. En aquellos sistemas operativos que soporten ficheros grandes, se puede establecer el tamaño de fichero en más de 4GB. También pueden utilizarse como ficheros de datos particiones de dispositivos en bruto. Consulte Sección 15.14.2, “Usar dispositivos en bruto (raw devices) para espacios de tablas”.

  • innodb_data_home_dir

    La porción común de la ruta de directorio para todos los ficheros de datos InnoDB. Si este valor no se establece, por defecto será el directorio de datos de MySQL. También puede especificarse como una cadena vacía, en cuyo caso se podrán utilizar rutas absolutas en innodb_data_file_path.

  • innodb_doublewrite

    Por defecto, InnoDB almacena todos los datos dos veces, la primera en el buffer de escritura doble (o doublewrite), y luego a los ficheros de datos reales. Esta opción puede emplearse para desactivar dicha funcionalidad. Al igual que innodb_checksums, esta opción está habilitada por defecto; puede desactivarse con --skip-innodb-doublewrite en pruebas de rendimiento o casos en que el máximo desempeño prevalezca sobre la preocupacion por la integridad de los datos o las posibles fallas. Esta opción se agregó en MySQL 5.0.3.

  • innodb_fast_shutdown

    Si se establece a 0, InnoDB efectúa una descarga completa y vuelca los buffers de inserción antes de llevar a cabo el cierre del servidor. Estas operaciones pueden tomar minutos o incluso horas en casos extremos. Si se establece en 1, InnoDB pasa por alto estas operaciones al cierre. El valor por defecto es 1. Si se establece en 2 (opción que está disponible desde MySQL 5.0.5, excepto en Netware), InnoDB simplemente vuelca a disco sus registros (logs) y se cierra en frío, como si hubiera ocurrido una caída; ninguna transacción confirmada se perderá, pero en el siguiente inicio se ejecutará una recuperación ante caídas.

  • innodb_file_io_threads

    El número de subprocesos (threads) de E/S de fichero en InnoDB. Normalmente esto debería ser dejado en el valor predeterminado de 4, pero la E/S de disco en Windows puede beneficiarse con un número mayor. En Unix, incrementar el número no tiene efecto; InnoDB siempre utiliza el valor predeterminado.

  • innodb_file_per_table

    Esta opción provoca que InnoDB cree cada nueva tabla utilizando su propio fichero .ibd para almacenar datos e índices, en lugar de colocarlo en el espacio de tablas compartidas. Consulte Sección 15.6.6, “Usar un espacio de tablas para cada tabla”.

  • innodb_flush_log_at_trx_commit

    Cuando innodb_flush_log_at_trx_commit se establece en 0, una vez por segundo el buffer de registros (log buffer) se graba en el fichero de registro y se vuelca a disco, pero no se hace nada al confirmar una transacción. Cuando este valor es 1 (predeterminado), cada vez que se confirma una transacción el buffer de registros (log buffer) se graba en el fichero de registro y se vuelca a disco Cuando se establece en 2, el buffer de registros (log buffer) se graba en el fichero de registro, pero no se vuelca a disco. Sin embargo, el volcado a disco del fichero de registro se produce una vez por segundo también cuando vale 2. Se debe tener en cuenta que el volcado una vez por segundo no está 100% garantizado que ocurra en cada segundo, debido a cuestiones de programación (scheduling) de procesos. Se puede alcanzar un mayor rendimiento estableciendo un valor diferente de 1, pero en caso de caída se puede perder un segundo de transacciones. Si se establece el valor en 0, cualquier caída en un proceso de mysqld puede borrar el último segundo de transacciones. Si se establece el valor en 2, entonces únicamente una caída del sistema operativo o una interrupción de energía pueden borrar el último segundo de transacciones. Hay que notar que muchos sistemas operativos y algunos tipos de discos puedne ser engañosos en las operaciones de volcado a disco. Podrían indicarle a mysqld que el volcado ha tenido lugar, aunque no sea así. En tal caso la estabilidad de las transacciones no está garantizada ni aún con el valor 1, y en el peor de los casos una interrupción de energía puede incluso corromper la base de datos InnoDB. Utilizar un caché de disco apoyado por baterías en el controlador de disco SCSI o en el propio disco, acelera los volcados a disco, y hace más segura la operación. También puede intentarse con el comando de Unix hdparm, el cual deshabilita el almacenamiento en caches de hardware de las operaciones de escritura a disco, o utilizar algún otro comando específico del fabricante del hardware. El valor por defecto de esta opción es 1

  • innodb_flush_method

    Esta opción solamente es relevante en sistemas Unix. Si se establece en fdatasync (el valor predeterminado), InnoDB utiliza fsync() para volcar tanto los ficheros de datos como de registro (log). Si se establece en O_DSYNC, InnoDB emplea O_SYNC para abrir y volcar los ficheros de registro, pero utiliza fsync() para volcar los ficheros de datos. Si se especifica O_DIRECT (disponible en algunas versiones de GNU/Linux), InnoDB utiliza O_DIRECT para abrir los ficheros de datos, y fsync() para volcar tanto los ficheros de datos como de registro. Nótese que InnoDB emplea fsync() en lugar de fdatasync(), y no emplea O_DSYNC por defecto porque han ocurrido problemas con éste en muchas variedades de Unix.

  • innodb_force_recovery

    Advertencia: Esta opción debería ser definida solamente en una situación de emergencia cuando se desean volcar las tablas desde una base de datos corrupta. Los posibles valores van de 1 a 6. Los significados de estos valores se describen en Sección 15.8.1, “Forzar una recuperación”. Como una medida de seguridad, InnoDB impide que un usuario modifique datos cuando esta opción tiene un valor mayor a 0.

  • innodb_lock_wait_timeout

    El límite de tiempo, en segundos, que una transacción InnoDB puede esperar por un bloqueo antes de ser cancelada. InnoDB automáticamente detecta bloqueos mutuos (deadlocks) en su propia tabla de bloqueos, y cancela la transacción. InnoDB detecta los bloqueos por el uso de la sentencia LOCK TABLES. El valor predeterminado es de 50 segundos.

    Para conseguir la mayor estabilidad y consistencia posibles en una configuración de replicación, se debería utilizar innodb_flush_logs_at_trx_commit=1, sync-binlog=1, y innodb_safe_binlog en el fichero my.cnf principal.

  • innodb_locks_unsafe_for_binlog

    Esta opción desactiva el bloqueo de la clave siguiente en búsquedas y exploraciones de índices InnoDB. El valor por defecto de esta opción es falso.

    Normalmente, InnoDB utiliza un algoritmo denominado bloqueo de clave siguiente (next-key). InnoDB efectúa un bloqueo a nivel de fila de tal forma que cuando busca o explora el índice de una tabla, establece bloqueos compartidos o exclusivos en cualquier registro de índice que encuentre. El bloqueo que InnoDB establece en registros de índice también afecta al “vacío” que precede a ese registro. Si un usuario tiene un bloqueo compartido o exclusivo sobre el registro R en un índice, otro usuario no puede insertar un nuevo registro de índice inmediatamente antes de R en el orden del índice. Esta opción provoca que InnoDB no utilice el bloqueo de clave siguiente en búsquedas o exploraciones de índices. El bloqueo de clave siguiente es todavía utilizado para asegurar las restricciones de claves foráneas y la verificación de claves duplicadas. Nótese que el uso de esta opción puede provocar problemas secundarios: suponiendo que se deseen leer y bloquear todos los registros hijos de la tabla child que tengan un identificador mayor a 100, junto al posterior intento de actualizar algunas columnas en las filas seleccionadas:

    SELECT * FROM child WHERE id > 100 FOR UPDATE;
    

    Supóngase que hay un índice sobre la columna id. La consulta explora aquel índice comenzando por el primer registro en que id sea mayor que 100. Si el bloqueo efectuado sobre los registros del índice no bloquea las inserciones realizadas en los espacios vacíos, en la tabla se insertará un nuevo registro. Si se ejecuta el mismo SELECT dentro de la misma transacción, se verá un nuevo registro en el conjunto de resultados devuelto por la consulta. Esto también significa que si se agregan nuevos elementos a la base de datos, InnoDB no garantiza la serialización; sin embargo, los conflictos de serialización aún están garantizados. Por lo tanto, si esta opción se utiliza, InnoDB garantiza como mucho el nivel de aislamiento READ COMMITTED.

    A partir de MySQL 5.0.2 esta opción es aún más insegura. InnoDB en un UPDATE o DELETE solamente bloquea los registros que se actualizan o borran. Esto reduce notablemente la probabilidad de bloqueos mutuos (deadlocks), pero aún pueden ocurrir. Nótese que esta opción todavía no le permite a operaciones como UPDATE predominar sobre otras operaciones similares (como otro UPDATE) aún en el caso en que actúen sobre registros diferentes. Considérese lo siguiente: example:

    CREATE TABLE A(A INT NOT NULL, B INT);
    INSERT INTO A VALUES (1,2),(2,3),(3,2),(4,3),(5,2);
    COMMIT;
    

    Si una conexión realiza una consulta:

    SET AUTOCOMMIT = 0;
    UPDATE A SET B = 5 WHERE B = 3;
    

    y la otra conexión ejecuta otra consulta a continuación de la primera:

    SET AUTOCOMMIT = 0;
    UPDATE A SET B = 4 WHERE B = 2;
    

    La consulta dos tendrá que esperar la confirmación o la cancelación de la consulta uno, porque ésta tiene un bloqueo exclusivo en el registro (2,3), y la consulta dos, mientras explora los registros, también intenta colocar un bloqueo exclusivo en la misma fila, cosa que no puede hacer. Esto se debe a que la consulta dos primero establece el bloqueo sobre un registro y luego determina si el registro pertenece al conjunto de resultados, y si no es así libera el bloqueo innecesario, cuando se emplea la opción innodb_locks_unsafe_for_binlog.

    Por lo tanto, la consulta uno se ejecuta de este modo:

    x-lock(1,2)
    unlock(1,2)
    x-lock(2,3)
    update(2,3) to (2,5)
    x-lock(3,2)
    unlock(3,2)
    x-lock(4,3)
    update(4,3) to (4,5)
    x-lock(5,2)
    unlock(5,2)
    

    entonces la consulta dos se ejecuta así:

    x-lock(1,2)
    update(1,2) to (1,4)
    x-lock(2,3) - wait for query one to commit or rollback
    

  • innodb_log_arch_dir

    El directorio donde los ficheros de registro (logs) terminados se archivarán si se utiliza el archivo de ficheros de registro. Si se utiliza, el valor de este parámetro debería ser el mismo que innodb_log_group_home_dir. Sin embargo, no es requerido.

  • innodb_log_archive

    Este valor generalmente debería establecerse a 0. Debido a que la recuperación a partir de una copia de respaldo es realizada por MySQL empleando sus propios ficheros de registro (log), en general no hay necesidad de archivar los ficheros de registro de InnoDB. El valor predeterminado para esta opción es 0.

  • innodb_log_buffer_size

    El tamaño del buffer que InnoDB emplea para escribir los ficheros de registro (logs) en disco. Los valores razonables se encuentran entre 1MB y 8MB. El valor predeterminado es 1MB. Un buffer de fichero de registro grande le permite a las transacciones extensas ejecutarse sin necesidad de guardar el fichero de registro en disco antes de que la transacción se confirme. Por lo tanto, si se manejan grandes transacciones, incrementar el tamaño del buffer de ficheros de registro ahorra operaciones de E/S en disco.

  • innodb_log_file_size

    El tamaño de cada fichero de registro (log) en un grupo de ficheros de registro. El tamaño combinado de estos ficheros debe ser inferior a 4GB en ordenadores de 32 bits. El valor predeterminado es de 5MB. El rango de valores razonables va desde 1MB hasta la 1/N parte del tamaño del pool de buffer, donde N es la cantidad de ficheros de registro en el grupo. Mientras mayor es el valor, menor es la cantidad de guardado de puntos de verificación que se necesitan en el pool de buffer, ahorrando operaciones de E/S en disco. Pero tener ficheros de registro más grandes también significa que la recuperación es más lenta en caso de caídas.

  • innodb_log_files_in_group

    En un grupo de ficheros de registro (logs), es la cantidad de ficheros que contiene. InnoDB escribe en los ficheros siguiendo una forma circular. El valor predeterminado es 2 (recomendado).

  • innodb_log_group_home_dir

    La ruta de directorio a los ficheros de registro (log) de InnoDB. Debe tener el mismo valor que innodb_log_arch_dir. Si no se especifican parámetros de ficheros de registro InnoDB, la acción predeterminada es crear dos ficheros de 5MB llamados ib_logfile0 y ib_logfile1 en el directorio de datos de MySQL.

  • innodb_max_dirty_pages_pct

    Un entero en el rango de 0 a 100. El valor por defecto es 90. El subproceso (thread) principal en InnoDB intenta volcar páginas desde el pool de buffer de modo que a lo sumo este porcentaje de las páginas aún sin volcar sea volcado en un momento determinado. Si se tiene el privilegio SUPER, este porcentaje pude cambiarse mientras el servidor está en ejecución:

    SET GLOBAL innodb_max_dirty_pages_pct = value;
    

  • innodb_max_purge_lag

    Esta opción controla la forma de retrasar las operaciones INSERT, UPDATE y DELETE cuando las operaciones de descarga (ver Sección 15.12, “Implementación de multiversión”) están sufiendo demoras. TEl valor por defecto de este parámetro es cero, lo que significa que no se retrasarán. Esta opción puede modificarse en tiempo de ejecución como una variable global de sistema.

    El sistema de transacciones de InnoDB mantiene una lista de transacciones que tienen entradas en los índices marcadas para ser eliminadas por operaciones UPDATE o DELETE. Se deja que la longitud de esta lista sea purge_lag. Cuando purge_lag excede a innodb_max_purge_lag, cada operación de INSERT, UPDATE y DELETE se retrasa durante ((purge_lag/innodb_max_purge_lag)*10)-5 milisegundos. El retraso se computa en el comienzo de un lote de depuración, cada diez segundos. Las operaciones no se retrasan si no puede ejecutarse la depuración debido a una vista de lectura consistente (consistent read) anterior que contenga los registros a ser depurados.

    Un escenario típico para una carga de trabajo problemática podría ser 1 millón, asumiendo que las transacciones son pequeñas, sólo 100 bytes de tamaño, y se pueden permitir 100 MB de registros sin descargar en las tablas.

  • innodb_mirrored_log_groups

    El número de copias idénticas de grupos de ficheros de registro que se mantienen para la base de datos. Actualmente debería establecerse en 1.

  • innodb_open_files

    Esta opción sólo es relevante si se emplean múltiples espacios de tablas en InnoDB. Especifica el número máximo de ficheros .ibd que InnoDB puede mantener abiertos al mismo tiempo. El mínimo es 10. El valor predeterminado es 300.

    Los descriptores de fichero empleados para ficheros .ibd son únicamente para InnoDB. Son independientes de los especificados por la opción de servidor --open-files-limit, y no afectan la operación del caché de tablas.

  • innodb_safe_binlog

    Contribuye a asegurar la consistencia entre el contenido de las tablas InnoDB y el registro binario (binary log). Consulte Sección 5.10.3, “El registro binario (Binary Log)”.

  • innodb_status_file

    Esta opción provoca que InnoDB cree un fichero <datadir>/innodb_status.<pid> para la salida períodica de SHOW INNODB STATUS. Disponible desde MySQL 4.0.21.

  • innodb_table_locks

    InnoDB respeta lo establecido por LOCK TABLES, y MySQL no retorna desde un LOCK TABLE .. WRITE hasta que todos los otros flujos (threads) han levantado sus bloqueos a la tabla. El valor por defecto es 1, lo cual significa que LOCK TABLES causará que InnoDB bloquee una tabla internamente. En aplicaciones que emplean AUTOCOMMIT=1, los bloqueos internos de tabla de InnoDB pueden originar bloqueos mutuos (deadlocks). Se puede establecer innodb_table_locks=0 en my.cnf (o my.ini en Windows) para eliminar ese problema.

  • innodb_thread_concurrency

    InnoDB intenta mantener el número de flujos (threads) del sistema operativo que concurren dentro de InnoDB en un valor menor o igual al límite especificado por este parámetro. Antes de MySQL 5.0.8, el valor por defecto es 8. Si se tienen dificultades de rendimiento, y SHOW INNODB STATUS indica que hay muchos subprocesos esperando por semáforos, se podrían tener subprocesos pugnando por recursos, y se debería establecer este parámetro en un número mayor o menor. Si se posee un ordenador con varios procesadores y discos, se puede intentar aumentar el valor para hacer mejor uso de los recursos del ordenador. Un valor recomendado es la suma del número de procesadores y discos que tiene el sistema. Un valor de 500 o mayor deshabilitará la verificación de concurrencia. A partir de MySQL 5.0.8, el valor por defecto es 20, y la verificación de concurrencia se deshabilita si se establece en 20 o más.

  • innodb_status_file

    Esta opción provoca que InnoDB cree un fichero <datadir>/innodb_status.<pid> para almacenar periódicamente la salida de SHOW INNODB STATUS.

15.5. Crear el espacio de tablas InnoDB

Suponiendo que se ha instalado MySQL y se editó el fichero de opciones para que contenga los parámetros de InnoDB necesarios, antes de iniciar MySQL se debería verificar que los directorios indicados para los ficheros de datos y de registro (log) InnoDB existen y que el servidor MySQL tiene permisos de acceso a dichos directorios. InnoDB no puede crear directorios, solamente ficheros. Hay que verificar también que se tiene suficiente espacio en disco para los ficheros de datos y de registro.

Cuando se crea una base de datos InnoDB, es mejor ejecutar el servidor MySQL mysqld desde la línea de comandos, no desde el envoltorio mysqld_safe o como un servicio de Windows. Cuando se lo ejecuta desde la línea de comandos, se puede ver lo que mysqld imprime y qué está ocurriendo. En Unix, simplemente debe invocarse mysqld. En Windows, hay que usar la opción --console.

Cuando se inicia el servidor MySQL luego de la configuración inicial de InnoDB en el fichero de opciones, InnoDB crea los ficheros de datos y de registro e imprime algo como lo siguiente:

InnoDB: The first specified datafile /home/heikki/data/ibdata1
did not exist:
InnoDB: a new database to be created!
InnoDB: Setting file /home/heikki/data/ibdata1 size to 134217728
InnoDB: Database physically writes the file full: wait...
InnoDB: datafile /home/heikki/data/ibdata2 did not exist:
new to be created
InnoDB: Setting file /home/heikki/data/ibdata2 size to 262144000
InnoDB: Database physically writes the file full: wait...
InnoDB: Log file /home/heikki/data/logs/ib_logfile0 did not exist:
new to be created
InnoDB: Setting log file /home/heikki/data/logs/ib_logfile0 size
to 5242880
InnoDB: Log file /home/heikki/data/logs/ib_logfile1 did not exist:
new to be created
InnoDB: Setting log file /home/heikki/data/logs/ib_logfile1 size
to 5242880
InnoDB: Doublewrite buffer not found: creating new
InnoDB: Doublewrite buffer created
InnoDB: Creating foreign key constraint system tables
InnoDB: Foreign key constraint system tables created
InnoDB: Started
mysqld: ready for connections

Se ha creado una nueva base de datos InnoDB. Se puede conectar al servidor MySQL con los programas cliente acostumbrados, como mysql. Cuando se detiene el servidor MySQL, con mysqladmin shutdown, la salida es como la siguiente:

010321 18:33:34  mysqld: Normal shutdown
010321 18:33:34  mysqld: Shutdown Complete
InnoDB: Starting shutdown...
InnoDB: Shutdown completed

Se puede mirar en los directorios de ficheros de datos y registro y se verán los ficheros creados. El directorio de registro (log) también contiene un pequeño fichero llamado ib_arch_log_0000000000. Ese fichero resulta de la creación de la base de datos, luego de lo cual InnoDB desactivó el guardado de registros (log). Cuando MySQL inicia de nuevo, los ficheros de datos y de registro ya han sido creados, por lo que la salida es más breve:

InnoDB: Started
mysqld: ready for connections

Es posible agregar la opción innodb_file_per_table a my.cnf, y hacer que InnoDB almacene cada tabla en su propio fichero .ibd en un directorio de bases de datos de MySQL. Consulte Sección 15.6.6, “Usar un espacio de tablas para cada tabla”.

15.5.1. Resolución de problemas en la inicialización de InnoDB

Si InnoDB imprime un error de sistema operativo en una operación de ficheros, generalmente el problema es uno de los siguientes:

  • No se creó el directorio para los ficheros de datos o de registros (log) de InnoDB.

  • mysqld no tiene los permisos de acceso para crear ficheros en aquellos directorios.

  • mysqld no puede leer el fichero de opciones my.cnf o my.ini adecuado, y por lo tanto no ve las opciones especificadas.

  • El disco está lleno o se excedió la cuota de disco.

  • Se ha creado un subdirectorio que tiene el mismo nombre que uno de los ficheros de datos especificados.

  • Hay un error de sintaxis en innodb_data_home_dir o innodb_data_file_path.

Si algo va mal durante el intento de InnoDB de inicializar el espacio de tablas o los ficheros de registro, se deberán borrar todos los ficheros creados por InnoDB. Esto comprende todos los ficheros ibdata y todos los ib_logfile. En caso de haber creado alguna tabla InnoDB, habrá que borrar del directorio de datos de MySQL los correspondientes ficheros .frm de estas tablas (y cualquier fichero .ibd si se están empleando múltiples espacios de tablas). Entonces puede intentarse nuevamente la creación de la base de datos InnoDB. Es mejor iniciar el servidor MySQL desde una línea de comandos de modo que pueda verse lo que ocurre.

15.6. Crear tablas InnoDB

Suponiendo que se ha iniciado el cliente MySQL con el comando mysql test, para crear una tabla InnoDB se debe especificar la opción ENGINE = InnoDB o TYPE = InnoDB en la sentencia SQL de creación de tabla:

CREATE TABLE customers (a INT, b CHAR (20), INDEX (a)) ENGINE=InnoDB;
CREATE TABLE customers (a INT, b CHAR (20), INDEX (a)) TYPE=InnoDB;

La sentencia SQL crea una tabla y un índice en la columna a en el espacio de tablas InnoDB que consiste en los ficheros de datos especificados en my.cnf. Adicionalmente, MySQL crea un fichero customers.frm en el directorio test debajo del directorio de bases de datos de MySQL. Internamente, InnoDB agrega a su propio diccionario de datos una entrada para la tabla 'test/customers'. Esto significa que puede crearse una tabla con el mismo nombre customers en otra base de datos, y los nombres de las tablas no entrarán en conflicto dentro de InnoDB.

Se puede consultar la cantidad de espacio libre en el espacio de tablas InnoDB dirigiendo una sentencia SHOW TABLE STATUS para cualquier tabla InnoDB. La cantidad de espacio libre en el espacio de tablas aparece en la sección Comment en la salida de SHOW TABLE STATUS. Un ejemplo:

SHOW TABLE STATUS FROM test LIKE 'customers'

Nótese que las estadísticas que SHOW muestra acerca de las tablas InnoDB son solamente aproximadas. Se utilizan en la optimización SQL. No obstante, los tamaños en bytes reservados para las tablas e índices son exactos.

15.6.1. Cómo utilizar transacciones en InnoDB con distintas APIs

En forma predeterminada, cada cliente se que conecta al servidor MySQL comienza con el modo de autocommit habilitado, lo cual automáticamente confirma (commit) cada sentencia SQL ejecutada. Para utilizar transacciones de múltiples sentencias se puede deshabilitar el modo autocommit con la sentencia SQL SET AUTOCOMMIT = 0 y emplear COMMIT y ROLLBACK para confirmar o cancelar la transacción. Si se desea dejar activado autocommit, se pueden encerrar las transacciones entre las sentencias START TRANSACTION y COMMIT o ROLLBACK. El siguiente ejemplo muestra dos transacciones. La primera se confirma, la segunda se cancela.

shell> mysql test
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 5 to server version: 3.23.50-log
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the buffer.
mysql> CREATE TABLE CUSTOMER (A INT, B CHAR (20), INDEX (A))
    -> ENGINE=InnoDB;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> BEGIN;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO CUSTOMER VALUES (10, 'Heikki');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> COMMIT;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> SET AUTOCOMMIT=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO CUSTOMER VALUES (15, 'John');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> ROLLBACK;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> SELECT * FROM CUSTOMER;
+------+--------+
| A    | B      |
+------+--------+
|   10 | Heikki |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>

En APIs como PHP, Perl DBI/DBD, JDBC, ODBC, o la interface de llamadas C estándar de MySQL, se pueden enviar sentencias de control de transacciones como COMMIT al servidor MySQL en forma de cadenas, igual que otras sentencias SQL como SELECT o INSERT. Algunas APIs también ofrecen funciones o métodos especiales para confirmación y cancelación de transacciones.

15.6.2. Pasar tablas MyISAM a InnoDB

Importante: No se deben convertir las tablas del sistema en la base de datos mysql (por ejemplo, user o host) al tipo InnoDB. Las tablas del sistema siempre deben ser del tipo MyISAM.

Si se desea que todas las tablas que no sean de sistema se creen como tablas InnoDB, simplemente debe agregarse la línea default-table-type=innodb a la sección [mysqld] del fichero my.cnf o my.ini.

InnoDB no posee una optimización especial para la creación separada de índices en la misma forma que la tiene el motor de almacenamiento MyISAM. Por lo tanto, no hay beneficio en exportar e importar la tabla y crear los índices posteriormente. La manera más rápida de cambiar una tabla al motor InnoDB es hacer las inserciones directamente en una tabla InnoDB. Es decir, utilizar ALTER TABLE ... ENGINE=INNODB, o crear una tabla InnoDB vacía con idénticas definiciones e insertar las filas con INSERT INTO ... SELECT * FROM ....

Si se tienen restricciones UNIQUE sobre claves secundarias, se puede acelerar la importación de una tabla desactivando temporalmente la verificación de unicidad durante la sesión de importación: SET UNIQUE_CHECKS=0;. Para tablas grandes, esto ahorra gran cantidad de operaciones de E/S en disco, debido a que InnoDB puede emplear su buffer de inserciones para grabar registros de índices secundarios en lote.

Para obtener un mejor control sobre el proceso de inserción, podría ser mejor llenar la tablas grandes por partes:

INSERT INTO nuevatabla SELECT * FROM viejatabla
   WHERE clave > valor1 AND clave <= valor2;

Luego de que todos los registros se hayan insertado, se pueden renombrar las tablas.

Durante la conversión de tablas grandes, se puede reducir la cantidad de operaciones de E/S en disco incrementando el tamaño del pool de buffer de InnoDB. No debe usarse más del 80% de la memoria física. También pueden aumentarse los tamaños de los ficheros de registro (log) de InnoDB.

Hay que asegurarse de no llenar completamente el espacio de tablas: las tablas InnoDB necesitan mucho más espacio que las tablas MyISAM. Si una sentencia ALTER TABLE se queda sin espacio, realizará una cancelación (rollback), y esto puede tomar horas si lo hace sobre el disco. Para las inserciones, InnoDB emplea el buffer de inserción para combinar en lotes los registros secundarios de índices con los índices. Esto ahorra gran cantidad de operaciones de E/S en disco. Durante la cancelación no se emplea ese mecanismo, de modo que puede llevar más de 30 veces el tiempo insumido por la inserción.

Si se produjera una de estas cancelaciones fuera de control, sino se tienen datos valiosos en la base de datos, puede ser preferible matar el proceso de la base de datos en lugar de esperar que se completen millones de operaciones de E/S en disco. Para el procedimiento completo, consulte Sección 15.8.1, “Forzar una recuperación”.

15.6.3. Cómo funciona una columna AUTO_INCREMENT en InnoDB

Si se especifica que una columna de una tabla es AUTO_INCREMENT, la entrada para la tabla InnoDB en el diccionario de datos contiene un contador especial llamado "contador de auto incremento", que se utiliza para asignar nuevos valores a la columna. El contador de auto incremento se almacena sólo en la memoria principal, no en disco.

InnoDB utiliza el siguiente algoritmo para inicializar el contador de auto incremento para una tabla T que contiene una columna AUTO_INCREMENT llamada ai_col: Luego de iniciarse el servidor, cuando un usuario realiza por primera vez una inserción en una tabla T, InnoDB ejecuta el equivalente de esta sentencia:

SELECT MAX(ai_col) FROM T FOR UPDATE;

El valor retornado por la sentencia se incrementa en uno y se asigna a la columna, y al contador de auto incremento de la tabla. Si la tabla está vacía, se asigna el valor 1. Si el contador aún no se ha inicializado y se ejecuta una sentencia SHOW TABLE STATUS que muestre su salida para la tabla T, el contador se inicializa (pero no se incrementa) y se almacena para usos posteriores. Nótese que en esta inicialización se realiza una lectura normal con bloqueo exclusivo y el bloqueo permanece hasta el final de la transacción.

InnoDB sigue el mismo procedimiento para inicializar el contador de auto incremento de una tabla recientemente creada.

Nótese que si durante un INSERT el usuario especifica un valor NULL o 0 para una columna AUTO_INCREMENT, InnoDB trata a la columna como si no se hubiera especificado un valor y genera un nuevo valor para ella.

Luego de que el contador de auto incremento ha sido inicializado, si un usuario inserta una fila que explícitamente indica para la columna auto incremental un valor mayor que el valor actual del contador, éste se establece al valor actual de la columna. Si no se indica un valor, InnoDB incrementa el valor del contador en uno y lo asigna a la columna.

Al acceder al contador de auto incremento, InnoDB emplea un nivel de bloqueo de tabla especial AUTO-INC, que mantiene hasta el final de la sentencia SQL actual y no hasta el final de la transacción. Esta estrategia de bloqueo especial fue introducida para mejorar la concurrencia de inserciones en una tabla que contiene una columna AUTO_INCREMENT. Dos transacciones no pueden tener el bloqueo AUTO-INC simultáneamente en la misma tabla.

Nótese que pueden observarse valores faltantes en la secuencia de valores asignados a la columna AUTO_INCREMENT si se cancelan transacciones que ya han obtenido números desde el contador.

El comportamiento del mecanismo de auto incremento no se encuentra definido si un usuario asigna un valor negativo a la columna o si el valor se vuelve mayor que el entero más grande que puede almacenarse en el tipo de entero especificado.

A partir de MySQL 5.0.3, InnoDB soporta la opción AUTO_INCREMENT = n en sentencias CREATE TABLE y ALTER TABLE, para establecer inicialmente o modificar el valor actual del contador. El efecto de esta acción es cancelado al reiniciar el servidor, por las razones tratadas anteriormente en esta sección.

15.6.4. Restricciones (constraints) FOREIGN KEY

InnoDB también soporta restricciones de claves foráneas. La sintaxis para definir una restricción de clave foránea en InnoDB es así:

[CONSTRAINT símbolo] FOREIGN KEY [id] (nombre_índice, ...)
    REFERENCES nombre_de_tabla (nombre_índice, ...)
    [ON DELETE {RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION}]
    [ON UPDATE {RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION}]

Las definiciones de claves foráneas están sujetas a las siguientes condiciones:

  • Ambas tablas deben ser InnoDB y no deben ser tablas temporales.

  • En la tabla que hace referencia, debe haber un índice donde las columnas de clave extranjera estén listadas en primer lugar, en el mismo orden.

  • En la tabla referenciada, debe haber un índice donde las columnas referenciadas se listen en primer lugar, en el mismo orden. En MySQL/InnoDB 5.0, tal índice se creará automáticamente en la tabla referenciada si no existe aún.

  • No están soportados los índices prefijados en columnas de claves foráneas. Una consecuencia de esto es que las columnas BLOB y TEXT no pueden incluirse en una clave foránea, porque los índices sobre dichas columnas siempre deben incluir una longitud prefijada.

  • Si se proporciona un CONSTRAINTsímbolo, éste debe ser único en la base de datos. Si no se suministra, InnoDB crea el nombre automáticamente.

InnoDB rechaza cualquier operación INSERT o UPDATE que intente crear un valor de clave foránea en una tabla hija sin un valor de clave candidata coincidente en la tabla padre. La acción que InnoDB lleva a cabo para cualquier operación UPDATE o DELETE que intente actualizar o borrar un valor de clave candidata en la tabla padre que tenga filas coincidentes en la tabla hija depende de la accion referencial especificada utilizando las subcláusulas ON UPDATE y ON DETETE en la cláusula FOREIGN KEY. Cuando el usuario intenta borrar o actualizar una fila de una tabla padre, InnoDB soporta cinco acciones respecto a la acción a tomar:

  • CASCADE: Borra o actualiza el registro en la tabla padre y automáticamente borra o actualiza los registros coincidentes en la tabla hija. Tanto ON DELETE CASCADE como ON UPDATE CASCADE están disponibles en MySQL 5.0. Entre dos tablas, no se deberían definir varias cláusulas ON UPDATE CASCADE que actúen en la misma columna en la tabla padre o hija.

  • SET NULL: Borra o actualiza el registro en la tabla padre y establece en NULL la o las columnas de clave foránea en la tabla hija. Esto solamente es válido si las columnas de clave foránea no han sido definidas como NOT NULL. MySQL 5.0 soporta tanto ON DELETE SET NULL como ON UPDATE SET NULL.

  • NO ACTION: En el estándar ANSI SQL-92, NO ACTION significa ninguna acción en el sentido de que unintento de borrar o actualizar un valor de clave primaria no sera permitido si en la tabla referenciada hay una valor de clave foránea relacionado. (Gruber, Mastering SQL, 2000:181). En MySQL 5.0, InnoDB rechaza la operación de eliminación o actualización en la tabla padre.

  • RESTRICT: Rechaza la operación de eliminación o actualización en la tabla padre. NO ACTION y RESTRICT son similares en tanto omiten la cláusula ON DELETE u ON UPDATE. (Algunos sistemas de bases de datos tienen verificaciones diferidas o retrasadas, una de las cuales es NO ACTION. En MySQL, las restricciones de claves foráneas se verifican inmediatamente, por eso, NO ACTION y RESTRICT son equivalentes.)

  • SET DEFAULT: Esta acción es reconocida por el procesador de sentencias (parser), pero InnoDB rechaza definiciones de tablas que contengan ON DELETE SET DEFAULT u ON UPDATE SET DEFAULT.

InnoDB soporta las mismas opciones cuando se actualiza la clave candidata en la tabla padre. Con CASCADE, las columnas de clave foránea en la tabla hija son establecidas a los nuevos valores de la clave candidata en la tabla padre. Del mismo modo, las actualizaciones se producen en cascada si las columnas actualizadas en la tabla hija hacen referencia a claves foráneas en otra tabla.

Nótese que InnoDB soporta referencias de clave foránea dentro de una tabla, y, en estos casos, la tabla hija realmente significa registros dependientes dentro de la tabla.

InnoDB necesita que haya índices sobre las claves foráneas y claves referenciadas, así las verificaciones de claves foráneas pueden ser veloces y no necesitan recorrer la tabla. En MySQL 5.0, el índice en la clave foránea se crea automáticamente. Esto contrasta con versiones más antiguas (anteriores a 4.1.8), donde los índices debían crearse explícitamente o fallaba la creación de restricciones de claves foráneas.

Las columnas involucradas en la clave foránea y en la clave referenciada deben tener similares tipos de datos internos dentro de InnoDB, de modo que puedan compararse sin una conversión de tipo. La longitud y la condición de con o sin signo de los tipos enteros deben ser iguales. La longitud de los tipos cadena no necesita ser la misma. Si se especifica una acción SET NULL, hay que asegurarse de que las columnas en la tabla hija no se han declarado como NOT NULL.

Si MySQL informa que ocurrió un error número 1005 en una sentencia CREATE TABLE y la cadena con el mensaje de error se refiere al errno (número de error) 150, significa que la creación de una tabla falló debido a una restricción de clave foránea formulada incorrectamente. Del mismo modo, si un ALTER TABLE falla y hace referencia al número de error 150, significa que se ha formulado incorrectamente una restricción de clave extranjera cuando se alteró la tabla. En MySQL 5.0, puede emplearse SHOW INNODB STATUS para mostrar una explicación detallada del último error de clave foránea sufrido por InnoDB en el servidor.

Nota: InnoDB no verifica las restricciones de claves foráneas en las claves foráneas o valores de claves referenciados que contengan una columna NULL.

Una desviación del estándar SQL: Si en la tabla padre hay varios registros que contengan el mismo valor de clave referenciada, entonces InnoDB se comporta en las verificaciones de claves extranjeras como si los demás registros con el mismo valor de clave no existiesen. Por ejemplo, si se ha definido una restricción del tipo RESTRICT, y hay un registro hijo con varias filas padre, InnoDB no permite la eliminación de ninguna de éstas.

InnoDB lleva a cabo las operaciones en cascada a través de un algoritmo de tipo depth-first, basado en los registros de los indices correspondientes a las restricciones de claves foráneas.

Una desviación del estándar SQL: Si ON UPDATE CASCADE u ON UPDATE SET NULL vuelven a modificar la misma tabla que se está actualizando en cascada, el comportamiento es como en RESTRICT. Esto significa que en una tabla no se pueden ejecutar operaciones ON UPDATE CASCADE u ON UPDATE SET NULL que hagan referencia a ella misma. De ese modo se previenen bucles infinitos resultantes de la actualización en cascada. En cambio, una operación ON DELETE SET NULL, puede hacer referencia a la misma tabla donde se encuentra, al igual que ON DELETE CASCADE. En MySQL 5.0, las operaciones en cascada no pueden anidarse en más de 15 niveles de profundidad.

Una desviación del estándar SQL: Como sucede en MySQL en general, en una sentencia SQL que realice inserciones, eliminaciones o actualizaciones en varias filas, InnoDB verifica las restricciones UNIQUE y FOREIGN KEY fila a fila. De acuerdo con el estándar SQL, el comportamiento predeterminado debería ser que las restricciones se verifiquen luego de que la sentencia SQL ha sido procesada por completo.

Note: Actualmente, los disparadores no son activados por acciones de claves foráneas en cascada.

Un ejemplo sencillo que relaciona tablas padre e hijo a través de una clave foránea de una sola columna:

CREATE TABLE parent(
  id INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=INNODB;

CREATE TABLE child(
  id INT, 
  parent_id INT,
  INDEX par_ind (parent_id),
  FOREIGN KEY (parent_id) 
    REFERENCES parent(id) 
    ON DELETE CASCADE
) ENGINE=INNODB;

Aquí, un ejemplo más complejo, en el cual una tabla product_order tiene claves foráneas hacia otras dos tablas. Una de las claves foráneas hace referencia a un índice de dos columnas en la tabla product. La otra hace referencia a un índice de una sola columna en la tabla customer:

CREATE TABLE product (
  category INT NOT NULL, 
  id INT NOT NULL,
  price DECIMAL,
  PRIMARY KEY(category, id)
) ENGINE=INNODB;

CREATE TABLE customer (
  id INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=INNODB;

CREATE TABLE product_order (
  no INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  product_category INT NOT NULL,
  product_id INT NOT NULL,
  customer_id INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY(no),
  INDEX (product_category, product_id),
  FOREIGN KEY (product_category, product_id)
    REFERENCES product(category, id)
    ON UPDATE CASCADE ON DELETE RESTRICT,
  INDEX (customer_id),
  FOREIGN KEY (customer_id)
    REFERENCES customer(id)
) ENGINE=INNODB;

InnoDB permite agregar una nueva restricción de clave foránea a una tabla empleando ALTER TABLE:

ALTER TABLE yourtablename
    ADD [CONSTRAINT symbol] FOREIGN KEY [id] (index_col_name, ...)
    REFERENCES tbl_name (index_col_name, ...)
    [ON DELETE {RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION}]
    [ON UPDATE {RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION}]

Debe recordarse crear en primer lugar los índices necesarios.. También se puede agregar una clave foránea autoreferente a una tabla empleando ALTER TABLE.

InnoDB también soporta el uso de ALTER TABLE para borrar claves foráneas:

ALTER TABLE nombre_tabla DROP FOREIGN KEY símbolo_clave_foránea;

Si la cláusula FOREIGN KEY incluye un nombre de CONSTRAINT cuando se crea la clave foránea, se puede utilizar ese nombre para eliminarla. En otro caso, el valor símbolo_clave_foránea es generado internamente por InnoDB cuando se crea la clave foránea. Para saber cuál es este símbolo cuando se desee eliminar una clave foránea, se emplea la sentencia SHOW CREATE TABLE. Un ejemplo:

mysql> SHOW CREATE TABLE ibtest11c\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: ibtest11c
Create Table: CREATE TABLE `ibtest11c` (
  `A` int(11) NOT NULL auto_increment,
  `D` int(11) NOT NULL default '0',
  `B` varchar(200) NOT NULL default '',
  `C` varchar(175) default NULL,
  PRIMARY KEY  (`A`,`D`,`B`),
  KEY `B` (`B`,`C`),
  KEY `C` (`C`),
  CONSTRAINT `0_38775` FOREIGN KEY (`A`, `D`)
REFERENCES `ibtest11a` (`A`, `D`)
ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE,
  CONSTRAINT `0_38776` FOREIGN KEY (`B`, `C`)
REFERENCES `ibtest11a` (`B`, `C`)
ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE
) ENGINE=INNODB CHARSET=latin1
1 row in set (0.01 sec)

mysql> ALTER TABLE ibtest11c DROP FOREIGN KEY 0_38775;

El procesador de sentencias (parser) de InnoDB permite emplear acentos graves (ASCII 96) para encerrar los nombres de tablas y columnas en una clásusula FOREIGN KEY ... REFERENCES .... El parser de InnoDB también toma en cuenta lo establecido en la variable de sistema lower_case_table_names.

InnoDB devuelve las definiciones de claves foráneas de una tabla como parte de la salida de la sentencia SHOW CREATE TABLE:

SHOW CREATE TABLE tbl_name;

A partir de esta versión, mysqldump también produce definiciones correctas de las tablas en el fichero generado, sin omitir las claves foráneas.

Se pueden mostrar las restricciones de claves foráneas de una tabla de este modo:

SHOW TABLE STATUS FROM nombre_bd LIKE 'nombre_tabla';

Las restricciones de claves foráneas se listan en la columna Comment de la salida producida.

Al llevar a cabo verificaciones de claves foráneas, InnoDB establece bloqueos compartidos a nivel de fila en los registros de tablas hijas o padres en los cuales deba fijarse. InnoDB verifica las restricciones de claves foráneas inmediatamente, la verificación no es demorada hasta la confirmación de la transacción.

Para facilitar la recarga de ficheros de volcado de tablas que tengan relaciones de claves foráneas, mysqldump incluye automáticamente una sentencia en la salida del comando para establecer FOREIGN_KEY_CHECKS a 0. Esto evita problemas con tablas que tengan que ser creadas en un orden particular cuando se recarga el fichero de volcado. También es posible establecer el valor de esta variable manualmente:

mysql> SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
mysql> SOURCE dump_file_name;
mysql> SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

Esto permite importar las tablas en cualquier orden si el fichero de volcado contiene tablas que no están ordenadas según lo requieran sus claves foráneas. También acelera la operación de importación. Establecer FOREIGN_KEY_CHECKS a 0 también puede ser útil para ignorar restricciones de claves foráneas durante operaciones LOAD DATA y ALTER TABLE.

InnoDB no permite eliminar una tabla que está referenciada por una restricción FOREIGN KEY, a menos que se ejecute SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0. Cuando se elimina una tabla, las restricciones que fueron definidas en su sentencia de creación también son eliminadas.

Si se recrea una tabla que fue eliminada, debe ser definida de acuerdo a las restricciones de claves foráneas que están haciendo referencia a ella. Debe tener los tipos y nombres correctos de columnas, y debe tener índices sobre las tablas referenciadas, como se estableció anteriormente. Si estas condiciones no se cumplen, MySQL devuelve un error número 1005 y menciona el error número 150 en el mensaje de error.

15.6.5. InnoDB y replicación MySQL

La replicación en MySQL funciona para tablas InnoDB del mismo modo que lo hace para tablas MyISAM. Es posible usar replicación en una forma en que el tipo de tabla en el servidor esclavo no es igual a la tabla original en el servidor maestro. Por ejemplo, se pueden replicar modificaciones de una tabla InnoDB en el servidor maestro sobre una tabla MyISAM en el servidor esclavo.

Para configurar un nuevo esclavo para un servidor maestro, se debe realizar una copia del espacio de tablas InnoDB y de los ficheros de registro, así como de los ficheros .frm de las tablas InnoDB, y mover las copias al servidor esclavo. El procedimiento adecuado para esto se encuenta en Sección 15.9, “Trasladar una base de datos InnoDB a otra máquina”.

Si se puede detener el servidor maestro o un esclavo existente, se puede tomar un backup en frío del espacio de tablas InnoDB y de los ficheros de registro y utilizarlos para configurar un servidor esclavo. Para crear un nuevo esclavo sin detener ningún servidor, se puede utilizar la herramienta comercial InnoDB Hot Backup tool.

Una limitación menor en la replicación InnoDB es que LOAD TABLE FROM MASTER no funciona con tablas de tipo InnoDB. Hay dos posibles soluciones:

  • Hacer un volcado de la tabla en el maestro e importarlo dentro del esclavo.

  • Utilizar ALTER TABLE nombre_tabla TYPE=MyISAM en el maestro antes de realizar la replicación con LOAD TABLE nombre_tabla FROM MASTER, y luego emplear ALTER TABLE para convertir la tabla en el maestro nuevamente a InnoDB.

Las transacciones que fallen en el maestro no afectan en absoluto la replicación. La replicación en MySQL se basa en el registro (log) binario donde MySQL registra las sentencias SQL que modifican datos. Un esclavo lee el registro binario del maestro y ejecuta las mismas sentencias SQL. Sin embargo, las sentencias emitidas dentro de una transacción no se graban en el registro binario hasta que se confirma la transacción, en ese momento todas las sentencias son grabadas de una vez. Si una sentencia falla, por ejemplo por infringir una clave foránea, o si se cancela una transacción, ninguna sentencia se guarda en el registro binario y la transacción no se ejecuta en absoluto en el servidor esclavo.

15.6.6. Usar un espacio de tablas para cada tabla

En MySQL 5.0, se puede almacenar cada tabla InnoDB y sus índices en su propio fichero. Esta característica se llama “multiple tablespaces” (espacios de tablas múltiples) porque, en efecto, cada tabla tiene su propio espacio de tablas.

El uso de múltiples espacios de tablas puede ser beneficioso para usuarios que desean mover tablas específicas a discos físicos separados o quienes deseen restaurar respaldos de tablas sin interrumpir el uso de las demás tablas InnoDB.

Se pueden habilitar múltiples espacios de tablas agregando esta línea a la sección [mysqld] de my.cnf:

[mysqld]
innodb_file_per_table

Luego de reiniciar el servidor, InnoDB almacenará cada nueva tabla creada en su propio fichero nombre_tabla.ibd en el directorio de la base de datos a la que pertenece la tabla. Esto es similar a lo que hace el motor de almacenamiento MyISAM, pero MyISAM divide la tabla en un fichero de datos tbl_name.MYD y el fichero de índice tbl_name.MYI. Para InnoDB, los datos y los índices se almacenan juntos en el fichero .ibd. El fichero tbl_name.frm se sigue creando como es usual.

Si se quita la línea innodb_file_per_table de my.cnf y se reinicia el servidor, InnoDB creará nuevamente las tablas dentro de los ficheros del espacio de tablas compartido.

innodb_file_per_table afecta solamente la creación de tablas. Si se inicia el servidor con esta opción, las tablas nuevas se crearán empleando ficheros .ibd, pero aún se puede acceder a las tablas existentes en el espacio de tablas compartido. Si se remueve la opción, las nuevas tablas se crearán en el espacio compartido, pero aún se podrá acceder a las tablas creadas en espacios de tablas múltiples.

InnoDB siempre necesita del espacio de tablas compartido. Los ficheros .ibd no son suficientes para que funcione InnoDB. El espacio de tablas compartido consiste de los ya conocidos ficheros ibdata, donde InnoDB coloca su diccionario de datos interno y los registros para deshacer cambios (undo logs).

No se puede mover libremente ficheros .ibd entre directorios de bases de datos en la misma forma en que se hace con ficheros de tablas MyISAM. Esto se debe a que la definición de las tablas se almacena en el espacio de tablas compartido de InnoDB, y también porque InnoDB debe preservar la consistencia de los identificadores de transacciones y los números de secuencia de registros (log).

Dentro de una determinada instalación MySQL, se puede mover un fichero .ibd y las tablas asociadas de una base de datos a otra con la conocida sentencia RENAME TABLE:

RENAME TABLE nombre_bd_anterior.nombre_tabla TO nombre_bd_nuevo.nombre_tabla;

Si se tiene un respaldo “limpio” de un fichero .ibd, se lo puede restaurar dentro de la instalación MySQL de donde proviene del siguiente modo:

  1. Utilizando esta sentencia ALTER TABLE:

    ALTER TABLE nombre_tabla DISCARD TABLESPACE;
    

    Precaución: Esto eliminará el actual fichero .ibd.

  2. Colocando el fichero .ibd nuevamente en el directorio de la base de datos adecuada.

  3. Utilizando esta sentencia ALTER TABLE:

    ALTER TABLE nombre_tabla IMPORT TABLESPACE;
    

En este contexto, un respaldo “limpio” de un fichero .ibd significa:

  • ç El fichero .ibd no contiene modificaciones realizadas por transacciones sin confirmar.

  • No quedan entradas sin combinar en el buffer de inserciones en el fichero .ibd.

  • Se han quitado todos los registros de índice marcados para eliminación en el fichero .ibd.

  • mysqld ha descargado todas las páginas modificadas del fichero .ibd desde el buffer pool hacia el fichero.

Se puede realizar un respaldo limpio del fichero .ibd con el siguiente método:

  1. Detener toda actividad del servidor mysqld y confirmar todas las transacciones.

  2. Esperar hasta que SHOW INNODB STATUS indique que no hay transacciones activas en la base de datos, y el estado del subproceso (trhead) principal de InnoDB sea Waiting for server activity (Esperando por actividad del servidor). Entonces, se puede hacer una copia del fichero .ibd.

Otro método para hacer una copia limpia de un fichero .ibd es utilizar la herramienta comercial InnoDB Hot Backup:

  1. Utilizar InnoDB Hot Backup para respaldar la instalación InnoDB.

  2. Iniciar un segundo servidor mysqld sobre el respaldo y permitirle limpiar los ficheros .ibd del mismo.

Figura en la lista de pendientes (TODO) para permitir mover ficheros .ibd limpios a otra instalación MySQL. Esto necesita que se inicialicen los IDs (identificadores) de transacciones y los números de secuencia de registros (log) en el fichero .ibd.

15.7. Añadir y suprimir registros y ficheros de datos InnoDB

Esta sección describe lo que se puede hacer cuando el espacio de tablas InnoDB se queda sin espacio o cuando se desea cambiar el tamaño de los ficheros de registro (log).

La manera más sencilla de incrementar el tamaño del espacio de tablas InnoDB es configurarlo desde un principio para que sea autoextensible, especificando el atributo autoextend para el último fichero de datos en la definición del espacio de tablas. Entonces, InnoDB incrementa el tamaño de ese fichero automáticamente en intervalos de 8MB cuando se queda sin espacio. El tamaño del intervalo a incrementar puede configurarse estableciendo el valor de innodb_autoextend_increment, el cual está expresado en megabytes, y cuyo valor predeterminado es 8.

Alternativamente, se puede incrementar el tamaño del espacio de tablas agregando otro fichero de datos. Para hacer esto, se debe detener el servidor MySQL, editar el fichero my.cnf para agregar un nuevo fichero de datos al final de innodb_data_file_path, e iniciar nuevamente el servidor.

Si el último fichero de datos especificado tiene la palabra clave autoextend, el procedimiento para editar a my.cnf debe tener en cuenta el tamaño que ha alcanzado este último fichero. Hay que obtener el tamaño del fichero de datos, redondearlo hacia abajo a la cantidad de megabytes (1024 * 1024 bytes) más cercana, y especificar este número explícitamente en innodb_data_file_path. Entonces se podrá agregar otro fichero de datos. Hay que recordar que solamente el último fichero de datos en innodb_data_file_path puede especificarse como autoextensible.

Como ejemplo, se asumirá que el espacio de tablas tiene sólo un fichero de datos autoextensible ibdata1:

innodb_data_home_dir =
innodb_data_file_path = /ibdata/ibdata1:10M:autoextend

Suponiendo que este fichero de datos, a lo largo del tiempo, ha crecido hasta 988MB, debajo se ve la línea de configuración luego de agregar otro fichero de datos autoextensible.

innodb_data_home_dir =
innodb_data_file_path = /ibdata/ibdata1:988M;/disk2/ibdata2:50M:autoextend

Cuando se agrega un nuevo fichero al espacio de tablas, hay que asegurarse de que no exista. InnoDB crea e inicializa el fichero al reiniciar el servidor.

Actualmente no es posible quitar un fichero de datos del espacio de tablas. Para reducir el tamaño del espacio de tablas, emplear este procedimiento:

  1. Utilizar mysqldump para hacer un volcado de todas las tablas InnoDB.

  2. Detener el servidor.

  3. Eliminar todos los ficheros existentes del espacio de tablas.

  4. Configurar un nuevo espacio de tablas.

  5. Reiniciar el servidor.

  6. Importar el fichero de volcado de tablas.

Si se desea modificar la cantidad o tamaño de los ficheros de registro (log) de InnoDB, se debe detener el servidor MySQL y asegurarse de que se cerró sin errores. Luego, copiar los ficheros de registro antiguos en un lugar seguro, sólo para el caso de que algo haya fallado en el cierre del servidor y se necesite recuperar el espacio de tablas. Eliminar los antiguos ficheros de registro del directorio de ficheros de registro, editar my.cnf para modificar la configuración de los ficheros de registro, e iniciar nuevamente el servidor MySQL. mysqld verá al iniciar que no hay ficheros de registro e informará que está creando nuevos.

15.8. Hacer una copia de seguridad y recuperar una base de datos InnoDB

La clave de una administración de bases de datos segura es realizar copias de respaldo regularmente.

InnoDB Hot Backup es una herramienta de respaldo en línea que puede utilizarse para respaldar la base de datos InnoDB mientras ésta se está ejecutando. InnoDB Hot Backup no necesita que se detenga la base de datos y no establece ningún bloqueo ni dificulta el normal procesamiento de la base de datos. InnoDB Hot Backup es una herramienta adicional comercial (no grautita) cuyo cargo anual de licencia es de €390 por cada ordenador en el que se ejecute el servidor MySQL. Consulte la página de Internet de InnoDB Hot Backup para obtener información detallada y ver capturas de pantallas.

Si se está en condiciones de detener el servidor MySQL, puede realizarse una copia de respaldo binaria, que consiste en todos los ficheros usados por InnoDB para administrar sus tablas. Se utiliza el siguiente procedimiento:

  1. Detener el servidor MySQL y asegurarse de que lo hace sin errores.

  2. Copiar todos los ficheros de datos (ficheros ibdata e .ibd) en un lugar seguro.

  3. Copiar todos los ficheros ib_logfile en un lugar seguro.

  4. Copiar el o los ficheros de configuración my.cnf en un lugar seguro.

  5. Copiar todos los ficheros .frm de las tablas InnoDB en un lugar seguro.

La replicación funciona con tablas InnoDB, de forma que puede emplearse para mantener una copia de la base de datos en sitios de bases de datos que necesiten alta disponibilidad.

Adicionalmente a la realización de copias de respaldo binarias como se ha descripto, también se deberían realizar regularmente volcados de las tablas con mysqldump. El motivo de esto es que un fichero binario podría corromperse sin que el usuario lo note. El volcado de las tablas se almacena en ficheros de texto que son legibles por los seres humanos, facilitando la localización de corrupción en las tablas. Además, puesto que el formato es más simple, las probabilidades de una corrupción seria de datos son menores. mysqldump también tiene una opción --single-transaction que puede usarse para capturar una imagen consistente de la base de datos sin bloquear otros clientes.

Para estar en condiciones de recuperar una base de datos InnoDB a partir del respaldo binario descripto anteriormente, se debe ejecutar el servidor MySQL con el registro binario (binary logging) activo. Entonces se puede aplicar el log binario al respaldo de la base de datos para lograr la recuperación a una fecha y hora determinadas:

mysqlbinlog nombre_de_host-bin.123 | mysql

Para recuperarse de una caida del servidor, sólo se requiere reiniciarlo. InnoDB verifica automáticamente los registros (logs) y ejecuta una recuperación de la base de datos del tipo roll-forward, es decir, hasta el momento anterior a la falla. InnoDB revierte automáticamente las transacciones no grabadas que existían al momento de la caída. Durante la recuperación, mysqld muestra información parecida a esta:

InnoDB: Database was not shut down normally.
InnoDB: Starting recovery from log files...
InnoDB: Starting log scan based on checkpoint at
InnoDB: log sequence number 0 13674004
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 13739520
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 13805056
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 13870592
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 13936128
...
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 20555264
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 20620800
InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 0 20664692
InnoDB: 1 uncommitted transaction(s) which must be rolled back
InnoDB: Starting rollback of uncommitted transactions
InnoDB: Rolling back trx no 16745
InnoDB: Rolling back of trx no 16745 completed
InnoDB: Rollback of uncommitted transactions completed
InnoDB: Starting an apply batch of log records to the database...
InnoDB: Apply batch completed
InnoDB: Started
mysqld: ready for connections

Si la base de datos se corrompe o falla el disco, habrá que efectuar la recuperación desde una copia de respaldo. En el caso de corrupción, primero habría que encontrar una copa de respaldo realizada antes de la corrupción. Luego de restaurar la copia de respaldo base, debe realizarse la recuperación a partir de los ficheros de registro binario.

En algunos casos de corrupción de base de datos es suficiente con volcar, eliminar, y volver a crear una o unas pocas tablas corruptas. Se puede emplear la sentencia SQL CHECK TABLE para verificar si una tabla está corrupta, aunque CHECK TABLE, naturalmente, no puede detectar cada posible clase de corrupción. Se puede emplear innodb_tablespace_monitor para verificar la integridad de la gestión de espacio de ficheros dentro de los ficheros de espacio de tablas.

En algunos casos, una aparente corrupción de página de base de datos se debe en realidad a que el sistema operativo está corrompiendo su propio cache de ficheros, y los datos en el disco podrían estar en buenas condiciones. Lo mejor es, antes que nada, intentar el reinicio del ordenador. Ello puede eliminar errores que dan la sensación de tener corrupción en la página de base de datos.

15.8.1. Forzar una recuperación

Si hay corrupción de página de base de datos, es posible que se desee hacer un volcado de tablas desde la base de datos con SELECT INTO OUTFILE; usualmente, la mayoría de los datos obtenidos de esta manera están intactos. Aún así, la corrupción puede hacer que SELECT * FROM tbl_name o las operaciones en segundo plano de InnoDB caigan o, incluso activar la recuperación roll-forward de InnoDB. Sin embargo, se puede forzar el motor de almacenamiento de InnoDB para que se inicie mientras se evitan las operaciones en segundo plano, de forma que se pueda realizar un volcado de las tablas. Por ejemplo, puede agregarse la siguiente linea a la sección [mysqld] del fichero de opciones antes de reiniciar el servidor:

[mysqld]
innodb_force_recovery = 4

Debajo se listan los valores mayores a cero permitidos para innodb_force_recovery. Un número mayor incluye todas las precauciones de los números por debajo. Si se logra hacer un volcado de tablas con un valor de a lo sumo 4, se puede estar relativamente seguro de que solamente se han perdido algunos datos en páginas individuales corruptas. Un valor de 6 es más dramático, porque las páginas de base de datos han quedado obsoletas, lo que a su vez puede introducir más corrupción en B-trees y otras estructuras de bases de datos.

  • 1 (SRV_FORCE_IGNORE_CORRUPT)

    Le permite al servidor ejecutarse aún si detecta una página corrupta; intenta hacer que SELECT * FROM tbl_name salte sobre los registros de índice y páginas corruptos, lo cual es de ayuda en el volcado de las tablas.

  • 2 (SRV_FORCE_NO_BACKGROUND)

    Impide que se ejecute el subproceso (thread) principal. Si durante la operación de descarga (purge) ocurriese una caida, esto la previene.

  • 3 (SRV_FORCE_NO_TRX_UNDO)

    No revierte transacciones luego de la recuperación.

  • 4 (SRV_FORCE_NO_IBUF_MERGE)

    También evita las operaciones de combinación del buffer de inserciones. Si ello pudiese causar una caida, es mejor no hacerlo; no calcula estadísticas de tablas.

  • 5 (SRV_FORCE_NO_UNDO_LOG_SCAN)

    No tiene en cuenta el contenido de los registros para revertir cambios (undo logs) al iniciar la base de datos: InnoDB considera como confirmadas inclusive a las transacciones incompletas.

  • 6 (SRV_FORCE_NO_LOG_REDO)

    Omite la creación del registro (log) que permite la recuperación de tipo roll-forward.

En otro caso la base de datos no debe emplearse con ninguna de estas opciones habilitadas. Como una medida de seguridad, InnoDB impide que los usuarios lleven a cabo operaciones INSERT, UPDATE, o DELETE cuando innodb_force_recovery está configurado en un valor mayor a 0.

Se pueden ejecutar sentencias DROP y CREATE para eliminar y crear tablas incluso cuando se está empleando la recuperación forzada. Si se sabe que una determinada tabla está provocando caídas al hacer una cancelación (rollback), se la puede eliminar. También puede utilizarse para detener una cancelación fuera de control causada por una importación o un ALTER TABLE en masa. Se puede interrumpir el proceso mysqld y establecer innodb_force_recovery a un valor de 3 para poner a funcionar la base de datos sin que ejecute cancelación (rollback), luego emplear DROP para eliminar la tabla que está causando la cancelación fuera de control.

15.8.2. Marcadores

InnoDB implementa un mecanismo de puntos de verificación llamado fuzzy checkpoint (punto de verificación difuso). InnoDB descarga las páginas modificadas de la base de datos desde el pool de buffers en lotes pequeños. No es necesario descargar al disco el pool de buffers en una sola acción, lo cual en la práctica podría detener temporalmente el procesamiento de sentencias SQL del usuario.

Durante la recuperación de caídas, InnoDB busca un marcador de checkpoint escrito en los ficheros de registro (log). Ya sabe que todas las modificaciones a la base de datos anteriores al marcador están presentes en la imagen en disco de la misma. Entonces InnoDB recorre los ficheros de registro (log) desde el checkpoint hacia adelante, aplicando sobre la base de datos las modificaciones registradas.

InnoDB escribe en los ficheros de registro en una forma rotativa. Todas las modificaciones confirmadas que hagan a las páginas de la base de datos en el pool de buffers diferentes de las grabadas en disco deben estar disponibles en los ficheros de registro en caso de que InnoDB tenga que hacer una recuperación. Esto significa que cuando InnoDB comienza a reutilizar un fichero de registro, tiene que asegurarse de que las imágenes en disco de las páginas de base de datos contienen las modificaciones asentadas en el fichero de registro que se va a reutilizar. En otras palabras, InnoDB debe crear un punto de verificación (checkpoint) y esto a menudo implica la descarga a disco de las páginas de base de datos modificadas.

La descripción anterior explica porqué hacer los ficheros de registro muy grandes puede ahorrar operaciones de E/S en disco destinadas a la creación de puntos de verificación. A menudo se hace hincapié en establecer el tamaño total de los ficheros de registro en lo mismo que el pool de buffers o aún más grande. La desventaja que tienen los ficheros de registro grandes es que la recuperación ante una caída puede tomar más tiempo debido a que hay más información que debe aplicarse a la base de datos.

15.9. Trasladar una base de datos InnoDB a otra máquina

En Windows, InnoDB siempre almacena internamente en minúsculas los nombres de bases de datos y tablas. Para mover bases de datos en un formato binario de Unix a Windows o de Windows a Unix, se deberían tener en minúsculas todos los nombres de tablas y bases de datos. Una forma apropiada de cumplir con esto es agregar la siguiente línea a la sección [mysqld] de los ficheros my.cnf o my.ini antes de crear cualquier base de datos o tablas:

[mysqld]
lower_case_table_names=1

Al igual que los ficheros de datos MyISAM, los ficheros de datos y de registro (log) de InnoDB son compatibles a nivel binario en todas las plataformas que tengan el mismo formato de números de coma flotante. Se puede mover una base de datos InnoDB simplemente copiando todos los ficheros relevantes que se listan en Sección 15.8, “Hacer una copia de seguridad y recuperar una base de datos InnoDB. Si los formatos de número de coma flotante difieren pero no se han empleado tipos de datos FLOAT o DOUBLE en las tablas, el procedimiento es el mismo: copiar los ficheros necesarios. Si los formatos difieren y las tablas contienen datos de coma flotante, se deberá emplear mysqldump para volcar las tablas en un ordenador e importar los ficheros de volcado en otro.

Una forma de incrementar el rendimiento es desactivar el modo autocommit (ejecución automática) al importar datos, asumiendo que el espacio de tablas tiene suficiente sitio para el extenso segmento de cancelación (rollback) que generará la importación de transacciones. La confirmación (commit) se hará luego de importar una tabla entera o un segmento de una tabla.

15.10. Bloqueo y modelo de transacciones de InnoDB

En el modelo de transacciones de InnoDB, la meta es combinar las mejores propiedades de una base de datos multiversión con el tradicional bloqueo de dos fases. InnoDB bloquea a nivel de fila y ejecuta consultas por defecto como lecturas consistentes (consistent reads) no bloqueadas, al estilo de Oracle. La tabla de bloqueo en InnoDB se almacena en forma tan eficiente que no se necesitan bloqueos escalables: generalmente varios usuarios están habilitados a bloquear cada fila de la base de datos, o cualquier subconjunto de filas, sin que InnoDB incurra en falta de memoria.

15.10.1. Modos de bloqueo InnoDB

InnoDB implementa un bloqueo a nivel de fila estándar, donde hay dos tipos de bloqueos:

  • Compartido (Shared) (S) le permite a una transacción leer una fila.

  • Exclusivo (Exclusive) (X) le permite a una transacción actualizar o eliminar una fila.

Si una transacción A sostiene un bloqueo exclusivo (X) sobre una tupla t, entonces una solicitud de otra transacción B para establecer un bloqueo de cualquier tipo sobre t no puede ser atendida inmediatamente. En lugar de eso, la transacción B debe esperar a que la transacción A libere el bloqueo en la tupla t.

Si la transacción A sostiene un bloqueo compartido (S) sobre una tupla t, entonces

  • Una solicitud de otra transacción B para un bloqueo X sobre t no puede ser atendido inmediatamente.

  • Una solicitud de otra transacción B para un bloqueo S sobre t puede ser atendido inmediatamente. En consecuencia, tanto A como B sostendrán un bloqueo S sobre t.

Adicionalmente, InnoDB soporta bloqueo de granularidad múltiple (multiple granularity locking), el cual permite que existan simultáneamente bloqueos en registros y bloqueos en tablas enteras. Para hacer práctico el nivel de bloqueo de granularidad múltiple, se emplean tipos adicionales de bloqueo, llamados bloqueos de intención (intention locks). Los bloqueos de intención son bloqueos de tabla en InnoDB. La idea detrás de los mismos es que una transacción indique qué tipo de bloqueo (compartido o exclusivo) requerirá más tarde sobre una fila de esa tabla. En InnoDB se utilizan dos tipos de bloqueos de intención (asumiendo que la transacción T ha solicitado un bloqueo del tipo indicado en la tabla R):

  • Intención compartida (Intention shared) (IS): La transacción T trata de establecer bloqueos S en tuplas individuales de la tabla T.

  • Intención exclusiva (Intention exclusive) (IX): La transacción T trata de establecer bloqueos X en las tuplas.

Luego, el protocolo de bloqueo de intención es el siguiente:

  • Antes de que de una determinada transacción logre un bloqueo S en una determinada fila, primero debe conseguir establecer un bloqueo IS o superior en la tabla que contiene a la fila.

  • Antes de que de una determinada transacción logre un bloqueo X en una determinada fila, primero debe conseguir establecer un bloqueo IX en la tabla que contiene a la fila.

Estas reglas pueden resumirse convenientemente por medio de una matriz de compatibilidad entre tipos de bloqueo:

 XIXSIS-
XNNNNS
IXNSNSS
SNSSSS
ISNSSSS
-SSSSS

Por lo tanto, los bloqueos de intención solamente bloquean solicitudes sobre tablas completas (Ej: LOCK TABLES ... WRITE). El propósito principal de IX y IS es mostrar que alguien está bloqueando una fila, o va a bloquear una fila en la tabla.

15.10.2. InnoDB y AUTOCOMMIT

En InnoDB, toda la actividad del usuario se produce dentro de una transacción. Si el modo de ejecución automática (autocommit) está activado, cada sentencia SQL conforma una transacción individual por sí misma. MySQL siempre comienza una nueva conexión con la ejecución automática habilitada.

Si el modo de ejecución automática se deshabilitó con SET AUTOCOMMIT = 0, entonces puede considerarse que un usuario siempre tiene una transacción abierta. Una sentencia SQL COMMIT o ROLLBACK termina la transacción vigente y comienza una nueva. Ambas sentencias liberan todos los bloqueos InnoDB que se establecieron durante la transacción vigente. Un COMMIT significa que los cambios hechos en la transacción actual se convierten en permanentes y se vuelven visibles para los otros usuarios. Por otra parte, una sentencia ROLLBACK, cancela todas las modificaciones producidas en la transacción actual.

Si la conexión tiene la ejecución automática habilitada, el usuario puede igualmente llevar a cabo una transacción con varias sentencias si la comienza explícitamente con START TRANSACTION o BEGIN y la termina con COMMIT o ROLLBACK.

15.10.3. InnoDB y TRANSACTION ISOLATION LEVEL

En los términos de los niveles de aislamiento de transacciones SQL:1992, el nivel predeterminado en InnoDB es REPEATABLE READ. En MySQL 5.0, InnoDB ofrece los cuatro niveles de aislamiento de transacciones descriptos por el estándar SQL. Se puede establecer el nivel predeterminado de aislamiento por todas las conexiones mediante el uso de la opción --transaction-isolation en la línea de comandos o en ficheros de opciones. Por ejemplo, se puede establecer la opción en la sección [mysqld] de my.cnf de este modo:

[mysqld]
transaction-isolation = {READ-UNCOMMITTED | READ-COMMITTED
                         | REPEATABLE-READ | SERIALIZABLE}

Un usuario puede cambiar el nivel de aislamiento de una sesión individual o de todas las nuevas conexiones con la sentencia SET TRANSACTION. Su sintaxis es la siguiente:

SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL
                       {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED
                        | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}

Nótese que se usan guiones en los nombres de niveles de la opción --transaction-isolation, pero no en la sentencia SET TRANSACTION.

El comportamiento predeterminado es establecer el nivel de aislamiento a partir de la próxima transacción que se inicie. Si se emplea la palabra clave GLOBAL, la sentencia establece el nivel predeterminado de la transacción globalmente para todas las nuevas conexiones creadas a partir de ese punto (pero no en las existentes). Se necesita el privilegio SUPER para hacer esto. Utilizando la palabra clave SESSION se establece el nivel de transacción para todas las futuras transacciones ejecutadas en la actual conexión.

Cualquier cliente es libre de cambiar el nivel de aislamiento de la sesión (incluso en medio de una transacción), o el nivel de aislamiento para la próxima transacción.

Los niveles de aislamiento de transacciones globales y de sesión pueden consultarse con estas sentencias:

SELECT @@global.tx_isolation;
SELECT @@tx_isolation;

En el bloqueo a nivel de fila, InnoDB emplea bloqueo de clave siguiente (next-key). Esto significa que, además de registros de índice, InnoDB también puede bloquear el “vacío” que precede a un registro de índice para bloquear inserciones de otros usuarios inmediatamente antes del registro de índice. Un bloqueo de clave siguiente hace referencia a bloquear un registro de índice y la posición vacía antes de él. Bloquear una posición vacía es establecer un bloqueo que actúa solamente sobre el vacío anterior a un registro de índice.

A continuación una descripción detallada de cada nivel de aislamiento en InnoDB:

  • READ UNCOMMITTED

    Las sentencias SELECT son ejecutadas sin realizar bloqueos, pero podría usarse una versión anterior de un registro. Por lo tanto, las lecturas no son consistentes al usar este nivel de aislamiento. Esto también se denomina “lectura sucia” (dirty read). En otro caso, este nivel de aislamiento funciona igual que READ COMMITTED.

  • READ COMMITTED

    Similar en parte al mismo nivel de aislamiento de Oracle. Todas las sentencias SELECT ... FOR UPDATE y SELECT ... LOCK IN SHARE MODE bloquean solamente los registros de índice, no los espacios vacíos que los preceden, por lo tanto se permite la libre inserción de nuevos registros junto a los bloqueados. Las sentencias UPDATE and DELETE que empleen un índice único con una condición de búsqueda única bloquean solamente el registro de índice hallado, no el espacio que lo precede. En las sentencias UPDATE y DELETE que actúan sobre rangos de registros, InnoDB debe bloquear los espacios vacíos y bloquear las inserciones de otros usuarios en los espacios vacíos que hay dentro del rango. Esto es necesario debido a que las “filas fantasma” deben ser bloqueadas para que funcionen la replicación y recuperación en MySQL.

    Las lecturas consistentes se comportan como en Oracle: Cada lectura consistente, incluso dentro de la misma transacción, establece y lee su propia captura tomada de la base de datos. Consulte Sección 15.10.4, “Lecturas consistentes que no bloquean”.

  • REPEATABLE READ

    Este es el nivel de aislamiento predeterminado de InnoDB. Las sentencias SELECT ... FOR UPDATE, SELECT ... LOCK IN SHARE MODE, UPDATE, y DELETE que utilicen un índice único con una condición de búsqueda única, bloquean solamente el registro de índice hallado, no el espacio vacío que lo precede. Con otras condiciones de búsqueda, estas operaciones emplean bloqueo de clave siguiente (next-key), bloqueando el rango de índice cubierto por la operación incluyendo los espacios vacíos, y bloqueando las nuevas inserciones por parte de otros usuarios.

    En lecturas consistentes (consistent reads), hay una importante diferencia con respecto al nivel de aislamiento anterior: En este nivel, todas las lecturas consistentes dentro de la misma transacción leen de la captura de la base de datos tomada por la primer lectura. Esta práctica significa que si se emiten varias sentencias SELECT dentro de la misma transacción, éstas serán consistentes unas con otras. Consulte Sección 15.10.4, “Lecturas consistentes que no bloquean”.

  • SERIALIZABLE

    Este nivel es similar a REPEATABLE READ, pero todas las sentencias SELECT son convertidas implícitamente a SELECT ... LOCK IN SHARE MODE.

15.10.4. Lecturas consistentes que no bloquean

Lectura consistente significa que InnoDB utiliza su característica de multiversión para presentar a una consulta una captura de la base de datos en un momento determinado. La consulta ve los cambios realizados exactamente por aquellas transacciones confirmadas antes de ese momento, y no los cambios hechos con posterioridad o por transacciones no confirmadas. La excepción a esto es que la consulta ve los cambios efectuados por la transacción a donde pertenece.

Si se está ejecutando con el nivel de aislamiento predeterminado REPEATABLE READ, entonces todas las lecturas consistentes dentro de la misma transacción leen la captura creada por la primer lectura en esa transacción. Se puede refrescar esta captura confirmando la transacción actual y emitiendo nuevas consultas.

Lectura consistente es el modo por defecto en el cual InnoDB procesa las sentencias SELECT en los niveles de aislamiento READ COMMITTED y REPEATABLE READ. Una lectura consistente no establece ningún bloqueo en las tablas a las que accede, y, por lo tanto, otros usuarios están libres para modificar las tablas sobre las que se está haciendo la lectura consistente.

15.10.5. Bloquear lecturas SELECT ... FOR UPDATE y SELECT ... LOCK IN SHARE MODE

En ciertas circunstancias, no es conveniente una lectura consistente. Por ejemplo, se podría desear agregar una fila en la tabla hijo, y estar seguro de que dicha fila tiene una fila padre en la tabla padre. El siguiente ejemplo muestra cómo implementar integridad referencial en el código de la aplicación.

Suponiendo que se utiliza una lectura consistente para leer la tabla padre y efectivamente puede verse el registro padre para la fila hijo que se agregará, ¿puede agregarse en forma segura la fila hijo dentro de la tabla hijo? No, porque puede haber ocurrido que entretanto otro usuario haya borrado el registro padre de la tabla padre, sin que se tenga conocimiento de ello.

La solución es llevar a cabo el SELECT en un modo con bloqueo, utilizando LOCK IN SHARE MODE:

SELECT * FROM parent WHERE NAME = 'Jones' LOCK IN SHARE MODE;

Realizar una lectura en modo compartido (share mode) significa que se leen los últimos datos disponibles, y se establece un bloqueo en modo compartido en los registros que se leen. Un bloqueo en modo compartido evita que otros actualicen o eliminen la fila que se ha leido. Además, si los datos más actualizados pertenecen a una transacción todavía no confirmada de otra conexión, se espera hasta que la transacción se confirme. Luego de ver que la mencionada consulta devuelve el registro padre 'Jones', se puede agregar con seguridad el registro hijo en la tabla hijo y confirmar la transacción.

Otro ejemplo: se tiene un campo contador, entero, en una tabla llamada child_codes que se emplea para asignar un identificador único a cada registro hijo agregado a la tabla hijo. Obviamente, utilizar una lectura consistente o una lectura en modo compartido para leer el valor actual del contador no es una buena idea, puesto que dos usuarios de la base de datos pueden ver el mismo valor del contador, y agregar registros hijos con el mismo identificador, lo cual generaría un error de clave duplicada.

En este caso, LOCK IN SHARE MODE no es una buena solución porque si dos usuarios leen el contador al mismo tiempo, al menos uno terminará en un deadlock cuando intente actualizar el contador.

En este caso, hay dos buenas formas de implementar la lectura e incremento del contador: (1), actualizar el contador en un incremento de 1 y sólo después leerlo, o (2) leer primero el contador estableciendo un bloqueo FOR UPDATE, e incrementándolo luego. La última puede ser implementada como sigue:

SELECT counter_field FROM child_codes FOR UPDATE;
UPDATE child_codes SET counter_field = counter_field + 1;

Una sentencia SELECT ... FOR UPDATE lee el dato más actualizado disponible, estableciendo bloqueos exclusivos sobre cada fila leída. Es decir, el mismo bloqueo que haría UPDATE.

Nótese que el anterior es un sencillo ejemplo de cómo funciona SELECT ... FOR UPDATE. En MySQL, la tarea específica para generar un identificador único en realidad puede realizarse utilizando un sólo acceso a la tabla:

UPDATE child_codes SET counter_field = LAST_INSERT_ID(counter_field + 1);
SELECT LAST_INSERT_ID();

La sentencia SELECT simplemente recupera la información del identificador (relativa a la conexión actual). No accede ninguna tabla.

15.10.6. Bloqueo de la próxima clave (Next-Key Locking): evitar el problema fantasma

En el bloqueo a nivel de fila, InnoDB utiliza un algoritmo llamado bloqueo de próxima clave. InnoDB lleva a cabo el bloqueo a nivel de fila de tal manera que cuando busca o recorre el índice de una tabla, establece bloqueos compartidos o exclusivos en los registros de índice que encuentra. Por lo tanto, los bloqueos a nivel de fila son en realidad bloqueos sobre registros del índice.

El conjunto de bloqueos de InnoDB sobre los registros del índice también afecta al “gap” (posición vacía) que precede al registro de índice. Si un usuario tiene un bloqueo compartido o exclusivo sobre un registro R en un índice, otro usuario no puede insertar un nuevo registro inmediatamente antes de R en el orden del índice. Este bloqueo de posiciones vacías se hace para evitar el llamado “problema fantasma”. Suponiendo que se desean leer y bloquear todos los hijos de la tabla hijos que tengan un identificador mayor a 100, con el posterior intento de actualizar algunas columnas en las filas seleccionadas:

SELECT * FROM child WHERE id > 100 FOR UPDATE;

Suponiendo que hay un índice sobre la columna id, la consulta recorre ese índice comenzando por el primer registro donde id es mayor a 100. Si el bloqueo establecido sobre el índice no bloqueara también las inserciones hechas en las posiciones vacías, durante el proceso se podría insertar una nueva fila en la tabla. Si se ejecuta la misma sentencia SELECT dentro de la misma transacción, se podría ver una nueva fila en el conjunto de resultados devuelto por la consulta. Esto es contrario al principio de aislamiento de las transacciones: una transacción deberia ejecutarse de forma que los datos que ha leido no cambien en el transcurso de la misma. Si se considera un conjunto de columnas como datos, el nuevo registro hijo “fantasma” violaría el principio de aislamiento.

Cuando InnoDB recorre un índice, también puede bloquear la posición vacía después del último registro del índice. Es precisamente lo que ocurre en el ejemplo anterior: Los bloqueos impuestos por InnoDB evitan cualquier inserción en la tabla donde id fuera mayor de 100.

Se puede emplear bloqueo de próxima clave para efectuar el control de la unicidad en una aplicación: Si se leen los datos en modo compartido y no se ve un duplicado de la fila que se va a insertar, entonces puede hacerse con la seguridad de que el bloqueo de próxima clave establecido sobre el registro que continúa a la fila insertada evita que cualquiera inserte un duplicado de ésta. Por lo tanto, el bloqueo de próxima clave permite “bloquear” la no existencia de algo en la tabla.

15.10.7. Un ejemplo de lectura consistente en InnoDB

Suponiendo que se está ejecutando en el nivel de aislamiento predeterminado REPEATABLE READ, cuando se realiza una lectura consistente -esto es, una sentencia SELECT ordinaria-, InnoDB le otorga a la transacción un punto en el tiempo (timepoint) del momento en que se realizó la consulta. Si otra transacción elimina una fila y confirma la acción en un momento posterior a dicho punto, no se verá la fila como borrada. Las inserciones y actualizaciones se tratan del mismo modo.

Se puede obtener un timepoint más reciente confirmando la transacción actual y emitiendo un nuevo SELECT.

Esto se llama control de concurrencia multiversión.

               Usuario A                 Usuario B

           SET AUTOCOMMIT=0;      SET AUTOCOMMIT=0;
tiempo
|          SELECT * FROM t;
|          empty set
|                                 INSERT INTO t VALUES (1, 2);
|
v          SELECT * FROM t;
           empty set
                                  COMMIT;

           SELECT * FROM t;
           empty set

           COMMIT;

           SELECT * FROM t;
           ---------------------
           |    1    |    2    |
           ---------------------
           1 row in set

En este ejemplo, el usuario A podrá ver la fila insertada por B solamente cuando B haya confirmado la inserción y A haya confirmado también, de modo que su timepoint avance e incluya la inserción confirmada por B.

Si se desea ver el “más reciente” estado de la base de datos, se debería emplear ya sea el nivel de aislamiento READ COMMITTED o bien una lectura con bloqueo:

SELECT * FROM t LOCK IN SHARE MODE;

15.10.8. Establecimiento de bloqueos con diferentes sentencias SQL en InnoDB

Una lectura con bloqueo, un UPDATE, o un DELETE generalmente establecen bloqueos sobre cada registro de índice que es examinado durante el procesamiento de la consulta SQL. No importa si en la consulta hay condiciones WHERE que excluirían la fila, InnoDB no recuerda exactamente la condición WHERE, solamente los rangos de índices que fueron examinados. Los bloqueos sobre los registros son normalmente bloqueos de próxima clave, que también impiden las inserciones en las posiciones vacías (“gap”) inmediatamente anteriores a los registros.

Si los bloqueos a establecer son exclusivos, entonces InnoDB recupera también los registros de índices agrupados (clustered) y los bloquea.

Si no hay índices apropiados para la consulta y MySQL debe examinar la tabla entera para procesarla, se bloqueará cada fila en la tabla, lo que impide cualquier inserción de otros usuarios. Es importante crear índices adecuados de modo que las consultas no examinen muchas filas innecesariamente.

  • SELECT ... FROM es una lectura consistente, que lee una captura de la base de datos y no establece bloqueos a menos que el nivel de aislamiento de la transacción sea SERIALIZABLE. Para el nivel SERIALIZABLE, se establecen bloqueos compartidos de próxima clave en los registros de índice encontrados.

  • SELECT ... FROM ... LOCK IN SHARE MODE establece bloqueos compartidos de próxima clave en todos los registros de índice hallados por la lectura.

  • SELECT ... FROM ... FOR UPDATE establece bloqueos exclusivos de próxima clave en todos los registros de índice hallados por la lectura.

  • INSERT INTO ... VALUES (...) establece un bloqueo exclusivo sobre la fila insertada. Nótese que no se trata de un bloqueo de próxima clave, y no evita que otros usuarios inserten registros en la posición vacía precedente. Si ocurriese un error por duplicación de claves, se establecerá un bloqueo compartido sobre el registro de índice duplicado.

  • Mientras se inicializa una columna previamente declarada AUTO_INCREMENT, InnoDB establece un bloqueo exclusivo al final del índice asociado con dicha columna. Al accederse al contador de autoincremento, InnoDB emplea una modo de bloqueo de tabla específico llamado AUTO-INC, que dura solamente hasta el final de la actual consulta SQL, en lugar de existir hasta el final de la transacción. Consulte Sección 15.10.2, “InnoDB y AUTOCOMMIT.

    En MySQL 5.0, InnoDB trae el valor de una columna previamente declarada AUTO_INCREMENT sin establecer ningún bloqueo.

  • INSERT INTO T SELECT ... FROM S WHERE ... establece un bloqueo exclusivo (pero no de próxima clave) en cada fila insertada dentro de T. La búsqueda en S se hace como una lectura consistente, pero se establecen bloqueos compartidos de próxima clave en S si está activado el registro binario (binary logging) de MySQL. InnoDB tiene que establecer bloqueos en este último caso: en una recuperación de tipo roll-forward desde una copia de respaldo, cada semtencia SQL debe ser ejecutada en exactamente la misma manera en que se hizo originalmente.

  • CREATE TABLE ... SELECT ... lleva a cabo el SELECT como una lectura consistente o con bloqueos compartidos, como en el punto anterior.

  • REPLACE se ejecuta del mismo modo que una inserción si no hay colisiones con claves únicas. En otro caso, se coloca un bloqueo exclusivo de próxima clave en la fila que será actualizada.

  • UPDATE ... WHERE ... establece un bloqueo exclusivo de próxima clave sobre cada registro encontrado por la búsqueda.

  • DELETE FROM ... WHERE ... establece un bloqueo exclusivo de próxima clave sobre cada registro encontrado por la búsqueda.

  • Si se define una restricción FOREIGN KEY sobre una tabla, cualquier inserción, actualización o eliminación que necesite la verificación de las condiciones impuestas por la restricción establecerá bloqueos compartidos a nivel de registro sobre los registros examinados durante la verificación. InnoDB también establece estos bloqueos en el caso de que la verificación falle.

  • LOCK TABLES establece bloqueos de tabla, pero es la capa de MySQL de mayor nivel por debajo de la capa de InnoDB la que establece estos bloqueos. InnoDB tiene conocimiento de los bloqueos de tabla si se establecen innodb_table_locks=1 y AUTOCOMMIT=0, y la capa de MySQL por debajo de InnoDB sabe acerca de los bloqueos a nivel de fila. En otro caso, la detección automática de deadlocks de InnoDB no puede detectar los deadlocks donde estén involucradas estas tablas. Además, puesto que la capa superior de MySQL no sabe acerca de bloqueos a nivel de fila, es posible obtener un bloqueo de tabla sobre una tabla donde otro usuario ha colocado bloqueos a nivel de fila. Sin embargo, esto no pone en peligro la integridad de la transacción, como se dice en Sección 15.10.10, “Detección de interbloqueos (deadlocks) y cancelación de transacciones (rollbacks)”. Consulte también Sección 15.16, “Restricciones de las tablas InnoDB.

15.10.9. ¿Cuándo ejecuta o deshace implicitamente MySQL una transacción?

MySQL comienza cada conexión de cliente con el modo de ejecución automática (autocommit) habilitado por defecto. Cuando la ejecución automática está habilitada, MySQL realiza la confirmación luego de cada sentencia SQL, si dicha sentencia no devuelve un error.

Si se tiene desactivado el modo de ejecución automática y se cierra una conexión sin hacer una confirmación explícita de una transacción, MySQL cancelará dicha transacción.

Si una sentencia SQL devuelve un error, la confirmación o cancelación dependen del error. Consulte Sección 15.15, “Tratamiento de errores de InnoDB”.

Las siguientes sentencias SQL (y sus sinónimos) provocan en MySQL una confirmación implícita de la transacción en curso:

  • ALTER TABLE, BEGIN, CREATE INDEX, DROP DATABASE, DROP INDEX, DROP TABLE, LOAD MASTER DATA, LOCK TABLES, RENAME TABLE, SET AUTOCOMMIT=1, START TRANSACTION, TRUNCATE, UNLOCK TABLES.

  • Antes de MySQL 5.0.8, CREATE TABLE provocaba la confirmación si se empleaba el registro binario (binary logging). A partir de MySQL 5.0.8, las sentencias CREATE TABLE, TRUNCATE TABLE, DROP DATABASE, y CREATE DATABASE provocan una confirmación implícita.

  • La sentencia CREATE TABLE en InnoDB se procesa como una transacción individual. Esto significa que un ROLLBACK emitido por el usuario no cancelará las sentencias CREATE TABLE hechas durante una transacción.

15.10.10. Detección de interbloqueos (deadlocks) y cancelación de transacciones (rollbacks)

InnoDB detecta automáticamente un deadlock de transacciones y cancela una o más transacciones para evitarlo. InnoDB intenta escoger para cancelar transacciones pequeñas, el tamaño de la transacción es determinado por el número de filas insertadas, actualizadas, o eliminadas.

InnoDB se mantiene al tanto de los bloqueos de tablas si innodb_table_locks=1 (1 es el valor predeterminado), y la capa MySQL por debajo sabe acerca de bloqueos a nivel de fila. En otro caso, InnoDB no puede detectar deadlocks cuando están involucrados un bloqueo de tabla establecido por una sentencia LOCK TABLES o por otro motor de almacenamiento que no sea InnoDB. Estas situaciones se deben resolver estableciendo el valor de la variable de sistema innodb_lock_wait_timeout.

Cuando InnoDB lleva a cabo una cancelación completa de una transacción, todos los bloqueos de la transacción son liberados. Sin embargo, si solamente se cancela como resultado de un error una sentencia SQL individual, algunos de los bloqueos impuestos por la sentencia SQL podrían mantenerse. Esto se debe a que InnoDB guarda los bloqueos de fila en un formato en el que no puede luego saber qué sentencia SQL originó cada bloqueo.

15.10.11. Cómo tratar con interbloqueos

Los deadlocks son un problema clásico de las bases de datos transaccionales, pero no son peligrosos a menos que sean tan frecuentes que no se puedan ejecutar en absoluto ciertas transacciones. Normalmente, las aplicaciones deben ser escritas de modo que esten preparadas para emitir nuevamente una transacción si ésta es cancelada debido a un deadlock.

InnoDB emplea bloqueos automáticos a nivel de fila. Se pueden producir deadlocks aún en el caso de transacciones que solamente insertan o eliminan una fila individual. Esto se debe a que estas operaciones no son realmente “atómicas”; sino que establecen automáticamente bloqueos enlos (posiblemente varios) registros de índice de la fila insertada o eliminada.

Con las siguientes técnicas se puede estar a cubierto de los deadlocks y reducir la probabilidad de que ocurran:

  • Emplear SHOW INNODB STATUS para determinar la causa del último deadlock. Puede ayudar a afinar la aplicación para evitar que ocurran otros.

  • Siempre hay que estar preparado para emitir nuevamente una transacción que haya fallado por un deadlock. Los deadlocks no revisten peligro, simplemente hay que intentar de nuevo.

  • Confirmar las transacciones frecuentemente. Las transacciones pequeñas son menos propensas a originar conflictos.

  • Si se están usando lecturas que establecen bloqueos (SELECT ... FOR UPDATE o ... LOCK IN SHARE MODE), hay que intentar utilizar un nivel de aislamiento bajo, como READ COMMITTED.

  • Acceder a las tablas y filas en un orden fijo. Entonces, las transacciones forman secuencias bien definidas y no originan deadlocks.

  • Agregar a las tablas índices adecuadamente elegidos. Entonces las consultas necesitarán examinar menos registros de índice y en consecuencia establecerán menos bloqueos. Utilizar EXPLAIN SELECT para determinar los índices que MySQL considera más apropiados para las consultas.

  • Utilizar menos el bloqueo. Si es aceptable que SELECT devuelva datos de una captura de la base de datos que no sea la más actualizada, no hay que agregarle las cláusulas FOR UPDATE o LOCK IN SHARE MODE. En este caso es adecuado utilizar el nivel de aislamiento READ COMMITTED, porque cada lectura consistente dentro de la misma transacción leerá de su propia captura más reciente.

  • Si nada de esto ayuda, habrá que serializar las transacciones con bloqueos a nivel de tabla. La forma correcta de emplear LOCK TABLES con tablas transaccionales, como InnoDB, es establecer AUTOCOMMIT = 0 y no invocar a UNLOCK TABLES hasta que se haya confirmado explícitamente la transacción. Por ejemplo, si se necesitara escribir en una tabla t1 y leer desde una tabla t2, se puede hacer esto:

    SET AUTOCOMMIT=0;
    LOCK TABLES t1 WRITE, t2 READ, ...;
    [aquí se hace algo con las tablas t1 y t2];
    COMMIT;
    UNLOCK TABLES;
    

    Los bloqueos a nivel de tabla favorecen el funcionamiento de la cola de transacciones, y evitan los deadlocks.

  • Otra manera de serializar transacciones es crear una tabla “semáforo” auxiliar que contenga sólo una fila. Hay que hacer que cada transacción actualice esa fila antes de acceder otras tablas. De ese modo, todas las transacciones se producirán en serie. Nótese que el algoritmo de detección instantánea de deadlocks de InnoDB también funciona en este caso, porque el bloqueo de serialización es un bloqueo a nivel de fila. Con los bloqueos a nivel de tabla de MySQL, debe emplearse el método de timeout para solucionar deadlocks.

  • En aquellas aplicaciones que emplean el comando de MySQL LOCK TABLES, MySQL no establece bloqueos de tabla si AUTOCOMMIT=1.

15.11. Consejos de afinamiento del rendimiento de InnoDB

  • Si la utilidad top de Unix o el Administrador de Tareas de Windows muestra que el porcentaje de uso de CPU durante la carga de trabajo es inferior al 70%, probablemente se está trabajando directamente sobre el disco. Podría suceder que se estén produciendo excesivas confirmaciones de transacciones, o que el pool de buffer sea muy pequeño. Puede ser de ayuda incrementar el tamaño del buffer, pero no debe alcanzar ni superar el 80% del total de la memoria física del ordenador.

  • Incluir varias modificaciones en una sola transacción. InnoDB debe descargar su registro (log) al disco cada vez que se confirma una transacción, si dicha transacción realiza modificaciones en la base de datos. Dado que la velocidad de rotación de un disco es generalmente de 167 revoluciones por segundo, esto restringe el número de confirmaciones a la misma fracción de segundo si el disco no “engaña” al sistema operativo.

  • Si es aceptable la pérdida de alguna de las últimas transacciones confirmadas, se puede establecer en my.cnf el parámetro innodb_flush_log_at_trx_commit a un valor de 0. InnoDB intenta descargar el registro (log) una vez por segundo en cualquier caso, aunque la descarga no está garantizada.

  • Incrementar el tamaño de los ficheros de registro (log), incluso hasta equiparar el tamaño del pool de buffer. Cuando InnoDB ha colmado la capacidad de los ficheros de log, debe escribir los contenidos modificados desde el pool de buffer al disco en un punto de verificación. Los ficheros de log pequeños pueden causar escrituras en disco innecesarias. La desventaja de los ficheros de log grandes es que la recuperación demanda más tiempo.

  • También el buffer del log debe ser suficientemente grande (en el orden de los 8MB).

  • Emplear el tipo de columna VARCHAR en lugar de CHAR si se almacenarán cadenas de longitud variable o si la columna contendrá muchos valores NULL. Una columna CHAR(N) siempre utiliza N bytes para almacenar los datos, inclusive si la cadena es más corta o es NULL. Las tablas más pequeñas aprovechan mejor el espacio del pool de buffer y reducen las operaciones de E/S en disco.

    Cuando se utiliza row_format=compact (el formato de registro predeterminado para InnoDB en MySQL 5.0) y un conjunto de caracteres de longitud variable como utf8 o sjis, CHAR(N) ocupará una cantidad variable de espacio, con un mínimo de N bytes.

  • En algunas versiones de GNU/Linux y Unix, descargar ficheros a disco con la función de Unix fsync() (la cual es utilizada en forma predeterminada por InnoDB) y otros métodos similares, es sorprendentemente lento. Si no se está satisfecho con el rendimiento de las operaciones de escritura de la base de datos, se puede intentar establecer el valor de innodb_flush_method en my.cnf a O_DSYNC, si bien O_DSYNC parece ser más lento en otros sistemas.

  • Durante el empleo del motor de almacenamiento InnoDB en arquitecturas Solaris 10 para x86_64 (AMD Opteron), es importante usar la opción forcedirectio al montar cualquier sistema de ficheros usado para almacenar los ficheros relacionados con InnoDB (el comportamiento predeterminado en Solaris 10/x86_64 es no utilizar esta opción al montar el sistema de ficheros). Si no se utiliza forcedirectio se producirá una seria degradación en la velocidad y rendimiento de InnoDB en esta plataforma.

  • Al importar datos dentro de InnoDB, hay que asegurarse de que MySQL no tiene habilitado el modo de ejecución automática (autocommit) porque provocaría una descarga del log a disco en cada inserción. Para desactivar la ejecución automática durante la operación de importación, hay que encerrarla entre sentencias SET AUTOCOMMIT y COMMIT:

    SET AUTOCOMMIT=0;
    /* Sentencias de importación SQL ... */
    COMMIT;
    

    Si se utiliza la opción --opt con mysqldump, se obtienen ficheros de voclado que son rápidos de importar en una tabla InnoDB, incluso sin encerrarlos en las sentencias SET AUTOCOMMIT y COMMIT.

  • Tener cuidado con las cancelaciones de inserciones masivas: InnoDB emplea el buffer de inserciones para reducir la cantidad de operaciones de E/S en disco durante las inserciones, pero ese mecanismo no tiene efecto en la cancelación. Una cancelación efectuada directamente sobre el disco puede tomar 30 veces el tiempo que insumen las correspondientes inserciones. Matar el proceso del servidor de bases de datos no es de ayuda, porque la cancelación recomienza al volver a iniciar el servidor. La única forma de librarse de una cancelación fuera de control es incrementar el tamaño del pool de buffer para que la cancelación se haga sobre la CPU y se ejecute más rápidamente, o utilizar un procedimiento especial. Consulte Sección 15.8.1, “Forzar una recuperación”.

  • También hay que tener cuidado con las operaciones de gran tamaño realizadas directamente sobre el disco. Hay que emplear DROP TABLE y CREATE TABLE para obtener una tabla vacía, no DELETE FROM tbl_name.

  • Emplear la sintaxis de múltiples filas de INSERT para reducir la carga extra de la comunicación entre el cliente y el servidor si se necesita insertar muchos registros:

    INSERT INTO yourtable VALUES (1,2), (5,5), ...;
    

    Esta sugerencia es válida para las inserciones en cualquier tipo de tabla, no solamente en InnoDB.

  • Si se tienen restricciones UNIQUE en claves secundarias, se puede acelerar la importación desactivando temporalmente, durante la importación, la verificación de tales restricciones:

    SET UNIQUE_CHECKS=0;
    

    En tablas grandes, esto ahorra una gran cantidad de operaciones de E/S en disco debido a que InnoDB puede emplear su buffer de inserción para escribir de una vez los registros de indice secundarios.

  • Si se tienen restricciones FOREIGN KEY en las tablas, se puede acelerar la importación desactivando la verificación de claves foráneas durante la misma:

    SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;
    

    Para tablas grandes, esto puede ahorrar gran cantidad de operaciones sobre el disco.

  • Si a menudo se realizan consultas sobre tablas que no se actualizan con frecuencia, utilizar el cache de consultas:

    [mysqld]
    query_cache_type = ON
    query_cache_size = 10M
    

15.11.1. SHOW INNODB STATUS y los monitores InnoDB

InnoDB incluye los Monitores InnoDB que muestran información relativa al estado interno de InnoDB. Se puede emplear la sentencia SQL SHOW INNODB STATUS para obtener la salida del Monitor InnoDB estándar en el cliente SQL utilizado. Esta información es útil para ajustes de rendimiento. (Si se usa el cliente SQL interactivo mysql, la salida es más legible si se reemplaza el punto y coma que usualmente termina cada sentencia por \G.) Para más información sobre los modos de bloqueo de InnoDB consulte Sección 15.10.1, “Modos de bloqueo InnoDB.

mysql> SHOW INNODB STATUS\G

Otra forma de emplear los Monitores InnoDB es permitirles escribir datos contínuamente en la salida estándar del servidor mysqld. En este caso, no se envía la salida a los clientes. Cuando se activa, los Monitores InnoDB imprimen datos aproximadamente cada 15 segundos. La salida del servidor normalmente se dirige a un fichero .err en el directorio de datos de MySQL. Estos datos son útiles para ajustes de rendimiento. En Windows, se debe iniciar el servidor desde la linea de comandos de una ventana de consola con la opción --console si se desea dirigir la salida a la ventana en lugar de usar para ello el registro de errores.

La salida del Monitor incluye información de los siguientes tipos:

  • Tablas y bloqueos de registros en uso por cada transacción activa.

  • Esperas de transacciones debidas a bloqueos.

  • Esperas de subprocesos debidas a semáforos.

  • Solicitudes de E/S de ficheros pendientes.

  • Estadísticas del pool de buffer.

  • Actividad de descarga y mezcla del buffer de inserciones del subproceso principal de InnoDB.

Para que el Monitor estándar InnoDB escriba en la salida estándar de mysqld, se debe emplear la siguiente sentencia SQL:

CREATE TABLE innodb_monitor(a INT) ENGINE=INNODB;

El monitor puede detenerse emitiendo la siguiente sentencia:

DROP TABLE innodb_monitor;

La sintaxis de CREATE TABLE es solamente una forma de pasar un comando al motor InnoDB a través del intérprete SQL de MySQL: Lo único importante aquí es que la tabla se llame innodb_monitor y que sea una tabla InnoDB. La estructura de la tabla no es relevante para el MonitorInnoDB. si se apaga el servidor mientras el monitor se está ejecutando, y se desea iniciar el monitor nuevamente, se debe eliminar la tabla antes de emitir una nueva sentencia CREATE TABLE para iniciar el monitor. Esta sintaxis puede cambiar en una entrega futura de MySQL.

De la misma forma se puede emplear innodb_lock_monitor. Esto es lo mismo que innodb_monitor, con la excepción de que también proporciona abundante información sobre bloqueos. Un innodb_tablespace_monitor separado imprime una lista de los segmentos de ficheros creados existentes en el espacio de tablas y valida las estructuras de datos de asignación del espacio de tablas. Adicionalmente, hay un innodb_table_monitor con el que se pueden imprimir los contenidos del diccionario de datos interno de InnoDB.

Un ejemplo de la salida del Monitor InnoDB:

mysql> SHOW INNODB STATUS\G
*************************** 1. row ***************************
Status:
=====================================
030709 13:00:59 INNODB MONITOR OUTPUT
=====================================
Per second averages calculated from the last 18 seconds
----------
SEMAPHORES
----------
OS WAIT ARRAY INFO: reservation count 413452, signal count 378357
--Thread 32782 has waited at btr0sea.c line 1477 for 0.00 seconds the semaphore:
X-lock on RW-latch at 41a28668 created in file btr0sea.c line 135
a writer (thread id 32782) has reserved it in mode wait exclusive
number of readers 1, waiters flag 1
Last time read locked in file btr0sea.c line 731
Last time write locked in file btr0sea.c line 1347
Mutex spin waits 0, rounds 0, OS waits 0
RW-shared spins 108462, OS waits 37964; RW-excl spins 681824, OS waits 375485
------------------------
LATEST FOREIGN KEY ERROR
------------------------
030709 13:00:59 Transaction:
TRANSACTION 0 290328284, ACTIVE 0 sec, process no 3195, OS thread id 34831 inser
ting
15 lock struct(s), heap size 2496, undo log entries 9
MySQL thread id 25, query id 4668733 localhost heikki update
insert into ibtest11a (D, B, C) values (5, 'khDk' ,'khDk')
Foreign key constraint fails for table test/ibtest11a:
,
  CONSTRAINT `0_219242` FOREIGN KEY (`A`, `D`) REFERENCES `ibtest11b` (`A`, `D`)
 ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE
Trying to add in child table, in index PRIMARY tuple:
 0: len 4; hex 80000101; asc ....;; 1: len 4; hex 80000005; asc ....;; 2: len 4;
 hex 6b68446b; asc khDk;; 3: len 6; hex 0000114e0edc; asc ...N..;; 4: len 7; hex
 00000000c3e0a7; asc .......;; 5: len 4; hex 6b68446b; asc khDk;;
But in parent table test/ibtest11b, in index PRIMARY,
the closest match we can find is record:
RECORD: info bits 0 0: len 4; hex 8000015b; asc ...[;; 1: len 4; hex 80000005; a
sc ....;; 2: len 3; hex 6b6864; asc khd;; 3: len 6; hex 0000111ef3eb; asc ......
;; 4: len 7; hex 800001001e0084; asc .......;; 5: len 3; hex 6b6864; asc khd;;
------------------------
LATEST DETECTED DEADLOCK
------------------------
030709 12:59:58
*** (1) TRANSACTION:
TRANSACTION 0 290252780, ACTIVE 1 sec, process no 3185, OS thread id 30733 inser
ting
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 320, undo log entries 146
MySQL thread id 21, query id 4553379 localhost heikki update
INSERT INTO alex1 VALUES(86, 86, 794,'aA35818','bb','c79166','d4766t','e187358f'
,'g84586','h794',date_format('2001-04-03 12:54:22','%Y-%m-%d %H:%i'),7
*** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 48310 n bits 568 table test/alex1 index symbole
trx id 0 290252780 lock mode S waiting
Record lock, heap no 324 RECORD: info bits 0 0: len 7; hex 61613335383138; asc a
a35818;; 1:
*** (2) TRANSACTION:
TRANSACTION 0 290251546, ACTIVE 2 sec, process no 3190, OS thread id 32782 inser
ting
130 lock struct(s), heap size 11584, undo log entries 437
MySQL thread id 23, query id 4554396 localhost heikki update
REPLACE INTO alex1 VALUES(NULL, 32, NULL,'aa3572','','c3572','d6012t','', NULL,'
h396', NULL, NULL, 7.31,7.31,7.31,200)
*** (2) HOLDS THE LOCK(S):
RECORD LOCKS space id 0 page no 48310 n bits 568 table test/alex1 index symbole
trx id 0 290251546 lock_mode X locks rec but not gap
Record lock, heap no 324 RECORD: info bits 0 0: len 7; hex 61613335383138; asc a
a35818;; 1:
*** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 48310 n bits 568 table test/alex1 index symbole
trx id 0 290251546 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
Record lock, heap no 82 RECORD: info bits 0 0: len 7; hex 61613335373230; asc aa
35720;; 1:
*** WE ROLL BACK TRANSACTION (1)
------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 0 290328385
Purge done for trx's n:o < 0 290315608 undo n:o < 0 17
Total number of lock structs in row lock hash table 70
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 0 0, not started, process no 3491, OS thread id 42002
MySQL thread id 32, query id 4668737 localhost heikki
show innodb status
---TRANSACTION 0 290328384, ACTIVE 0 sec, process no 3205, OS thread id 38929 in
serting
1 lock struct(s), heap size 320
MySQL thread id 29, query id 4668736 localhost heikki update
insert into speedc values (1519229,1, 'hgjhjgghggjgjgjgjgjggjgjgjgjgjgggjgjgjlhh
gghggggghhjhghgggggghjhghghghghghhhhghghghjhhjghjghjkghjghjghjghjfhjfh
---TRANSACTION 0 290328383, ACTIVE 0 sec, process no 3180, OS thread id 28684 co
mmitting
1 lock struct(s), heap size 320, undo log entries 1
MySQL thread id 19, query id 4668734 localhost heikki update
insert into speedcm values (1603393,1, 'hgjhjgghggjgjgjgjgjggjgjgjgjgjgggjgjgjlh
hgghggggghhjhghgggggghjhghghghghghhhhghghghjhhjghjghjkghjghjghjghjfhjf
---TRANSACTION 0 290328327, ACTIVE 0 sec, process no 3200, OS thread id 36880 st
arting index read
LOCK WAIT 2 lock struct(s), heap size 320
MySQL thread id 27, query id 4668644 localhost heikki Searching rows for update
update ibtest11a set B = 'kHdkkkk' where A = 89572
------- TRX HAS BEEN WAITING 0 SEC FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 0 page no 65556 n bits 232 table test/ibtest11a index PRIM
ARY trx id 0 290328327 lock_mode X waiting
Record lock, heap no 1 RECORD: info bits 0 0: len 9; hex 73757072656d756d00; asc
 supremum.;;
------------------
---TRANSACTION 0 290328284, ACTIVE 0 sec, process no 3195, OS thread id 34831 ro
llback of SQL statement
ROLLING BACK 14 lock struct(s), heap size 2496, undo log entries 9
MySQL thread id 25, query id 4668733 localhost heikki update
insert into ibtest11a (D, B, C) values (5, 'khDk' ,'khDk')
---TRANSACTION 0 290327208, ACTIVE 1 sec, process no 3190, OS thread id 32782
58 lock struct(s), heap size 5504, undo log entries 159
MySQL thread id 23, query id 4668732 localhost heikki update
REPLACE INTO alex1 VALUES(86, 46, 538,'aa95666','bb','c95666','d9486t','e200498f
','g86814','h538',date_format('2001-04-03 12:54:22','%Y-%m-%d %H:%i'),
---TRANSACTION 0 290323325, ACTIVE 3 sec, process no 3185, OS thread id 30733 in
serting
4 lock struct(s), heap size 1024, undo log entries 165
MySQL thread id 21, query id 4668735 localhost heikki update
INSERT INTO alex1 VALUES(NULL, 49, NULL,'aa42837','','c56319','d1719t','', NULL,
'h321', NULL, NULL, 7.31,7.31,7.31,200)
--------
FILE I/O
--------
I/O thread 0 state: waiting for i/o request (insert buffer thread)
I/O thread 1 state: waiting for i/o request (log thread)
I/O thread 2 state: waiting for i/o request (read thread)
I/O thread 3 state: waiting for i/o request (write thread)
Pending normal aio reads: 0, aio writes: 0,
 ibuf aio reads: 0, log i/o's: 0, sync i/o's: 0
Pending flushes (fsync) log: 0; buffer pool: 0
151671 OS file reads, 94747 OS file writes, 8750 OS fsyncs
25.44 reads/s, 18494 avg bytes/read, 17.55 writes/s, 2.33 fsyncs/s
-------------------------------------
INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX
-------------------------------------
Ibuf for space 0: size 1, free list len 19, seg size 21,
85004 inserts, 85004 merged recs, 26669 merges
Hash table size 207619, used cells 14461, node heap has 16 buffer(s)
1877.67 hash searches/s, 5121.10 non-hash searches/s
---
LOG
---
Log sequence number 18 1212842764
Log flushed up to   18 1212665295
Last checkpoint at  18 1135877290
0 pending log writes, 0 pending chkp writes
4341 log i/o's done, 1.22 log i/o's/second
----------------------
BUFFER POOL AND MEMORY
----------------------
Total memory allocated 84966343; in additional pool allocated 1402624
Buffer pool size   3200
Free buffers       110
Database pages     3074
Modified db pages  2674
Pending reads 0
Pending writes: LRU 0, flush list 0, single page 0
Pages read 171380, created 51968, written 194688
28.72 reads/s, 20.72 creates/s, 47.55 writes/s
Buffer pool hit rate 999 / 1000
--------------
ROW OPERATIONS
--------------
0 queries inside InnoDB, 0 queries in queue
Main thread process no. 3004, id 7176, state: purging
Number of rows inserted 3738558, updated 127415, deleted 33707, read 755779
1586.13 inserts/s, 50.89 updates/s, 28.44 deletes/s, 107.88 reads/s
----------------------------
END OF INNODB MONITOR OUTPUT
============================
1 row in set (0.05 sec)

Algunas notas acerca de la salida:

  • Si la sección TRANSACTIONS informa sobre esperas por bloqueo, la aplicación puede tener conflictos causados por bloqueos. La salida también puede ayudar a determinar las razones de interbloqueos en transacciones.

  • La seccion SEMAPHORES informa sobre esperas de subprocesos debidas a semáforos y brinda estadísticas de cuántas veces los subprocesos han debido esperar por un mutex o un semáforo rw-lock. Una gran cantidad de subprocesos esperando por semáforos puede ser el resultado de operaciones de E/S en disco, o conflictos dentro de InnoDB. Los conflictos pueden deberse a un intenso paralelismo en las consultas, o problemas en la planificación de subprocesos del sistema operativo. En tales situaciones puede ser de ayuda establecer innodb_thread_concurrency en un valor más bajo.

  • La sección BUFFER POOL AND MEMORY proporciona estadísticas sobre las páginas leídas y escritas. A partir de estas cifras se puede calcular cuántas operaciones de E/S sobre ficheros de datos están realizando actualmente las consultas emitidas.

  • La sección ROW OPERATIONS muestra lo que está haciendo el subproceso principal.

InnoDB envía su salida de diagnóstico a stderr o a ficheros en lugar de a stdout o a buffers de memoria de tamaño fijo, para evitar potenciales desbordamientos de buffer. Como efecto secundario, la salida de SHOW INNODB STATUS se escribe cada quince segundos en un fichero de estado. El nombre de este fichero es innodb_status.pid, donde pid es el ID del proceso del servidor. Este fichero se crea en el directorio de datos de MySQL. InnoDB borra el fichero durante un apagado normal del servidor. Si se producen caídas o terminaciones anormales del servidor, pueden quedar copias de estos ficheros que deberán ser eliminadas manualmente. Antes de eliminarlas, se las podría examinar para ver si contienen información útil relativa a la causa de las caídas. En MySQL 5.0, innodb_status.pid solamente se crea si se establece la opción de configuración innodb_status_file=1.

15.12. Implementación de multiversión

Debido a que InnoDB es una base de datos con multiversión, debe llevar información acerca de las versiones anteriores de una fila en el espacio de tablas. Esta información se almacena en una estructura de datos llamada Rollback Segment (Segmento de Cancelación) al igual que una estructura de datos análoga de Oracle.

Internamente, InnoDB agrega dos campos a cada fila almacenada en la base de datos. Un campo de 6 bytes indica el identificador de la última transacción que insertó o actualizó la fila. Además, una eliminación se trata internamente como una actualización en la que un bit especial en la fila se establece a un valor que la señala como eliminada. Cada registro también contiene un campo de 7 bytes llamado "roll pointer" que apunta a una entrada del registro (log) de cancelación de modificaciones (undo) grabado en el segmento de cancelación (RollBack Segment). Si la fila fue actualizada, la entrada en el registro de cancelación de modificaciones (undo log) contiene la información necesaria para recrear el contenido de la fila tal como estaba antes de actualizarse.

InnoDB utiliza la información en el segmento de cancelación para deshacer los cambios durante la cancelación de una transacción. También la emplea para generar versiones anteriores de una fila en una lectura consistente.

Los registros de cancelación de modificaciones en el segmento de cancelación se dividen entre originados por inserciones (insert undo logs) y actualizaciones (update undo logs). Los insert undo logs se necesitan solamente para la cancelación de transacciones y se descartan tan pronto como se confirma la transacción. Los update undo logs se emplean también para lecturas consistentes, y pueden descartarse solamente cuando no quedan transacciones integrando una captura tomada por InnoDB, que en una lectura consistente podría necesitar esta información para reconstruir versiones anteriores de una fila.

Se deben confirmar las transacciones regularmente, incluyendo aquellas que solamente realizan lecturas consistentes. De otro modo, InnoDB no podrá descartar datos de los update undo logs, y el segmento de cancelación puede crecer en demasía, llenando el espacio de tablas.

El tamaño físico de una entrada en el registro de cancelación de cambios en el segmento de cancelación es generalmente menor que el de la correspondiente fila insertada o actualizada. Se puede emplear esta información para calcular el espacio necesario para el segmento de cancelación.

En el esquema de multiversión de InnoDB, una fila no es quitada inmediatamente de la base de datos cuando se la elimina mediante una sentencia SQL. Sólo cuando InnoDB pueda descartar la entrada en el registro de cancelación de modificaciones creada para la eliminación, procederá a quitar físicamente de la base de datos la fila y sus entradas en los índices. Esta operación se llama depuración (purge) y es bastante rápida, generalmente requiere el mismo tiempo que la sentencia SQL que realizó la eliminación.

En un escenario donde el usuario inserte y elimine filas aproximadamente en la misma proporción y en pequeños lotes, es posible que el subproceso de depuración comience a sufrir retrasos y la tabla crezca contínuamente, haciendo muy lenta cualquier operación que se realice sobre el disco. Incluso si una tabla contuviera sólo 10 MB de datos útiles, puede crecer hasta ocupar 10 GB con las filas “muertas”. En tal caso podría ser bueno limitar las operaciones de filas nuevas y asignar más recursos al subproceso de depuración. La opción de inicio (y también variable global configurable) innodb_max_purge_lag existe precisamente para este propósito. Consulte Sección 15.4, “Opciones de arranque de InnoDB para más información.

15.13. Estructuras de tabla y de índice

MySQL almacena la información de su diccionario de datos de tablas en ficheros .frm dentro del directorio de cada base de datos. Esto es así para todos los motores de almacenamiento de MySQL, pero cada tabla InnoDB también tiene su propia entrada en los diccionarios de datos internos de InnoDB dentro del espacio de tablas. Cuando MySQL elimina una tabla o una base de datos, también debe eliminar uno o más ficheros .frm, y las correspondientes entradas dentro del diccionario de datos de InnoDB. Esta es la razón por la cual no se pueden mover tablas entre bases de datos sencillamente moviendo los ficheros .frm.

Cada tabla InnoDB tiene un índice especial llamado índice agrupado (clustered index) donde se almacenan los datos de las filas. Si se define una PRIMARY KEY en una tabla, el índice de la clave primaria es el índice agrupado.

Si no se define una PRIMARY KEY para la tabla, MySQL toma como clave primaria el primer índice UNIQUE que tenga solamente columnas NOT NULL, al cual InnoDB utiliza como índice agrupado. Si no hay en la tabla un índice con esas características, InnoDB generará internamente un índice agrupado donde las filas estarán ordenadas por el identificador de fila (row ID) que InnoDB asigna a las columnas en tal tabla. El identificador de fila es un campo de 6 bytes que se incrementa automáticamente a medida que se agregan nuevas filas. Por lo tanto, las filas ordenadas por este identificador están en el orden físico de inserción.

El acceso a una fila a través del índice agrupado es rápido porque la fila de datos se encuentra en la misma página a donde el índice dirige su búsqueda. Si una tabla es grande, la arquitectura del índice agrupado a menudo ahorra operaciones de E/S en disco en comparación a la solución tradicional. (En muchos servidores de bases de datos, los datos se suelen almacenar en una página diferente que la entrada del índice).

En InnoDB, las entradas en índices no agrupados (también llamados índices secundarios) contienen el valor de clave primaria de la fila. InnoDB utiliza este valor de clave primaria para buscar la fila a partir del índice agrupado. Nótese que si la clave primaria es larga, los índices secundarios utilizan más espacio.

InnoDB compara las cadenas CHAR y VARCHAR de diferente longitud como si el espacio sobrante en cadena la más corta estuviera relleno con espacios.

15.13.1. Estructura física de un índice

Todos los índices en InnoDB son árboles binarios (B-trees) donde las entradas de índice se almacenan en páginas que son las hojas del árbol. El tamaño predeterminado de una página de índice es 16KB. Cuando se insertan nuevas entradas, InnoDB intenta reservar 1/16 de la página para futuras inserciones y actualizaciones en el índice.

Si las entradas del índice se insertan en un orden secuencial (sea ascendente o descendente), las páginas de índice se llenarán en aproximadamente 15/16 de su capacidad. Si las entradas se insertan en un orden aleatorio, las páginas se llenarán entre 1/2 y 15/16 de su capacidad. Si la proporción de espacio ocupado de una página de índice cae por debajo de 1/2, InnoDB intentará reducir el árbol de índice para liberar la página.

15.13.2. Búfer de inserciones

Una situación común en una aplicación de bases de datos es que la clave primaria sea un identificador único y las nuevas filas se inserten en el orden ascendente de esta clave. Por lo tanto, las inserciones en el índice agrupado no necesitan lecturas del disco aleatorias.

Por el otro lado, los índices secundarios generalmente no son únicos, y las inserciones en los mismos ocurren en un orden relativamente aleatorio. Esto podría ocasionar gran cantidad de operaciones de E/S en disco, de no ser por un mecanismo especial utilizado en InnoDB.

Si una entrada de índice debiera insertarse en un índice secundario no único, InnoDB verifica si la página del índice secundario se encuentra en el pool de buffer. Si ese es el caso, InnoDB realizará la inserción directamente en la página de índice. Si dicha página no se encuentra en el pool de buffer, InnoDB insertará la entrada en una estructura de buffer de inserciones especial. El buffer de inserciones se mantiene tan pequeño que cabe completamente en el pool de buffer, y las inserciones pueden hacerse muy rápidamente.

Periódicamente, el buffer de inserciones se integra a los árboles de índices secundarios de la base de datos. A menudo es posible integrar varias inserciones en la misma página del árbol de índices, ahorrando operaciones de E/S en disco. Se ha comprobado que el buffer de inserciones puede acelerar hasta 15 veces las inserciones en una tabla.

La integración del buffer de inserciones puede continuar luego de que la transacción que realiza la inserción ha sido confirmada. De hecho, puede continuar despues de que el servidor ha sido detenido y vuelto a iniciar (consulte Sección 15.8.1, “Forzar una recuperación”).

La integración del buffer de inserciones puede tomar muchas horas, cuando hay varios índices secundarios para actualizar y gran cantidad de filas insertadas. Durante este tiempo, las operaciones de E/S en disco se incrementan, lo cual puede lentificar significativamente las consultas sobre el disco. Otra operación de E/S de importancia que se produce en segundo plano es el subproceso de depuración (Consulte Sección 15.12, “Implementación de multiversión”).

15.13.3. Indices hash adaptables

Si una tabla cabe casi completamente en la memoria principal, la manera más rápida de ejecutar consultas sobre ella es empleando índices hash. InnoDB posee un mecanismo automático que supervisa las búsquedas realizadas sobre los índices de una tabla. Si InnoDB advierte que las consultas se podrían beneficiar con la creación de un índice hash, lo hará automáticamente.

El índice hash siempre está basado en un índice B-tree existente en la tabla. InnoDB puede generar un indíce hash sobre un prefijo de la clave definida para el B-tree de cualquier longitud, dependiendo del patrón de búsquedas que InnoDB observe en el índice B-tree. Un índice hash puede ser parcial: no se necesita que el índice B-tree completo sea alojado en el pool de buffer. InnoDB genera índices hash según sea necesario basándose en las páginas de índice que son utilizadas más frecuentemente.

Podría decirse que, a través del mecanismo de índices hash adaptativos, InnoDB se adapta a la memoria principal, acercándose así a la arquitectura de las bases de datos de memoria.

15.13.4. Estructura física de los registros

Los registros de las tablas InnoDB tienen las siguientes características:

  • Cada registro de índice en InnoDB contiene un encabezado de seis bytes. El encabezado se emplea para enlazar juntos registros consecutivos, y también en el bloqueo a nivel de fila.

  • Los registros en el índice agrupado contienen campos para todas las columnas definidas por el usuario. Adicionalmente, hay un campo de seis bytes para el IDentificador de transacción y un campo de siete bytes para el roll pointer.

  • Si no se definió una clave primaria para la tabla, cada registro de índice agrupado contiene también un campo de IDentificación de fila de seis bytes.

  • Cada registro de índice secundario contiene también todos los campos definidos para la clave del índice agrupado.

  • Un registro contiene además un puntero a cada campo del mismo. Si la longitud total de los campos en un registro es menos de 128 bytes, el puntero medirá un byte, de lo contrario, tendrá dos bytes de longitud. La matriz de estos punteros se conoce como el directorio de registros. El área a donde señalan estos punteros se denomina la parte de datos del registro.

  • Internamente, InnoDB almacena las columnas de caracteres de longitud fija (como CHAR(10)) en un formato de longitud fija. InnoDB trunca los espacios sobrantes de las columnas VARCHAR. Nótese que MySQL puede convertir internamente columnas CHAR a VARCHAR. Consulte Sección 13.1.5.1, “Cambios tácitos en la especificación de columnas”.

  • Un valor NULL SQL reserva 1 o 2 bytes en el directorio de registros. No reservará ningún byte en la parte de datos del registro si se lo almacena en una columna de longitud variable. En una columna de longitud fija, reservará en la parte de datos la longitud asignada a dicha columna. La razón por la que se reserva este espacio fijo a pesar de tratarse de un valor NULL, es que en el futuro se podrá insertar en su lugar un valor no-NULL sin provocar la fragmentación de la página de índice.

15.14. Gestión de espacio de ficheros y de E/S de disco (Disk I/O)

15.14.1. E/S de disco (Disk I/O)

InnoDB emplea E/S en disco asíncrona simulada: InnoDB crea un número de procesos para hacerse cargo de las operaciones de E/S, tal como lectura por adelantado (read-ahead).

En InnoDB hay dos métodos de lectura por adelantado:

  • En la lectura por adelantado secuencial, si InnoDB advierte que el patrón de acceso a un segmento en el espacio de tablas es secuencial, envía por adelantado al sistema de E/S un lote de lectura de páginas de base de datos.

  • En la lectura por adelantado aleatoria, si InnoDB advierte que algún sector del espacio de tablas parece estar en proceso de ser completamente leido dentro del pool de búfer, envía las lecturas restantes al sistema de E/S.

InnoDB emplea una novedosa técnica de descarga de ficheros llamada doublewrite. La misma incrementa la seguridad en la recuperación que sigue a una caida del sistema operativo o una interrupción de energía eléctrica, y mejora el rendimiento en muchas variedades de Unix al reducir la necesidad de usar operaciones fsync().

Doublewrite (escritura doble) significa que antes de escribir páginas en un fichero de datos, InnoDB las escribe primero en un área contigua del espacio de tablas llamada el búfer de doublewrite (o de escritura doble). Solamente luego de que la escritura y descarga al búfer de escritura doble se ha completado, InnoDB escribe las páginas en el sitio apropiado del fichero de datos. Si el sistema operativo colapsa en el transcurso de una escritura de página, InnoDB, posteriormente, durante la recuperación, podrá hallar una copia en buen estado en el búfer de escritura doble.

15.14.2. Usar dispositivos en bruto (raw devices) para espacios de tablas

En MySQL 5.0, se pueden usar particiones de dispositivos en bruto como ficheros de datos del espacio de tablas. Utilizando un dispositivo en bruto, se pueden llevar a cabo operaciones de E/S en Windows y algunas versiones de Unix sin que utilicen el búfer y sin la sobrecarga producida por el sistema de ficheros, lo cual incrementa el rendimiento.

Cuando se crea un nuevo fichero de datos, se debe colocar la palabra clave newraw inmediatamente a continuación del tamaño del fichero de datos en innodb_data_file_path. La partición deberá ser al menos tan grande como el tamaño que se haya especificado. Nótese que 1MB en InnoDB significa 1024 * 1024 bytes, en tanto que 1MB, en las especificaciones de los discos, generalmente significa 1.000.000 de bytes.

[mysqld]
innodb_data_home_dir=
innodb_data_file_path=/dev/hdd1:3Gnewraw;/dev/hdd2:2Gnewraw

La próxima vez que se inicie el servidor, InnoDB advertirá la palabra clave newraw e inicializará la nueva partición. Sin embargo, aún no creará ni modificará ninguna tabla InnoDB. De lo contrario, la próxima vez que se reiniciase el servidor, InnoDB reinicializaría la partición y los cambios se perderían. (A partir de la versión 3.23.44, como medida de seguridad, InnoDB impide que los usuarios modifiquen datos cuando se especifica una partición con newraw.)

Después que InnoDB ha inicializado la nueva partición, hay que detener el servidor y cambiar newraw por raw en la linea que especifica el fichero de datos:

[mysqld]
innodb_data_home_dir=
innodb_data_file_path=/dev/hdd1:5Graw;/dev/hdd2:2Graw

Luego, al reiniciar el servidor InnoDB permitirá realizar cambios.

En Windows puede asignarse una partición de disco como fichero de datos de este modo:

[mysqld]
innodb_data_home_dir=
innodb_data_file_path=//./D::10Gnewraw

Los caracteres //./ se corresponden con la sintaxis Windows de \\.\ para acceder dispositivos físicos.

Al emplear particiones de dispositivos en bruto, hay que cerciorarse de que la cuenta de usuario usada para ejecutar el servidor MySQL tiene permisos de lectura y escritura sobre ellas.

15.14.3. Gestión del espacio de ficheros

Los ficheros de datos definidos en el fichero de configuración forman el espacio de tablas de InnoDB. Los ficheros simplemente son concatenados para formar el espacio de tablas. No se utiliza striping (grabación de datos a través de varios discos en simultáneo). Actualmente no se puede definir en qué parte del espacio de tablas se ubicarán las tablas. Sin embargo, en un espacio de tablas nuevo, InnoDB asigna el espacio comenzando por el primer fichero de datos.

El espacio de tablas consiste en páginas de base de datos con un tamaño por defecto de 16KB. Las páginas se agrupan en áreas de 64 páginas consecutivas. Los “ficheros” dentro de un espacio de tablas se llaman segmentos en InnoDB. El término “segmento de cancelación” (rollback segment) es un tanto confuso porque en realidad contiene varios segmentos del espacio de tablas.

Por cada índice de InnoDB se asignan dos segmentos. Uno es para los nodos que no son hojas del B-tree, el otro es para los nodos hoja. La idea es mejorar la secuencialidad de los nodos hoja, los cuales contienen los datos.

Cuando un segmento crece dentro del espacio de tablas, InnoDB ubica las primeras 32 páginas individualmente. Luego de ello, comienza a ubicar áreas enteras en el segmento. InnoDB puede adicionar a un segmento grande hasta 4 áreas de páginas cada vez, para asegurar una adecuada secuencialidad de los datos.

Algunas páginas en el espacio de tablas contienen bitmaps de otras páginas, por lo tanto unas pocas áreas en un espacio de tablas InnoDB no puede asignarse a segmentos como un todo, sino solamente como páginas individuales.

Cuando se consulta el espacio libre disponible en el espacio de tablas mediante una sentencia SHOW TABLE STATUS, InnoDB informa las áreas que están totalmente libres en el espacio de tablas. InnoDB siempre reserva algunas áreas para depuración y otros propósitos internos; estas áreas reservadas no se cuentan en el espacio libre.

Cuando se eliminan datos de una tabla, InnoDB reduce los correspondientes índices B-tree. Depende del patrón seguido por las eliminaciones, si se liberan páginas individuales o áreas del espacio de tablas, de forma que el espacio desocupado quede disponible para otros usuarios. Eliminar una tabla, o todas las filas que contiene, seguramente servirá para liberar el espacio, pero no hay que olvidar que las filas eliminadas solamente desaparecen físicamente cuando dejan de ser necesarias para cancelar transacciones o de integrar lecturas consistentes.

15.14.4. Desfragmentar una tabla

Si se producen inserciones o eliminaciones aleatorias en los índices de una tabla, los índices pueden resultar fragmentados. Esto significa que el orden físico de las páginas de índice en el disco no guarda relación con el orden de los registros en las páginas, o que hay muchas páginas en blanco en los bloques de 64 páginas que se asignan al índice.

Un síntoma de la fragmentación es que una tabla ocupa más espacio del que 'debería' ocupar. Es difícil determinarlo con exactitud, ya que todos los datos e índices en InnoDB se almacenan en estructuras B-tree, cuya porporción de espacio ocupado (fillfactor) puede variar entre el 50% y el 100%. Otro síntoma de fragmentación es que una consulta que examine toda la tabla:

SELECT COUNT(*) FROM t WHERE a_non_indexed_column <> 12345;

toma más tiempo del que debería. (En la consulta anterior, se ha “engañado” al optimizador SQL para que examine el índice agrupado, no un índice secundario). La mayoría de los discos pueden leer entre 10 y 50 MB por segundo. Esto puede usarse para estimar la velocidad con que debería examinarse una tabla.

Se puede acelerar el examen de los índices si periódicamente se lleva a cabo una operación ALTER TABLEneutra”:

ALTER TABLE tbl_name ENGINE=INNODB

Esto provoca que MySQL reconstruya la tabla. Otra forma de ejecutar una desfragmentación es emplear mysqldump para obtener un volcado de la tabla en un fichero de texto, eliminar la tabla, y volver a crearla a partir del fichero de volcado.

Si las inserciones en un índice se producen siempre en orden ascendente y los registros se eliminan solamente desde el final, el algoritmo de gestión de espacio en fichero que tiene InnoDB garantiza que no se produzca la fragmentación del índice.

15.15. Tratamiento de errores de InnoDB

El tratamiento de errores en InnoDB no siempre es como se especifica en el estándar SQL. De acuerdo a éste, cualquier error durante la ejecución de una sentencia SQL debería ocasionar su cancelación. InnoDB a veces sólo cancela una parte de la sentencia, o la transacción completa. Los siguientes puntos describen cómo InnoDB lleva a cabo el tratamiento de errores:

  • Si el espacio de tablas agota su espacio disponible en disco, se obtiene el error de MySQL Table is full (La tabla está llena) e InnoDB cancela la sentencia SQL.

  • Un interbloqueo (deadlock) en una transacción o un exceso de espera (timeout) en una espera por bloqueo provocan que InnoDB cancele la transacción completa.

  • Un error de clave duplicada cancelará la sentencia SQL, si ésta no contiene la opción IGNORE.

  • Un error row too long error (registro demasiado largo) cancela la sentencia SQL.

  • Los demás errores son, en su mayoría, detectados por la capa de código MySQL (por encima del nivel del motor de almacenamiento InnoDB) y causarán la cancelación de la correspondiente sentencia SQL. Los bloqueos no se liberan al cancelar una única sentencia SQL.

Durante una cancelación implícita, así como durante la ejecución de un comando SQL ROLLBACK explícito, SHOW PROCESSLIST muestra Rolling back en la columna State de la conexión afectada.

15.15.1. Códigos de error de InnoDB

La siguiente es una lista con los errores específicos de InnoDB más comunes, con información acerca de su causa y su solución.

  • 1005 (ER_CANT_CREATE_TABLE)

    No se puede crear la tabla. Si el mensaje del error hace referencia al errno 150, la creación de la tabla falló debido a una restricción de clave foránea incorrectamente formulada.

  • 1016 (ER_CANT_OPEN_FILE)

    No se puede hallar la tabla InnoDB en los ficheros de datos, si bien existe el fichero .frm para esa tabla. Consulte Sección 15.17.1, “Resolver problemas de las operaciones del diccionario de datos de InnoDB.

  • 1114 (ER_RECORD_FILE_FULL)

    InnoDB se ha quedado sin lugar en el espacio de tablas. Se debería reconfigurar el espacio de tablas para agregar un nuevo fichero de datos.

  • 1205 (ER_LOCK_WAIT_TIMEOUT)

    Expiró el tiempo de espera para realizar un bloqueo. La transacción se canceló.

  • 1213 (ER_LOCK_DEADLOCK)

    Ocurrió un deadlock durante una transacción. Deberá ser repetida.

  • 1216 (ER_NO_REFERENCED_ROW)

    Se está intentando agregar una fila, pero no hay una fila padre, lo que hace que una restricción de clave foránea falle. Se debe insertar antes la fila padre.

  • 1217 (ER_ROW_IS_REFERENCED)

    Se está intentando eliminar una fila padre que tiene filas hijas, lo que hace que una restricción de clave foránea falle. Se deben eliminar primero las filas hijas.

15.15.2. Códigos de error del sistema oeprativo

Para ver el significado de un número de error del sistema operativo, se utiliza el programa perror, que viene con la distribución de MySQL.

La siguiente tabla proporciona una lista con algunos códigos de error de sistema comunes en Linux. Para una lista más completa comsulte El código fuente de Linux.

  • 1 (EPERM)

    Operación no permitida

  • 2 (ENOENT)

    No existe el fichero o directorio

  • 3 (ESRCH)

    No existe el proceso

  • 4 (EINTR)

    Llamada de sistema interrumpida

  • 5 (EIO)

    Error de E/S

  • 6 (ENXIO)

    No existe el dispositivo o dirección

  • 7 (E2BIG)

    Lista de argumentos demasiado extensa

  • 8 (ENOEXEC)

    Eror de formato ejecutable

  • 9 (EBADF)

    Número de fichero erróneo

  • 10 (ECHILD)

    No hay procesos hijos

  • 11 (EAGAIN)

    Intente nuevamente

  • 12 (ENOMEM)

    Memoria agotada

  • 13 (EACCES)

    Permiso denegado

  • 14 (EFAULT)

    Dirección errónea

  • 15 (ENOTBLK)

    Se necesita un bloque de dispositivo

  • 16 (EBUSY)

    El dispositivo o recurso está ocupado

  • 17 (EEXIST)

    El fichero ya existe

  • 18 (EXDEV)

    Vínculo de dispositivos cruzado (Cross-device link)

  • 19 (ENODEV)

    No existe el dispositivo

  • 20 (ENOTDIR)

    No es un directorio

  • 21 (EISDIR)

    Es un directorio

  • 22 (EINVAL)

    Argumento inválido

  • 23 (ENFILE)

    Desbordamiento de tabla de fichero

  • 24 (EMFILE)

    Demasiados ficheros abiertos

  • 25 (ENOTTY)

    Ioctl no apropiada para el dispositivo

  • 26 (ETXTBSY)

    Fichero de texto ocupado

  • 27 (EFBIG)

    El fichero es demasiado grande

  • 28 (ENOSPC)

    Espacio agotado en el dispositivo

  • 29 (ESPIPE)

    Búsqueda ilegal

  • 30 (EROFS)

    Fichero de sistema de sólo lectura

  • 31 (EMLINK)

    Demasiados vínculos

La siguiente tabla proporciona una lista con algunos códigos de error de sistema comunes en Windows. Para una lista completa consulte el Microsoft sitio web.

  • 1 (ERROR_INVALID_FUNCTION)

    Función incorrecta

  • 2 (ERROR_FILE_NOT_FOUND)

    El sistema no puede hallar el fichero especificado

  • 3 (ERROR_PATH_NOT_FOUND)

    El sistema no puede hallar la ruta especificada

  • 4 (ERROR_TOO_MANY_OPEN_FILES)

    El sistema no puede abrir el fichero.

  • 5 (ERROR_ACCESS_DENIED)

    Acceso denegado.

  • 6 (ERROR_INVALID_HANDLE)

    El manejador es inválido.

  • 7 (ERROR_ARENA_TRASHED)

    Los bloques de control de almacenamiento fueron destruidos.

  • 8 (ERROR_NOT_ENOUGH_MEMORY)

    No hay suficiente almacenamiento disponible para procesar este comando.

  • 9 (ERROR_INVALID_BLOCK)

    La dirección del bloque de control de almacenamiento es inválida.

  • 10 (ERROR_BAD_ENVIRONMENT)

    El entorno es incorrecto.

  • 11 (ERROR_BAD_FORMAT)

    Se intentó cargar un programa con un formato incorrecto.

  • 12 (ERROR_INVALID_ACCESS)

    El código de acceso es inválido.

  • 13 (ERROR_INVALID_DATA)

    El dato es inválido.

  • 14 (ERROR_OUTOFMEMORY)

    No hay suficiente espacio de almacenamiento para completar esta operación.

  • 15 (ERROR_INVALID_DRIVE)

    El sistema no puede hallar la unidad especificada.

  • 16 (ERROR_CURRENT_DIRECTORY)

    El directorio no puede eliminarse.

  • 17 (ERROR_NOT_SAME_DEVICE)

    El sistema no puede mover el fichero a una unidad de disco diferente.

  • 18 (ERROR_NO_MORE_FILES)

    No hay más ficheros.

  • 19 (ERROR_WRITE_PROTECT)

    El medio de almacenamiento eatá protegido contra escritura.

  • 20 (ERROR_BAD_UNIT)

    El sistema no puede hallar el dispositivo especificado.

  • 21 (ERROR_NOT_READY)

    El dispositivo no está listo.

  • 22 (ERROR_BAD_COMMAND)

    El dispositivo no reconoce el comando.

  • 23 (ERROR_CRC)

    Error de datos (verificación de redundancia cíclica)

  • 24 (ERROR_BAD_LENGTH)

    El programa emitió un comando pero la longitud del comando es incorrecta.

  • 25 (ERROR_SEEK)

    La unidad no puede hallar un área o pista específica en el disco.

  • 26 (ERROR_NOT_DOS_DISK)

    No puede accederse al disco o diskette especificado.

  • 27 (ERROR_SECTOR_NOT_FOUND)

    La unidad no puede hallar el sector solicitado.

  • 28 (ERROR_OUT_OF_PAPER)

    La impresora no tiene papel.

  • 29 (ERROR_WRITE_FAULT)

    El sistema no puede escribir en la unidad especificada.

  • 30 (ERROR_READ_FAULT)

    El sistema no puede leer desde la unidad especificada.

  • 31 (ERROR_GEN_FAILURE)

    Un dispositivo conectado al sistema está fuera de funcionamiento.

  • 32 (ERROR_SHARING_VIOLATION)

    El proceso no puede acceder al fichero porque está en uso por otro proceso.

  • 33 (ERROR_LOCK_VIOLATION)

    El proceso no puede acceder al fichero porque una parte fue bloqueada por otro proceso.

  • 34 (ERROR_WRONG_DISK)

    La unidad contiene el diskette incorrecto. Inserte %2 (Número de Serie de Volumen: %3) en la unidad %1.

  • 36 (ERROR_SHARING_BUFFER_EXCEEDED)

    Demasiados ficheros abiertos en modo compartido.

  • 38 (ERROR_HANDLE_EOF)

    Se alcanzó el fin del fichero.

  • 39 (ERROR_HANDLE_DISK_FULL)

    El disco está lleno.

  • 87 (ERROR_INVALID_PARAMETER)

    El parámetro es incorrecto. (Si se obtiene este error en Windows, y se ha establecido innodb_file_per_table en my.cnf o my.ini, entonces debe agregarse la línea innodb_flush_method=unbuffered en el fichero my.cnf o my.ini.)

  • 112 (ERROR_DISK_FULL)

    El disco está lleno.

  • 123 (ERROR_INVALID_NAME)

    El nombre de fichero, de directorio, o la etiqueta de volumen, tienen la sintaxis incorrecta.

  • 1450 (ERROR_NO_SYSTEM_RESOURCES)

    No hay suficientes recursos de sistema para completar el servicio requerido.

15.16. Restricciones de las tablas InnoDB

  • Una tabla no puede contener más de 1000 columnas.

  • La longitud máxima interna de una clave es 3500 bytes, pero MySQL la restringe a 1024 bytes.

  • La longitud máxima de fila, excepto para columnas VARCHAR, BLOB y TEXT, es ligeramente inferior a la mitad de una página de base de datos. Es decir, cerca de 8000 bytes. Las columnas LONGBLOB y LONGTEXT deben ser de menos de 4GB, y la longitud total de la fila, incluyendo las columnas BLOB y TEXT, debe ser de menos de 4GB. InnoDB almacena los primeros 768 bytes de una columna VARCHAR, BLOB, o TEXT en la fila, y el resto, en páginas separadas.

  • En algunos sistemas operativos antiguos, los ficheros de datos deben ser de menos de 2GB.

  • El tamaño combinado de los ficheros de log de InnoDB debe ser inferior a 4GB.

  • El tamaño mínimo del espacio de tablas es de 10MB. El tamaño máximo es de cuatrocientos mil millones de páginas de base de datos (64TB). Este es también el tamaño máximo para una tabla.

  • Las tablas InnoDB no admiten índices FULLTEXT.

  • Las tablas InnoDB no admiten tipos de columna espaciales.

  • ANALYZE TABLE determina la cardinalidad efectuando 10 accesos al azar en cada uno de los árboles de índices y actualizando la cardinalidad del índice con una estimación acorde. Dado que son solamente estimaciones, distintas ejecuciones de ANALYZE TABLE pueden producir resultados diferentes. Esto convierte a ANALYZE TABLE en una herramienta rápida sobre tablas InnoDB, pero no con el mismo nivel de exactitud que si considerara todas las filas al hacer el recuento.

    MySQL emplea las estimaciones de cardinalidad de los índices solamente para la optimización de uniones. Si una unión no se optimiza en la manera adecuada, se puede intentar el uso de ANALYZE TABLE. En los pocos casso en que ANALYZE TABLE no produce valores suficientemente buenos para las tablas, se puede emplear FORCE INDEX en las consultas para forzar el uso de un índice en particular, o establecer el valor de max_seeks_for_key para asegurarse de que MySQL dará preferencia a las búsquedas en índices por sobre el examen de las tablas. Consulte Sección 5.3.3, “Variables de sistema del servidor”. Consulte Sección A.6, “Cuestiones relacionadas con el optimizador”.

  • En Windows, InnoDB siempre almacena internamente en minúsculas los nombres de tablas y bases de datos. Para mover bases de datos en formato binario desde Unix a Windows o a la inversa, se deberán haber escrito en minúsculas todos los nombres de tablas y bases de datos.

  • Advertencia: ¡No deben convertirse las tablas de sistema de MySQL de la base de datos mysql desde su formato original MyISAM a InnoDB! Esta es una operación no admitida. Si se lleva a cabo, MySQL no se podrá ejecutar hasta que se recuperen las tablas de sistema anteriores desde una copia de respaldo o se las regenere con el script mysql_install_db.

  • InnoDB no lleva una cuenta interna de las filas en una tabla. (Esto sería realmente complicado a causa de la multiversión). Para procesar una sentencia SELECT COUNT(*) FROM T, InnoDB debe examinar un índice de la tabla, lo cual lleva algún tiempo si el índice no está completamente dentro del pool de buffer. Para disponer de un recuento más rápido, se debe crear una tabla de recuento y hacer que la aplicación la actualice a medida que se producen inserciones y eliminaciones. Si una tabla no se modifica a menudo, utilizar el cache de consultas (query cache) de MySQL es una buena solución. También puede emplearse SHOW TABLE STATUS si es suficiente un recuento aproximado de filas. Consulte Sección 15.11, “Consejos de afinamiento del rendimiento de InnoDB.

  • Para una columna AUTO_INCREMENT, siempre se debe definir un índice para la tabla, el cual debe contener solamente a la columna AUTO_INCREMENT. En tablas MyISAM, la columna AUTO_INCREMENT puede formar parte de un índice junto a otras columnas.

  • InnoDB no admite la opción AUTO_INCREMENT en sentencias CREATE TABLE o ALTER TABLE, la cual sirve para establecer el valor inicial de la secuencia. Para especificar este valor en InnoDB, debe insertarse una fila con un valor que sea uno menos que el deseado, y luego borrarla, o insertar la primera fila especificando un valor determinado.

  • Luego de reiniciar el servidor MySQL, InnoDB puede reutilizar un valor antiguo para una columna AUTO_INCREMENT (esto es, un valor que se hubiese asignado a una transacción finalmente cancelada).

  • Cuando una columna AUTO_INCREMENT sobrepasa el máximo valor que es capaz de almacenar, InnoDB coloca la columna en -9223372036854775808 (si es BIGINT) o en 1 (si es BIGINT UNSIGNED). Sin embargo, como los valores BIGINT tienen 64 bits, hay que notar que si se insertara un millón de filas por segundo, se demoraría cerca de trescientos mil años en agotar los números disponibles. Con otros tipos de columnas enteros, ocurre un error de clave duplicada. Esto es similar al funcionamiento de MyISAM, ya que es en mayor medida el comportamiento general de MySQL y no pertenece a ningún motor de almacenamiento en particular.

  • DELETE FROM nom_tabla no regenera la tabla sino que elimina todas sus filas, una por una.

  • TRUNCATE tbl_name se implementa en InnoDB como DELETE FROM tbl_name y no inicializa el contador de AUTO_INCREMENT.

  • SHOW TABLE STATUS no proporciona estadísticas precisas en tablas InnoDB, excepto para el tamaño físico reservado por la tabla. El recuento de filas es solamente una estimación utilizada para la optimización SQL.

  • En MySQL 5.0, la operación LOCK TABLES establece dos bloqueos en cada tabla si innodb_table_locks=1, que es el valor por defecto. Adicionalmente al bloqueo de tabla en la capa MySQL, también se establece un bloqueo de tabla en InnoDB. En versiones antiguas de MySQL no se establecía el bloqueo en InnoDB, para volver a este comportamiento debe especificarse innodb_table_locks=0. Si no se establece el bloqueo InnoDB, LOCK TABLES se completa aún cuando algunos registros de las tablas estén bloqueados por otras transacciones.

  • Todos los bloqueos InnoDB efectuados por una transacción se liberan cuando la transacción se confirma o se cancela. Por lo tanto, no tiene mucho sentido invocar LOCK TABLES en tablas InnoDB cuando se está en el modoAUTOCOMMIT=1, porque los bloqueos establecidos sobre una tabla InnoDB se liberarán inmediatamente.

  • Algunas veces sería útil bloquear tablas extensas en el curso de una trasacción. Desafortunadamente, LOCK TABLES, en MySQL, emite implícitamente un COMMIT y un UNLOCK TABLES. Está planeada una variante para InnoDB de LOCK TABLES que puede ejecutarse dentro de una transacción.

  • La sentencia LOAD TABLE FROM MASTER empleada para la replicación de servidores esclavos no funciona aún con tablas InnoDB. Una solución temporal es cambiar a MyISAMla tabla en el servidor amo (master), efectuar la carga, y volver a cambiar la tabla en el amo (master) a su motor original InnoDB.

  • El tamaño por defecto de cada página de base de datos en InnoDB es de 16KB. Se puede establecer en valores entre 8KB y 64KB recompilando el código. Se deben modificar los valores de UNIV_PAGE_SIZE y UNIV_PAGE_SIZE_SHIFT en el fichero fuente univ.i.

  • En MySQL 5.0, los disparadores (triggers) aún no son activados por modificaciones efectuadas en cascada a través de claves foráneas.

15.17. Resolver problemas relacionados con InnoDB

  • Por regla general, cuando una operación falla o se tienen sospechas de un error, se debe inspeccionar el log de errores del servidor MySQL, que normalmente tiene un nombre como nombre_host.err, o posiblemente mysql.err en Windows.

  • Durante la resolución de problemas, usualmente es mejor ejecutar el servidor MySQL desde la línea de comandos, en lugar de utilizar mysqld_safe o como servicio de Windows. Ejecutándolo como se indica, se podrán ver los mensajes que mysqld imprime en la pantalla, y hacerse una mejor idea de lo que está sucediendo. En Windows, el servidor debe iniciarse con la opción --console para que la salida se dirija a la ventana de DOS utilizada.

  • Pueden utilizarse los Monitores InnoDB para ovtener información sobre un problema. Si el problema está relacionado con el rendimiento, o el servidor parece estar congelado, se debería utilizar innodb_monitor para ver información acerca del estado interno de InnoDB. Si el problema es con bloqueos, debe utilizarse innodb_lock_monitor. Si el problema es en la creación de tablas u otra operación del diccionario de datos, debe emplearse innodb_table_monitor para imprimir los contenidos del diccionario de datos interno de InnoDB.

  • Si se sospecha que una tabla está corrupta, hay que ejecutar CHECK TABLE sobre ella.

15.17.1. Resolver problemas de las operaciones del diccionario de datos de InnoDB

Un problema específico de las tablas es que el servidor MySQL mantiene la información relativa al diccionario de datos dentro de ficheros .frm que guarda en los directorios de las bases de datos, en tanto que InnoDB también almacena la información dentro de su propio diccionario de datos, en el interior de los ficheros de espacio de tablas. Si se mueven los ficheros .frm o si el servidor sufre una caída durante una operación de diccionario de datos, los ficheros .frm pueden quedar con diferencias respecto al diccionario de datos interno de InnoDB.

Un síntoma de que ha ocurrido esto es si falla una sentencia CREATE TABLE. Si esto sucede, se debería observar el registro (log) de errores del servidor. Si el registro indica que la tabla ya existía dentro del diccionario de datos interno de InnoDB, se tiene una tabla que ha quedado únicamente dentro de los ficheros de espacio de tablas de InnoDB y que no tiene el correspondiente fichero .frm. El mensaje de error tiene este aspecto:

InnoDB: Error: table test/parent already exists in InnoDB internal
InnoDB: data dictionary. Have you deleted the .frm file
InnoDB: and not used DROP TABLE? Have you used DROP DATABASE
InnoDB: for InnoDB tables in MySQL version <= 3.23.43?
InnoDB: See the Restrictions section of the InnoDB manual.
InnoDB: You can drop the orphaned table inside InnoDB by
InnoDB: creating an InnoDB table with the same name in another
InnoDB: database and moving the .frm file to the current database.
InnoDB: Then MySQL thinks the table exists, and DROP TABLE will
InnoDB: succeed.

Se puede eliminar la tabla que causa el conflicto siguiendo las instrucciones del mensaje de error. Esto es, crear una tabla InnoDB con el mismo nombre en otra base de datos y mover al directorio de la base de datos actual el fichero .frm resultante. MySQL asumirá que la tabla ya existe, y se podrá eliminar con DROP TABLE. creará.

Otro síntoma de un diccionario de datos desactualizado es que MySQL emite un mensaje de error donde dice que no puede abrir un fichero .InnoDB:

ERROR 1016: Can't open file: 'child2.InnoDB'. (errno: 1)

En el registro de errores puede encontrarse un mensaje similar a este:

InnoDB: Cannot find table test/child2 from the internal data dictionary
InnoDB: of InnoDB though the .frm file for the table exists. Maybe you
InnoDB: have deleted and recreated InnoDB data files but have forgotten
InnoDB: to delete the corresponding .frm files of InnoDB tables?

Esto significa que hay un fichero .frm que no tiene la correspondiente tabla dentro de InnoDB. El fichero .frm puede ser borrado manualmente para solucionarlo.

Si MySQL cae durante una operación ALTER TABLE, puede aparecer una tabla temporal huérfana dentro del espacio de tablas InnoDB. Empleando innodb_table_monitor se verá listada una tabla cuyo nombre es #sql-.... En MySQL 5.0, se pueden llevar a cabo sentencias SQL sobre tablas cuyo nombre contenga el caracter '#' si se encierra el nombre dentro de acentos graves (ASCII 96). De esa forma, se puede eliminar esta tabla huérfana del mismo modo que las mencionadas anteriormente. Hay que tener en cuenta que al copiar o renombrar un fichero en el shell de Unix, se necesitará colocar el nombre del fichero entre comillas dobles si éste contiene un caracter '#'.


Ésta es una traducción del manual de referencia de MySQL, que puede encontrarse en dev.mysql.com. El manual de referencia original de MySQL está escrito en inglés, y esta traducción no necesariamente está tan actualizada como la versión original. Para cualquier sugerencia sobre la traducción y para señalar errores de cualquier tipo, no dude en dirigirse a mysql-es@vespito.com.