fsync mysql_使用O_DIRECT_NO_FSYNC来提升MySQL性能

这篇文章很短，但很有价值~

MySQL下InnoDB存储引擎有个innodb_flush_method只读参数，用户设置InnoDB的数据和redo日志文件flush行为。defines the method used to flush data toInnoDBdata files and log files, which can affect I/O throughput.

这是一个对性能和数据可靠性有较大影响的参数，在此拿出之前测试的一张性能对比图：

可以看到，该参数从fsync到O_DIRECT再到O_DIRECT_NO_FSYNC，性能分别有明显的提升。一般在Linux下，我们会将该参数设置为O_DIRECT，即数据文件IO走direct_io模式，redo日志文件走系统缓存(linux page cache)模式，在IO完成后均使用fsync()进行持久化。不过redo日志是否调用fsync()还依赖innodb_flush_log_at_trx_commit参数。O_DIRECTor4:InnoDBusesO_DIRECT(ordirectio()on Solaris) to open the data files, and usesfsync()to flush both the data and log files.

而O_DIRECT_NO_FSYNC选项的意思是，使用O_DIRECT完成IO后，不调用fsync()刷盘。

这里简单说下，为什么采用direct_io模式绕过page cache直接写磁盘文件，还需要调用fsync()刷盘，原因就是还存在文件系统元数据缓存，包括vfs中的inode cache和dentry cache等，以及具体文件系统元数据，如对于ext4还包括inode block bitmap，data block bitmap等。

比如往一个新文件写入数据，除了将数据写入指定的文件系统数据block中，还需要确保文件系统的磁盘元数据上有对应的文件名和文件路径，而且还需要将对应的数据block标记为已使用状态，需要将保存文件id(其实是inode)的inode block也标记为已使用状态。

但并不是每次IO操作都会导致文件系统元数据的更新，比如单纯修改一条记录的值，可能就不会。因此，某些IO操作需要采用O_DIRECT模式，另一些IO操作可以采用O_DIRECT_NO_FSYNC模式。如果能够区分这些不同的IO操作类型，那么就可以提升IO性能。

这就是本文要说的内容。先看下面一段话：O_DIRECT_NO_FSYNC: InnoDB uses O_DIRECT during flushing I/O, but skips the fsync() system call after each write operation.

Prior to MySQL 8.0.14, this setting is not suitable for file systems such as XFS and EXT4, which require an fsync() system call to synchronize file system metadata changes. If you are not sure whether your file system requires an fsync() system call to synchronize file system metadata changes, use O_DIRECT instead.

As of MySQL 8.0.14, fsync() is called after creating a new file, after increasing file size, and after closing a file, to ensure that file system metadata changes are synchronized. The fsync() system call is still skipped after each write operation.

从MySQL 8.0.14开始，社区版本就已经为我们做了这样的事情。因此，现在O_DIRECT_NO_FSYNC是可以取代O_DIRECT的。而MySQL也已经这么做了，虽然没有直接修改该参数默认值(fsync)，但在专用的MySQL服务器上，推荐值已经变了。详见innodb-dedicated-server，简单例举如下：O_DIRECT_NO_FSYNC when O_DIRECT_NO_FSYNC setting is not available, the default

现在已经是MySQL 8.0.19了，应该说，在该版本上，大家可以放心使用O_DIRECT_NO_FSYNC了，能够有更好的性能(从上面的测试结果看，性能至少提升了20%+)，干嘛不用呢。