MySQL InnoDB支持數據壓縮，有兩種數據壓縮方式，第一種為表壓縮，通常也稱之為行格式壓縮，另外一種是頁壓縮(Page Compression)，又叫做透明頁壓縮(Transparent Page Compression)，是一種頁面級別的數據壓縮，頁壓縮對操作系統及文件系統有一定的要求。本文主要介紹頁壓縮的原理及使用方法。

頁壓縮只支持InnoDB獨立表空間：file-per-table

頁壓縮需要操作系統具有稀疏文件(sparse file)或者文件打孔技術(hole punching)的支持，目前支持這種功能的主流操作系統如下：

Windows NTFS

RHEL 7 內核 3.10.0-123 及更高版本

Ubuntu 14.0.4 LTS 內核 3.13 及更高版本

Ubuntu 12.0.4 LTS 內核 3.2 及更高版本

Debian?7 內核 3.2 及更高版本

1. 頁壓縮語法

在create table或者alter table時，加上 COMPRESSION? 子句，支持的壓縮算法主要有Zlib?和?LZ4。

開啟頁壓縮：

CREATE TABLE t1 (c1 INT) COMPRESSION=”zlib”;

ALTER TABLE t1 COMPRESSION=”zlib”;

OPTIMIZE TABLE t1;

禁用頁壓縮：

ALTER TABLE t1 COMPRESSION=”None”;

OPTIMIZE TABLE t1;

2. 頁壓縮原理

當一個頁被寫入磁盤時，InnoDB使用指定的壓縮算法對該頁進行壓縮，然后將壓縮后的數據寫入磁盤，此時打孔機制會將壓縮后的頁尾空閑塊進行釋放，以減少磁盤空間占用。如果壓縮失敗，則按照原樣寫入數據。

在Linux操作系統中，文件系統塊大小是打孔的單位尺寸，因此，頁壓縮后的數據必須小于等于InnoDB頁大小減去文件系統塊大小的值，才能使頁壓縮生效。舉個例子，InnoDB頁大小16K，文件系統塊大小4K，頁數據必須被壓縮到小于等于12K，才能使用打孔機制，減少磁盤空間占用。

在Windows操作系統中，稀疏文件基于NTFS文件系統壓縮功能實現，打孔單位尺寸為NTFS壓縮單元尺寸，這個尺寸是NTFS簇大小的16倍。NTFS簇大小與壓縮單元大小對應關系如下表：

NTFS簇大小

NTFS壓縮單元大小

512Bytes

8KB

1KB

16KB

2KB

32KB

4KB

64KB

同樣的，只有當壓縮后的數據小于等于InnoDB頁大小減去壓縮單元的大小時，才能使頁壓縮生效。默認的NTFS簇大小4KB，壓縮單元大小64KB，這就意味著NTFS默認配置下，無法使用頁壓縮。因此，如果要想頁壓縮在NTFS文件系統上生效，需要設置NTFS簇大小為512Bytes，此時壓縮單元大小為8KB，設置InnoDB頁大小為默認的16KB，或者更大的32KB、64KB，才能使頁壓縮生效。

3. 頁壓縮的元數據

系統表 INNODB_SYS_TABLESPACES 存儲了頁壓縮相關的元數據，其主要字段含義如下：

INFORMATION_SCHEMA.INNODB_SYS_TABLESPACES

FS_BLOCK_SIZE：文件系統塊尺寸，打孔單元的大小。

FILE_SIZE：表示未壓縮文件的尺寸。

ALLOCATED_SIZE：在磁盤上分配的文件的實際尺寸。

使用頁壓縮功能后，ls命令顯示的大小是未壓縮的大小，而實際的大小使用du命令查看。

ls -l?tablespace_name.ibd，顯示FILE_SIZE大小

du –block-size=1?tablespace_name.ibd，顯示ALLOCATED_SIZE大小

4. 頁壓縮的限制和使用注意事項

如果文件系統塊大小或者壓縮單元大小乘以2大于innodb頁大小時，頁壓縮將自動失效。

共享表空間(系統表空間，臨時表空間，通用表空間)中的表不支持頁壓縮。

undo log 和 redo log 表空間不支持頁壓縮。

空間索引 R-tree 頁 不支持頁壓縮。

行格式壓縮過的表(ROW_FORMAT=COMPRESSED)，不支持頁壓縮。

在InnoDB崩潰恢復過程中，更新的頁面將以未壓縮的形式寫出。

在一個不支持壓縮算法的服務器上加載頁壓縮后的表空間，會導致I/O錯誤。

使用一個較大的innodb頁大小，比如64KB，文件系統塊大小4KB，這樣的配置能夠提高壓縮效果，但是同時也會導致寫放大，需要更大的buffer pool，增加I/O消耗。

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總結

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