详解MySQL中InnoDB的存储文件

从物理意义上来讲，innodb表由共享表空间文件（ibdata1）、独占表空间文件（ibd）、表结构文件（.frm）、以及日志文件（redo文件等）组成。

1、表结构文件

在mysql中建立任何一张数据表，在其数据目录对应的数据库目录下都有对应表的.frm文件,.frm文件是用来保存每个数据表的元数据(meta)信息，包括表结构的定义等，.frm文件跟数据库存储引擎无关，也就是任何存储引擎的数据表都必须有.frm文件，命名方式为数据表名.frm，如user.frm. .frm文件可以用来在数据库崩溃时恢复表结构。

2、表空间文件

（1）表空间结构分析

以下为innodb的表空间结构图：

数据段即b+树的叶子节点，索引段即为b+树的非叶子节点innodb存储引擎的管理是由引擎本身完成的，表空间（tablespace）是由分散的段(segment)组成。一个段(segment)包含多个区（extent）。

区（extent）由64个连续的页（page）组成，每个页大小为16k，即每个区大小为1mb，创建新表时，先使用32页大小的碎片页存放数据，使用完后才是区的申请（innodb最多每次申请4个区，保证数据的顺序性能）
页类型有：数据页、undo页、系统页、事务数据页、插入缓冲位图页、以及插入缓冲空闲列表页。

（2）独占表空间文件

若将innodb_file_per_table设置为on，则系统将为每一个表单独的生成一个table_name.ibd的文件，在此文件中，存储与该表相关的数据、索引、表的内部数据字典信息。

（3）共享表空间文件

在innodb存储引擎中，默认表空间文件是ibdata1（主要存储的是共享表空间数据），初始化为10m，且可以扩展，如下图所示：

实际上，innodb的表空间文件是可以修改的，使用以下语句就可以修改：

innodb_data_file_path=ibdata1:370m；ibdata2:50m:autoextend

使用共享表空间存储方式时，innodb的所有数据保存在一个单独的表空间里面，而这个表空间可以由很多个文件组成，一个表可以跨多个文件存在，所以其大小限制不再是文件大小的限制，而是其自身的限制。从innodb的官方文档中可以看到，其表空间的最大限制为64tb，也就是说，innodb的单表限制基本上也在64tb左右了，当然这个大小是包括这个表的所有索引等其他相关数据。

而在使用单独表空间存储方式时，每个表的数据以一个单独的文件来存放，这个时候的单表限制，又变成文件系统的大小限制了。

以下即为不同平台下，单独表空间文件最大限度。

operating system file-size limit
win32 w/ fat/fat32 2gb/4gb
win32 w/ ntfs 2tb (possibly larger)
linux 2.4+ (using ext3 file system) 4tb
solaris 9/10 16tb
macos x w/ hfs+ 2tb
netware w/nss file system 8tb

※ 以下是mysql文档中的内容：

windows用户请注意： fat和vfat (fat32)不适合mysql的生产使用。应使用ntfs。

（4）共享表空间与独占表空间

共享表空间以及独占表空间都是针对数据的存储方式而言的。

共享表空间: 某一个数据库的所有的表数据，索引文件全部放在一个文件中，默认这个共享表空间的文件路径在data目录下。 默认的文件名为:ibdata1 初始化为10m。

独占表空间: 每一个表都将会生成以独立的文件方式来进行存储（.ibd文件，这个文件包括了单独一个表的数据内容以及索引内容)。

1）存储内容比较

使用独占表空间之后：

每个表对应的数据、索引和插入缓冲 存放在独占表空间（.idb文件）

每个表对应的撤销（undo）信息，系统事务信息，二次写缓冲等还是存放在了原来的共享表空间内（ibdata1文件）

2）特点比较

具体的共享表空间和独立表空间优缺点如下：

共享表空间：

优点：

可以放表空间分成多个文件存放到各个磁盘上（表空间文件大小不受表大小的限制，如一个表可以分布在不同的文件上）。

数据和文件放在一起方便管理。

缺点：

所有的数据和索引存放到一个文件中，则将有一个很常大的文件，虽然可以把一个大文件分成多个小文件，但是多个表及索引在表空间中混合存储，这样对于一个表做了大量删除操作后表空间中将会有大量的空隙，特别是对于统计分析，日志系统这类应用最不适合用共享表空间。

独立表空间：（在配置文件（my.cnf）中设置 innodb_file_per_table）

优点：

1. 每个表都有自已独立的表空间。
2. 每个表的数据和索引都会存在自已的表空间中。
3. 可以实现单表在不同的数据库中移动。
4. 空间可以回收

对于使用独立表空间的表，不管怎么删除，表空间的碎片不会太严重的影响性能，而且还有机会处理。

a)drop table操作自动回收表空间

b）如果对于统计分析或是日值表，删除大量数据后可以通过:alter table tablename engine=innodb;回缩不用的空间。

c) 对于使innodb-plugin的innodb使用truncate table也会使空间收缩。

5、在服务器资源有限,单表数据不是特别多的情况下, 独立表空间明显比共享方式效率更高 . 但是mysql 默认是共享表空间 。

缺点：

单表体积可能过大，如超过100个g。

3）共享表空间以及独占表空间之间的转化

修改独占空表空间配置，配置以下参数

innodb_data_home_dir = "/user/local/mysql/var" 数据库文件所存放的目录

innodb_log_group_home_dir = "/user/local/mysql/var" 日志存放目录

innodb_data_file_path=ibdata1:10m:autoextend 设置配置一个可扩展大小的尺寸为10mb的单独文件（共享数据文件），名为ibdata1。没有给出文件的位置，所以默认的是在mysql的数据目录内。

innodb_file_per_table=1 是否使用共享还是独占表空间 (1:为使用独占表空间,0:为使用共享表空间)

查看innodb_file_per_table 变量，如果为off说明所使用的是共享表空间(默认情况下，所使用的表空间为共享表空间)

对innodb_file_per_table 进行修改时，对于之前使用过的共享表空间不会影响，除非手动的去进行修改

注意：

innodb不创建目录，所以在启动服务器之前请确认所配置的路径目录存在。

做数据的移植以及备份时，要注意数据文件的完整性.