1. 文件系统层概述

1.1 文件系统层的作用与重要性

MySQL文件系统层是数据库持久化的基石，负责将内存中的数据结构和操作持久化到磁盘，确保数据的持久性和崩溃恢复能力。

1.2 文件系统层架构

-- 查看MySQL数据目录位置
SHOW VARIABLES LIKE 'datadir';
-- 查看相关文件路径配置
SHOW VARIABLES LIKE '%dir%';
SHOW VARIABLES LIKE '%file%';
-- 典型MySQL文件目录结构
SELECT '数据目录结构' as description
UNION ALL SELECT '/var/lib/mysql/'
UNION ALL SELECT '├── ibdata1                    # 系统表空间'
UNION ALL SELECT '├── ib_logfile0, ib_logfile1   # 重做日志文件'
UNION ALL SELECT '├── mysql/                     # 系统数据库'
UNION ALL SELECT '├── performance_schema/        # 性能 schema'
UNION ALL SELECT '├── sys/                       # sys 数据库'
UNION ALL SELECT '├── mydb/                      # 用户数据库'
UNION ALL SELECT '│   ├── db.opt                 # 数据库选项'
UNION ALL SELECT '│   ├── users.frm              # 表结构文件'
UNION ALL SELECT '│   ├── users.ibd              # 独立表空间'
UNION ALL SELECT '└── binlog.000001             # 二进制日志';

2. InnoDB表空间管理

2.1 表空间架构设计

InnoDB使用表空间来组织数据存储，采用段-区-页的多层次管理结构。

2.2 系统表空间（System Tablespace）

-- 查看系统表空间配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_data_file_path';
-- 典型配置示例
-- ibdata1:12M:autoextend
-- 查看系统表空间使用情况
SELECT 
    FILE_NAME,
    TABLESPACE_NAME,
    ENGINE,
    TOTAL_EXTENTS,
    EXTENT_SIZE,
    INITIAL_SIZE,
    MAXIMUM_SIZE,
    AUTOEXTEND_SIZE
FROM information_schema.FILES 
WHERE TABLESPACE_NAME = 'innodb_system';
-- 系统表空间包含的内容
SELECT '系统表空间内容' as component, '描述' as description
UNION ALL SELECT '数据字典', '表和索引的元数据信息'
UNION ALL SELECT '双写缓冲区', '防止页断裂的写缓冲'
UNION ALL SELECT '撤销日志', '事务回滚和MVCC所需数据'
UNION ALL SELECT 'Change Buffer', '非唯一索引的变更缓冲'
UNION ALL SELECT '系统事务信息', '事务系统和锁信息';

2.3 独立表空间（File-per-Table）

-- 查看独立表空间配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_file_per_table';
-- 启用独立表空间（推荐）
SET GLOBAL innodb_file_per_table = ON;
-- 创建使用独立表空间的表
CREATE TABLE user_data (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100),
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
) ENGINE=InnoDB;
-- 查看独立表空间文件
SELECT 
    TABLE_NAME,
    ENGINE,
    TABLE_ROWS,
    DATA_LENGTH,
    INDEX_LENGTH,
    DATA_FREE
FROM information_schema.TABLES 
WHERE TABLE_SCHEMA = 'mydb' 
  AND TABLE_NAME = 'user_data';
-- 文件系统查看
-- ls -lh /var/lib/mysql/mydb/user_data.ibd

2.4 表空间内部结构

-- 查看表空间页面信息（需要特殊权限）
-- 使用innodb_ruby或类似工具分析表空间结构
-- 页面类型分布查询（概念）
SELECT 
    page_type,
    COUNT(*) as page_count,
    COUNT(*) * 16 / 1024 as size_mb
FROM information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE
GROUP BY page_type
ORDER BY page_count DESC;
-- 页面类型说明
SELECT '页面类型' as page_type, '描述' as description
UNION ALL SELECT 'INDEX', 'B+Tree索引页（数据和索引）'
UNION ALL SELECT 'IBUF_BITMAP', 'Insert Buffer位图页'
UNION ALL SELECT 'INODE', '索引节点页'
UNION ALL SELECT 'TRX_SYSTEM', '事务系统页'
UNION ALL SELECT 'FSP_HDR', '文件空间头页'
UNION ALL SELECT 'XDES', '区描述页'
UNION ALL SELECT 'BLOB', '大对象数据页'
UNION ALL SELECT 'UNDO_LOG', '撤销日志页';

3. InnoDB重做日志（Redo Log）

3.1 重做日志架构

3.2 重做日志配置与管理

-- 查看重做日志配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_log%';
-- 关键配置参数
SELECT 
    VARIABLE_NAME,
    VARIABLE_VALUE,
    CASE VARIABLE_NAME
        WHEN 'innodb_log_file_size' THEN '单个日志文件大小'
        WHEN 'innodb_log_files_in_group' THEN '日志文件数量'
        WHEN 'innodb_log_buffer_size' THEN '日志缓冲区大小'
        WHEN 'innodb_flush_log_at_trx_commit' THEN '刷盘策略'
        ELSE '其他'
    END as description
FROM information_schema.GLOBAL_VARIABLES
WHERE VARIABLE_NAME LIKE 'innodb_log%';
-- 查看重做日志状态
SHOW ENGINE INNODB STATUS\G
-- 在输出中查找 LOG 部分
-- 重做日志监控
SHOW STATUS LIKE 'Innodb_log_%';
-- 计算重做日志使用率
SELECT 
    ROUND(lsn_current / lsn_total * 100, 2) as log_usage_percent
FROM (
    SELECT 
        VARIABLE_VALUE as lsn_current
    FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
    WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_os_log_written'
) current_written,
(
    SELECT 
        @@global.innodb_log_file_size * @@global.innodb_log_files_in_group as lsn_total
) total_size;

3.3 重做日志优化实践

-- 重做日志大小调整（需要重启）
-- 1. 检查当前配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_log_file_size';
-- 2. 在my.cnf中调整
-- innodb_log_file_size = 1G
-- innodb_log_files_in_group = 2
-- 3. 安全调整步骤
-- a. 缓慢关闭MySQL
-- b. 备份旧的重做日志文件
-- c. 修改配置文件
-- d. 启动MySQL，自动创建新日志文件
-- 刷盘策略配置（事务持久性权衡）
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_flush_log_at_trx_commit';
-- 不同配置的权衡
SELECT 'innodb_flush_log_at_trx_commit配置' as value, '影响' as effect, '适用场景' as scenario
UNION ALL SELECT '0', '每秒刷盘，性能最好', '可容忍1秒数据丢失的非关键业务'
UNION ALL SELECT '1', '每次提交刷盘，最安全', '金融交易等关键业务'
UNION ALL SELECT '2', '写入OS缓存，每秒刷盘', '性能与安全的平衡选择';

4. 二进制日志（Binary Log）

4.1 二进制日志架构

-- 查看二进制日志配置
SHOW VARIABLES LIKE 'log_bin';
SHOW VARIABLES LIKE 'binlog%';
-- 二进制日志文件结构
SELECT '二进制日志文件结构' as component, '描述' as description
UNION ALL SELECT 'binlog.000001', '第一个二进制日志文件'
UNION ALL SELECT 'binlog.000002', '第二个二进制日志文件'
UNION ALL SELECT 'binlog.index', '二进制日志索引文件';
-- 查看当前二进制日志状态
SHOW MASTER STATUS;
-- 查看所有二进制日志文件
SHOW BINARY LOGS;
-- 二进制日志格式配置
SHOW VARIABLES LIKE 'binlog_format';
-- 不同格式的比较
SELECT '二进制日志格式' as format, '特点' as characteristics, '适用场景' as scenario
UNION ALL SELECT 'STATEMENT', '记录SQL语句，文件小', '简单SQL，无不确定性函数'
UNION ALL SELECT 'ROW', '记录行变更，文件大', '数据安全要求高，有不确定性函数'
UNION ALL SELECT 'MIXED', '混合模式，智能选择', '生产环境推荐';

4.2 二进制日志管理

-- 二进制日志事件查看
SHOW BINLOG EVENTS IN 'binlog.000001' FROM 0 LIMIT 10;
-- 使用mysqlbinlog工具分析
-- mysqlbinlog --verbose --base64-output=DECODE-ROWS binlog.000001
-- 二进制日志清理策略
SHOW VARIABLES LIKE 'expire_logs_days';
SHOW VARIABLES LIKE 'binlog_expire_logs_seconds';  -- MySQL 8.0+
-- 手动清理二进制日志
PURGE BINARY LOGS BEFORE '2024-01-01 00:00:00';
PURGE BINARY LOGS TO 'binlog.000010';
-- 安全删除所有二进制日志并重新开始
RESET MASTER;
-- 二进制日志大小和数量控制
SHOW VARIABLES LIKE 'max_binlog_size';

4.3 二进制日志实战应用

-- 基于二进制日志的数据恢复示例
-- 1. 查看当前二进制日志位置
SHOW MASTER STATUS;
-- 2. 执行误操作（模拟）
-- DELETE FROM important_table WHERE id = 100;
-- 3. 停止应用写入
-- 4. 使用mysqlbinlog找到误操作位置
-- mysqlbinlog --start-datetime="2024-01-01 10:00:00" binlog.000001
-- 5. 恢复到误操作前状态
-- mysqlbinlog --stop-datetime="2024-01-01 10:05:00" binlog.000001 | mysql -u root -p
-- 6. 跳过误操作的二进制日志位置
-- mysqlbinlog --start-position=123456789 binlog.000001 | mysql -u root -p
-- 基于时间点的恢复
-- mysqlbinlog --start-datetime="2024-01-01 09:00:00" --stop-datetime="2024-01-01 10:00:00" binlog.000001 | mysql -u root -p

5. 撤销日志（Undo Log）

5.1 撤销日志架构

-- 查看撤销日志配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_undo%';
-- 撤销日志表空间管理
SELECT 
    SPACE, 
    NAME, 
    FILE_FORMAT, 
    ROW_FORMAT, 
    SPACE_TYPE
FROM information_schema.INNODB_TABLESPACES 
WHERE NAME LIKE '%undo%';
-- 撤销日志的作用
SELECT '撤销日志功能' as function, '描述' as description
UNION ALL SELECT '事务回滚', '支持ROLLBACK操作'
UNION ALL SELECT 'MVCC实现', '多版本并发控制'
UNION ALL SELECT '一致性读', '非锁定读的基础';
-- 撤销日志监控
SHOW STATUS LIKE 'Innodb_undo%';

5.2 撤销日志表空间管理

-- 创建独立的撤销表空间（MySQL 5.6+）
-- 在my.cnf中配置
-- innodb_undo_tablespaces = 2
-- innodb_undo_directory = /path/to/undo
-- innodb_undo_logs = 128
-- 查看撤销表空间使用情况
SELECT 
    'Undo Tablespace Usage' as metric,
    COUNT(*) as total_segments,
    SUM(FREE) as free_extents,
    SUM(FREE) * 1.0 / COUNT(*) * 100 as free_percentage
FROM information_schema.INNODB_TRX_ROLLBACK_SEGMENTS;
-- 撤销日志清理策略
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_purge_rseg_truncate_frequency';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_undo_log_truncate';

6. 临时文件管理

6.1 临时文件类型与用途

-- 查看临时文件配置
SHOW VARIABLES LIKE 'tmpdir';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_temp_data_file_path';
-- 临时文件使用场景
SELECT '临时文件类型' as file_type, '用途' as purpose, '存储位置' as location
UNION ALL SELECT '排序临时文件', 'ORDER BY, GROUP BY操作', 'tmpdir指定目录'
UNION ALL SELECT '临时表文件', '内存临时表溢出', 'tmpdir指定目录'
UNION ALL SELECT 'InnoDB临时表空间', 'InnoDB内部临时表', '数据目录'
UNION ALL SELECT '复制临时文件', '复制相关的临时操作', 'slave_load_tmpdir';
-- 监控临时文件使用
SHOW STATUS LIKE 'Created_tmp%';
SHOW STATUS LIKE 'Sort%';
-- 临时文件性能优化
SHOW VARIABLES LIKE 'tmp_table_size';
SHOW VARIABLES LIKE 'max_heap_table_size';

6.2 临时表空间管理

-- InnoDB临时表空间配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_temp_data_file_path';
-- 默认配置：ibtmp1:12M:autoextend
-- 查看临时表空间使用情况
SELECT 
    FILE_NAME,
    TABLESPACE_NAME,
    ENGINE,
    TOTAL_EXTENTS,
    EXTENT_SIZE,
    INITIAL_SIZE,
    MAXIMUM_SIZE,
    AUTOEXTEND_SIZE
FROM information_schema.FILES 
WHERE FILE_NAME LIKE '%ibtmp%';
-- 临时表空间问题诊断
-- 如果ibtmp1文件过大，可能需要重启MySQL来重置
-- 或者优化查询避免使用大临时表

7. 文件I/O优化与监控

7.1 I/O配置优化

-- I/O相关配置参数
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_io_capacity';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_io_capacity_max';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_flush_method';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_read_io_threads';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_write_io_threads';
-- I/O监控指标
SHOW STATUS LIKE 'Innodb_data_%';
SHOW STATUS LIKE 'Innodb_buffer_pool%';
-- I/O性能分析
SELECT 
    'I/O性能指标' as metric,
    VARIABLE_VALUE as value
FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
WHERE VARIABLE_NAME IN (
    'Innodb_data_reads',
    'Innodb_data_writes', 
    'Innodb_data_read_time',
    'Innodb_data_write_time'
)
UNION ALL
SELECT 
    '平均读时间(ms)',
    ROUND(
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_data_read_time') / 
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_data_reads') / 1000, 
    2)
FROM DUAL
WHERE (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
       WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_data_reads') > 0;

7.2 文件系统选择与优化

# 文件系统性能测试（示例）
# 使用fio测试I/O性能
fio --name=test --ioengine=libaio --rw=randread --bs=16k \
    --numjobs=16 --size=1G --runtime=60 --group_reporting
# 查看文件系统挂载选项
mount | grep mysql
# 推荐的文件系统挂载选项
# 对于数据目录：noatime,nodiratime,barrier=0
# 对于日志目录：data=writeback (如果文件系统支持)

-- 操作系统级I/O监控
-- 使用iostat查看磁盘I/O
-- iostat -xm 1
-- 文件系统缓存配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_flush_neighbors';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_random_read_ahead';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_read_ahead_threshold';
-- 双写缓冲区配置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_doublewrite';

8. 文件系统维护与备份

8.1 文件系统维护操作

-- 表空间维护操作
-- 优化表（重建表，整理碎片）
OPTIMIZE TABLE users;
-- 分析表（更新统计信息）
ANALYZE TABLE users;
-- 检查表一致性
CHECK TABLE users;
-- 强制表空间丢弃和导入（用于空间回收）
-- ALTER TABLE users DISCARD TABLESPACE;
-- ALTER TABLE users IMPORT TABLESPACE;
-- 表空间加密（MySQL 5.7+）
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_default_encryption';
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_encrypt_tables';

8.2 基于文件系统的备份

#!/bin/bash
# MySQL文件系统级备份脚本
# 配置参数
BACKUP_DIR="/backup/mysql"
DATA_DIR="/var/lib/mysql"
MYSQL_USER="backup"
MYSQL_PASSWORD="password"
# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DIR/$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
# 1. 锁定所有表，获取二进制日志位置
mysql -u$MYSQL_USER -p$MYSQL_PASSWORD -e "FLUSH TABLES WITH READ LOCK; SHOW MASTER STATUS;" > $BACKUP_DIR/backup_info.txt
# 2. 复制数据文件
rsync -av $DATA_DIR/ $BACKUP_DIR/$(date +%Y%m%d_%H%M%S)/
# 3. 释放锁
mysql -u$MYSQL_USER -p$MYSQL_PASSWORD -e "UNLOCK TABLES;"
# 4. 备份二进制日志
cp $(grep "Log_name" $BACKUP_DIR/backup_info.txt | awk '{print $2}') $BACKUP_DIR/
echo "文件系统备份完成: $BACKUP_DIR/$(date +%Y%m%d_%H%M%S)"

8.3 文件系统监控脚本

-- 文件系统空间监控
SELECT 
    '数据库文件空间使用' as description,
    ROUND(SUM(data_length + index_length) / 1024 / 1024 / 1024, 2) as total_size_gb,
    ROUND(SUM(data_length) / 1024 / 1024 / 1024, 2) as data_size_gb,
    ROUND(SUM(index_length) / 1024 / 1024 / 1024, 2) as index_size_gb
FROM information_schema.TABLES;
-- 表空间文件监控
SELECT 
    TABLE_SCHEMA,
    TABLE_NAME,
    ENGINE,
    ROUND((DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH) / 1024 / 1024, 2) as total_size_mb,
    ROUND(DATA_LENGTH / 1024 / 1024, 2) as data_size_mb,
    ROUND(INDEX_LENGTH / 1024 / 1024, 2) as index_size_mb,
    ROUND(DATA_FREE / 1024 / 1024, 2) as free_size_mb
FROM information_schema.TABLES 
WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('mysql', 'information_schema', 'performance_schema')
ORDER BY total_size_mb DESC
LIMIT 10;

9. 故障恢复与问题诊断

9.1 文件系统损坏恢复

-- 表空间损坏检测
CHECK TABLE users;
-- 如果表损坏，尝试修复
REPAIR TABLE users;
-- InnoDB强制恢复模式（极端情况）
-- 在my.cnf中设置
-- innodb_force_recovery = 1  # 1-6，数字越大恢复越激进
-- 数据文件恢复流程
-- 1. 停止MySQL服务
-- 2. 备份损坏的数据文件
-- 3. 尝试使用innodb_force_recovery启动
-- 4. 使用mysqldump导出数据
-- 5. 重新初始化数据库并导入数据

9.2 日志文件问题诊断

-- 二进制日志问题诊断
-- 检查二进制日志完整性
mysqlbinlog --verify binlog.000001
-- 重做日志问题诊断
SHOW ENGINE INNODB STATUS\G
-- 查看LOG部分的状态
-- 撤销日志问题
SHOW STATUS LIKE 'Innodb_undo%';
-- 常见文件系统问题及解决方案
SELECT '问题现象' as symptom, '可能原因' as cause, '解决方案' as solution
UNION ALL SELECT '磁盘空间不足', '数据文件或日志文件过大', '清理旧数据，调整日志大小'
UNION ALL SELECT '文件权限错误', 'MySQL用户无文件访问权限', '调整文件权限和所有者'
UNION ALL SELECT '文件损坏', '服务器异常关机或磁盘故障', '使用恢复工具或从备份恢复'
UNION ALL SELECT 'I/O性能差', '磁盘瓶颈或配置不当', '优化I/O配置，使用更快的存储';

9.3 性能问题诊断

-- 文件I/O性能诊断
SELECT 
    'I/O等待统计' as metric,
    VARIABLE_VALUE as value
FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
WHERE VARIABLE_NAME IN (
    'Innodb_data_fsyncs',
    'Innodb_data_pending_fsyncs',
    'Innodb_data_pending_reads', 
    'Innodb_data_pending_writes'
)
UNION ALL
SELECT 
    '平均fsync时间(ms)',
    ROUND(
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_data_fsyncs') / 
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_os_log_fsyncs'),
    2)
FROM DUAL;
-- 表空间碎片分析
SELECT 
    TABLE_NAME,
    DATA_FREE / 1024 / 1024 as free_space_mb,
    (DATA_FREE / (DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH)) * 100 as fragmentation_percent
FROM information_schema.TABLES 
WHERE TABLE_SCHEMA = 'mydb' 
  AND DATA_FREE > 10 * 1024 * 1024  -- 大于10MB的碎片
ORDER BY fragmentation_percent DESC;

10. 最佳实践与配置建议

10.1 生产环境配置模板

# my.cnf 文件系统相关配置
[mysqld]
# 数据目录和文件配置
datadir = /var/lib/mysql
tmpdir = /tmp
# InnoDB表空间配置
innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend
innodb_file_per_table = ON
innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:12M:autoextend
# 重做日志配置
innodb_log_file_size = 1G
innodb_log_files_in_group = 2
innodb_log_buffer_size = 64M
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
# 二进制日志配置
log_bin = /var/lib/mysql/binlog
binlog_format = ROW
binlog_expire_logs_seconds = 2592000  # 30天
max_binlog_size = 100M
# I/O配置
innodb_io_capacity = 2000
innodb_io_capacity_max = 4000
innodb_flush_method = O_DIRECT
innodb_read_io_threads = 8
innodb_write_io_threads = 8
# 撤销日志配置
innodb_undo_tablespaces = 2
innodb_undo_log_truncate = ON
innodb_max_undo_log_size = 1G

10.2 文件系统监控告警

-- 文件系统监控查询（用于监控系统）
SELECT 
    NOW() as check_time,
    'data_file_size' as metric,
    ROUND(SUM(data_length + index_length) / 1024 / 1024 / 1024, 2) as value_gb
FROM information_schema.TABLES
UNION ALL
SELECT 
    NOW(),
    'binary_log_size',
    ROUND(SUM(LOG_SIZE) / 1024 / 1024 / 1024, 2)
FROM (
    SELECT LOG_SIZE 
    FROM information_schema.BINARY_LOG
) logs
UNION ALL
SELECT 
    NOW(),
    'redo_log_usage',
    ROUND(
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Innodb_os_log_written') / 
        (@@global.innodb_log_file_size * @@global.innodb_log_files_in_group) * 100, 
    2)
UNION ALL
SELECT 
    NOW(),
    'temp_table_disk_ratio',
    ROUND(
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Created_tmp_disk_tables') / 
        (SELECT VARIABLE_VALUE FROM information_schema.GLOBAL_STATUS 
         WHERE VARIABLE_NAME = 'Created_tmp_tables') * 100, 
    2);

10.3 自动化维护脚本

#!/bin/bash
# MySQL文件系统自动化维护脚本
# 配置
MYSQL_USER="admin"
MYSQL_PASSWORD="password"
BACKUP_DIR="/backup/mysql"
LOG_FILE="/var/log/mysql_maintenance.log"
# 日志函数
log() {
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> $LOG_FILE
}
# 1. 检查磁盘空间
DISK_USAGE=$(df /var/lib/mysql | awk 'NR==2 {print $5}' | sed 's/%//')
if [ $DISK_USAGE -gt 90 ]; then
    log "警告: 磁盘使用率超过90%"
    # 清理旧备份
    find $BACKUP_DIR -type d -mtime +7 -exec rm -rf {} \;
fi
# 2. 清理旧二进制日志
mysql -u$MYSQL_USER -p$MYSQL_PASSWORD -e "PURGE BINARY LOGS BEFORE DATE_SUB(NOW(), INTERVAL 7 DAY);"
# 3. 优化碎片化严重的表
mysql -u$MYSQL_USER -p$MYSQL_PASSWORD -e "
SELECT CONCAT('OPTIMIZE TABLE ', TABLE_SCHEMA, '.', TABLE_NAME, ';') 
FROM information_schema.TABLES 
WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('mysql', 'information_schema', 'performance_schema')
  AND DATA_FREE / (DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH) > 0.1
  AND DATA_LENGTH > 10 * 1024 * 1024
INTO OUTFILE '/tmp/optimize_tables.sql'"
mysql -u$MYSQL_USER -p$MYSQL_PASSWORD < /tmp/optimize_tables.sql
# 4. 更新表统计信息
mysql -u$MYSQL_USER -p$MYSQL_PASSWORD -e "ANALYZE TABLE information_schema.TABLES;"
log "维护任务完成"

11. 总结

MySQL文件系统层是数据库稳定性和性能的基石，合理的设计和维护对生产环境至关重要。

核心文件类型总结：

数据文件：表空间文件(.ibd)、系统表空间(ibdata1)
日志文件：重做日志(ib_logfile)、二进制日志(binlog)、撤销日志(undo log)
临时文件：临时表空间(ibtmp1)、排序临时文件
元数据文件：表结构文件(.frm)、配置文件

关键配置要点：

启用innodb_file_per_table便于管理和备份
合理设置重做日志大小（通常1-2GB）
使用ROW格式的二进制日志确保数据安全
配置合适的I/O参数匹配硬件能力

监控与维护重点：

定期监控磁盘空间使用情况
检查表空间碎片并适时优化
管理二进制日志生命周期
监控I/O性能指标

最佳实践建议：

为MySQL数据目录使用专用存储
实施定期的文件系统级备份
建立文件系统监控和告警机制
定期进行恢复演练验证备份有效性

掌握MySQL文件系统层的知识，能够帮助DBA构建稳定、高效且易于维护的数据库环境。

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