mysql的数据到底是怎么存的（下）|mysql系列（5）
前言
上篇文章《mysql的数据到底是怎么存的（下）|mysql系列（4）》我们分享了mysql innodb 引擎数据落盘的物理位置及物理空间的区分，那逻辑上数据是怎么组织的呢？其实关于这个方面的知识，前辈们已经整理的很多了。这里只是按照我的理解整理一下，当一回知识的搬运工。这里我们还是以InnoDB 存储引擎为例。
innodb 逻辑存储结构
MySQL 的存储结构分为 5 级：表空间、段、簇、页、行。
【表空间 Table Space】
表空间可以看做是 InnoDB 存储引擎逻辑结构的最高层，所有的数据都存放在表空间中。分为：系统表空间、独占表空间、通用表空间、 临时表空间、Undo 表空间。
【段 Segment】
表空间是由各个段组成的，常见的段有数据段、索引段、回滚段等，段是一个逻辑的概念。一个 ibd 文件（独立表空间文件）里面会由很多个段组成。
创建一个索引会创建两个段：
-
一个是索引段：leaf node segment，管理非叶子节点的数据
-
一个是数据段：non-leaf node segment，管理叶子节点的数据。
也就是说，一个表的段数，就是索引的个数乘以 2。
段的内存结构：INODE Entry
【簇 Extent】
一个段（Segment）又由很多的簇（也可以叫区）组成，每个区的大小是 1MB（64个连续的页）。
每一个段至少会有一个簇，一个段所管理的空间大小是无限的，可以一直扩展下去，但是扩展的最小单位就是簇。
区的内存结构：XDES Entry
【页 page】
簇是由连续的页（Page）组成的空间，一个簇中有 64 个连续的页。（1MB／16KB=64）。这些页面在物理上和逻辑上都是连续的。
页是MySQL中磁盘和内存交互的基本单位，也是MySQL是管理存储空间的基本单位。Innodb 默认每页16KB。也可以通过 innodb_page_size 设置。
一个表空间最多拥有 2^32 个页，默认情况下一个页的大小为 16KB，也就是说一个表空间最多存储 64TB 的数据。
InnoDB 的页和操作系统的页对应关系
操作系统和内存打交道，最小的单位是页 Page。文件系统的内存页通常是 4K。
InnoDB也为了不同的目的设计了若干种不同类型的页面。Undo日志页 、段信息节点、nsert Buffer空闲列表、Insert Buffer位图、系统页、索引页，也就是我们所说的数据页等。
数据页代表的这块16KB大小的存储空间可以被划分为多个部分，不同部分有不同的功能，各个部分如图所示：
【行 Row】
每一行数据是存在页上的，InnoDB 是按行存储的，每一行记录就是一条数据，插入数据过程如下：
每条记录都有记录一个区域存着记录头信息
**每页数据中的组织形式
**
每页数据中分组的组织形式
InnoDB会把页中的记录划分为若干个组，每个组的最后一个记录的地址偏移量作为一个槽，存放在Page Directory中。便于二分查找定位数据。
**页和页直接的组织形式
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这样要依赖于 File Header 中的两个属性
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FIL_PAGE_PREV：上一个页的页号
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FIL_PAGE_NEX：下一个页的页号
段由簇构成，段通过三个链表将不同状态的簇连接管理起来，链表是双向的，链表头分别为：FSEG_FREE,FSEG_FULL,FSEG_NOT_FULL,链表节点就是簇，每个簇被一个簇描述符管理。一个簇描述符，占用40B的空间，这些信息是被存储在页面中，这个页称为簇描述页，它存储的内容叫簇描述符。在Innodb中，一个簇描述页默认管理16834个页面，簇的大小默认为64个页，而一个簇描述符为40B，所以一个簇描述页中有16834/64=256个簇。其中256*40B空间用来存储簇描述符，关系图如下：
表空间、Inode页面、Inode、段、簇、页面之间的关系：
到目前为止，整个数据存储的脉络大概清楚了。InnoDB 页管理的逻辑图如下：
参考：
