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盡可能改善執行個體記憶體用量偏高的情形

執行個體通常會耗用大量記憶體或產生記憶體不足 (OOM) 的問題。如果資料庫執行個體在記憶體用量偏高時執行，通常會導致效能問題、停滯，甚至資料庫停機。

部分 MySQL 記憶體區塊會全域使用。也就是說，所有查詢工作負載都會共用記憶體位置，且會持續佔用記憶體，只有在 MySQL 程序停止時才會釋出。部分記憶體區塊是以工作階段為基礎，也就是說，工作階段一關閉，該工作階段使用的記憶體也會釋放回系統。

如果 MySQL 適用的 Cloud SQL 執行個體記憶體用量偏高，Cloud SQL 建議您找出並釋放耗用大量記憶體的查詢或程序。MySQL 記憶體消耗量分為三個主要部分：

執行緒和程序記憶體用量
緩衝區記憶體用量
快取記憶體用量

執行緒和程序記憶體用量

每個使用者工作階段都會耗用記憶體，具體取決於該工作階段執行的查詢、緩衝區或快取，並由 MySQL 的工作階段參數控管。主要參數包括：

thread_stack
net_buffer_length
read_buffer_size
read_rnd_buffer_size
sort_buffer_size
join_buffer_size
max_heap_table_size
tmp_table_size

如果在特定時間執行 N 個查詢，則每個查詢在工作階段期間會根據這些參數耗用記憶體。

緩衝區記憶體用量

所有查詢都會共用這部分記憶體，並由 innodb_buffer_pool_size、innodb_log_buffer_size 和 key_buffer_size 等參數控管。

InnoDB 緩衝區集區是由 innodb_buffer_pool_size 旗標設定，會占用 MySQL 適用的 Cloud SQL 執行個體的大量記憶體，並做為快取來提升效能。為降低記憶體不足 (OOM) 事件的風險，您可以啟用受管理緩衝區集區。

快取記憶體用量

快取記憶體包含查詢快取，用於儲存查詢和查詢結果，以便後續以相同查詢更快擷取資料。其中也包含 binlog 快取，用於在交易執行期間保留對二進位記錄檔所做的變更，並由 binlog_cache_size 控制。

其他記憶體消耗量

彙整和排序作業也會使用記憶體。如果查詢使用聯結或排序作業，這些查詢會根據 join_buffer_size 和 sort_buffer_size 使用記憶體。

此外，啟用效能結構定義會耗用記憶體。如要檢查效能結構定義的記憶體用量，請使用下列查詢：

SELECT *
FROM
  performance_schema.memory_summary_global_by_event_name
WHERE EVENT_NAME LIKE 'memory/performance_schema/%';

MySQL 提供許多工具，可供您設定透過效能結構定義監控記憶體用量。詳情請參閱 MySQL 說明文件。

大量資料插入作業的 MyISAM 相關參數為 bulk_insert_buffer_size。

如要瞭解 MySQL 如何使用記憶體，請參閱 MySQL 說明文件。

建議

以下各節提供一些關於最佳記憶體用量的建議。

啟用代管緩衝區集區

啟用受管理緩衝區集區有助於在執行個體記憶體用量偏高時，減少 InnoDB 緩衝區集區 (或 innodb_buffer_pool_size) 的記憶體用量。減少的記憶體會釋出，供其他資料庫程序使用。如果執行個體的記憶體用量偏高，執行個體可能會發生記憶體不足 (OOM) 事件。建議您在執行個體上啟用受管理緩衝區集區，以避免發生 OOM 事件。

如果記憶體用量在 10 分鐘以上穩定維持在較低值，MySQL 會逐步將 innodb_buffer_pool_size 的值調高至原始值。記憶體用量穩定後，您也可以將 innodb_buffer_pool_size 旗標的值調高至所選值。

資格條件

您無法為共用核心執行個體，或 MySQL 5.6 或 MySQL 5.7 啟用代管緩衝區集區。

啟用這項功能

如要為執行個體啟用代管緩衝區集區，請將 innodb_cloudsql_managed_buffer_pool 旗標設為 on。如要進一步瞭解如何設定資料庫旗標，請參閱「設定資料庫旗標」。

變更 innodb_cloudsql_managed_buffer_pool 旗標的值時，不需要重新啟動 Cloud SQL 執行個體。

如果您已啟用受管理緩衝區集區，且執行個體的記憶體用量超出所分配記憶體的預設門檻百分比，Cloud SQL 就會開始縮減 innodb_buffer_pool_size 的大小。預設門檻百分比介於 90% 到 97% 之間，視執行個體的 RAM 容量而定。如要修改門檻，請將 innodb_cloudsql_managed_buffer_pool_threshold_pct 旗標設為不同的百分比值。舉例來說，如要將閾值調整為 97%，請使用下列指令：

gcloud sql instances patch INSTANCE_NAME \
   --database-flags=EXISTING_FLAGS,innodb_cloudsql_managed_buffer_pool=on,\
     innodb_cloudsql_managed_buffer_pool_threshold_pct=97

您可以將 innodb_cloudsql_managed_buffer_pool_threshold_pct 旗標設為介於 50 到 99 之間的整數值。變更記憶體用量門檻值時，不需要重新啟動 Cloud SQL 執行個體。

調整邏輯

受管理緩衝區集區不會將 innodb_buffer_pool_size 縮減至預先決定的固定大小下限。而是會反覆動態縮減大小，直到執行個體總記憶體使用率降回設定的門檻百分比 (innodb_cloudsql_managed_buffer_pool_threshold_pct) 以下為止。它會調整 innodb_buffer_pool_size 旗標的值，藉此縮減緩衝區集區，並運用 InnoDB 內建的緩衝區集區大小調整功能。

為避免 innodb_buffer_pool_size 縮小至嚴重影響效能的大小 (即使記憶體用量減少，仍維持在高點)，這項功能會使用內部安全底線。值代表必須分配給緩衝區集區的執行個體總記憶體百分比。

MySQL 容器大小	緩衝區集區大小下限
1025 到 2048 MB	35%
2049 至 6528 MB	30%
6529 到 11315 MB	40%
11316 至 22630 MB	45%
其他尺寸 (預設)	50%

innodb_buffer_pool_size 的降幅取決於資料庫執行個體的記憶體容量。下表顯示各容器大小的百分比降幅：

MySQL 容器大小	減少百分比
1025 到 2048 MB	15%
2049 至 6528 MB	11%
6529 到 11315 MB	8%
11316 至 22630 MB	6%
其他尺寸 (預設)	5%

計算出新的縮減值後，受管理緩衝區集區會將 innodb_buffer_pool_size 無條件捨去到最接近的 innodb_buffer_pool_instances 和 innodb_buffer_pool_chunk_size 值倍數。

當受管理緩衝區集區調整 innodb_buffer_pool_size 的值時，變更不會反映在 Google Cloud 控制台中。如要查看啟用代管緩衝區集區時 innodb_buffer_pool_size 的目前值，可以使用 MySQL 用戶端：

mysql> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool_size';

限制

縮減緩衝區集區大小不一定能避免 OOM 錯誤。舉例來說，某些工作負載可能會消耗無法持續的記憶體，或以突然的速度增加；某些 Cloud SQL 執行個體可能資源不足，或緩衝區集區可能未預熱。Cloud SQL 可能無法快速釋出足夠的記憶體，以因應記憶體工作負載的突然變化。此外，Cloud SQL 無法處理其他記憶體旗標的設定錯誤值。

監控

您可以在 MySQL 錯誤記錄中監控受管理緩衝區集區。在 Logs Explorer 中，您可以篩選 mysql.err 記錄，找出含有 Managed Buffer Pool Plugin: 或 Tuner Plugin: 前置字元的項目，藉此找到最新的調整事件。

代管緩衝區集區首次啟動時，會發出類似下列內容的記錄：

[Note] [MY-000000] [Server] Managed Buffer Pool Plugin: MySQL Instance memory limit: 29533, Current MySQL memory usage: 2663641088, Max Allowed MySQL memory usage: 30732730368 ...

下列記錄顯示 innodb_buffer_pool_size 自動減少的範例：

[Note] [MY-000000] [Server] Managed Buffer Pool Plugin: Decreasing InnoDB Buffer Pool Size.
[Note] [MY-000000] [Server] Managed Buffer Pool Plugin: Updated innodb_buffer_pool_size=805306368 bytes.

您可以設定記錄指標，追蹤一段時間內的受管理緩衝區集區調整事件。

使用 Metrics Explorer 找出記憶體用量

您可以在 Metrics Explorer 中使用 database/memory/components.usage 指標，查看執行個體的記憶體用量。

一般來說，如果 database/memory/components.cache 和 database/memory/components.free 的合併記憶體用量低於 10%，發生 OOM 事件的風險就會很高。為監控記憶體用量並避免 OOM 事件，建議您在 database/memory/components.usage 中設定快訊政策，並加入指標門檻條件。

下表顯示執行個體記憶體與建議的警報觸發門檻之間的關係：

執行個體記憶體	建議的警示門檻
小於或等於 16 GB	90%
大於 16 GB	95%

計算記憶體耗用量

計算 MySQL 資料庫的最大記憶體用量，為 MySQL 資料庫選取合適的執行個體類型。請使用下列公式：

MySQL 最大記憶體用量 = innodb_buffer_pool_size + innodb_additional_mem_pool_size + innodb_log_buffer_size + tmp_table_size + key_buffer_size + ((read_buffer_size + read_rnd_buffer_size + sort_buffer_size + join_buffer_size) x max_connections)

公式中使用的參數如下：

innodb_buffer_pool_size：緩衝區集區的大小 (以位元組為單位)，InnoDB 會在該記憶體區域中快取資料表和索引資料。
innodb_additional_mem_pool_size：InnoDB 用來儲存資料字典資訊和其他內部資料結構的記憶體集區大小 (以位元組為單位)。
innodb_log_buffer_size：InnoDB 用來寫入磁碟上記錄檔的緩衝區大小 (以位元組為單位)。
tmp_table_size：MEMORY 儲存引擎建立的內部記憶體內暫時性資料表大小上限，以及 MySQL 8.0.28 以上版本中 TempTable 儲存引擎建立的暫時性資料表大小上限。
key_buffer_size：用於索引區塊的緩衝區大小。MyISAM 資料表的索引區塊會經過緩衝處理，並由所有執行緒共用。
read_buffer_size：針對掃描的每個資料表，執行 MyISAM 資料表循序掃描的每個執行緒都會分配這個大小的緩衝區 (以位元組為單位)。
read_rnd_buffer_size：這個變數用於從 MyISAM 資料表讀取資料、任何儲存引擎，以及多範圍讀取最佳化。
sort_buffer_size：每個必須執行排序作業的工作階段都會分配這個大小的緩衝區。sort_buffer_size 不屬於任何儲存空間引擎，一般會用於最佳化。
join_buffer_size：用於一般索引掃描、範圍索引掃描，以及不使用索引的聯結 (因此會執行完整資料表掃描) 的緩衝區大小下限。
max_connections：允許的同時用戶端連線數量上限。

排解記憶體用量偏高問題

執行 SHOW PROCESSLIST，查看耗用記憶體的進行中查詢。這個頁面會顯示所有已連線的執行緒，以及執行中的 SQL 陳述式，並嘗試進行最佳化。請注意「狀態」和「時間長度」欄。
```
mysql> SHOW [FULL] PROCESSLIST;
```

查看 SHOW ENGINE INNODB STATUS 部分的 BUFFER POOL AND MEMORY，瞭解目前的緩衝區集區和記憶體用量，有助於設定緩衝區集區大小。

mysql> SHOW ENGINE INNODB STATUS \G
----------------------
BUFFER POOL AND MEMORY
----------------------
Total memory allocated 398063986; in additional pool allocated 0
Dictionary memory allocated 12056
Buffer pool size 89129
Free buffers 45671
Database pages 1367
Old database pages 0
Modified db pages 0

使用 MySQL 的 SHOW variables 指令檢查計數器值，即可取得臨時資料表數量、執行緒數量、資料表快取數量、髒頁、開啟的資料表數量和緩衝區集區使用量等資訊。
```
mysql> SHOW variables like 'VARIABLE_NAME'
```

套用變更

分析不同元件的記憶體用量後，請在 MySQL 資料庫中設定適當的旗標。如要在 MySQL 適用的 Cloud SQL 執行個體中變更旗標，可以使用 Google Cloud 控制台或 gcloud CLI。如要使用 Google Cloud 控制台變更旗標值，請編輯「Flags」部分，選取旗標並輸入新值。

最後，如果記憶體用量仍偏高，且您認為查詢和旗標值已最佳化，請考慮增加執行個體大小，以免發生 OOM 錯誤。

後續步驟

Google Cloud 建議工具