RDS for MySQLの最適化読み書きはどうやって実現した? #reinvent

AWS re:Invent 2022

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quiver

2022.12.13

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re:Invent 2022に合わせてAmazon RDS for MySQLの読み書きを最適化する機能がリリースされました

YouTubeにこれら機能を解説するre:Inventセッション動画がアップロードされていたので、軽くレポートします。

動画

AWS re:Invent 2022 - Deep dive on MySQL databases in Amazon RDS (DAT222)

本記事のキャプチャはすべてこの動画から切り取ったものです。

概要

In recent years, MySQL has become a top database choice for new application development and migration from other commercial databases. This session covers key capabilities for Amazon RDS for MySQL functionality, performance, and management. In this session, review general guidelines for common user operations and activities such as upgrades, availability, and performance tuning. Join this session to dive deep into the capabilities of the service and review the latest performance and availability features, which give you the background to solve different technical and operational challenges.

RDS 最適化書き込み

Optimized Writesを利用すると、書き込みスループットが最大で2倍になります。

耐久性のためのDouble Buffer Writeの課題

MySQLのデフォルトのページサイズ(innodb_page_size)は16KiBです。一方で、ストレージのアトミックライトは4KiBブロックのため、MySQLの16KiBのダーティーページをストレージに同期させるには、4つの4KiBブロックを書き込む必要があります。

ストレージへの書き込み途中に障害が起きると、一部のデータはディスクにあり、残りはディスクにはなく、データの不整合が起きます。この状態を"torn write"と呼びます。

"torn wirte"を解決するのがMySQL InnoDBのDouble Write Buffer機能です。

MySQLは16KiBのページをまずダブルライトバッファーに書き込み、その後、永続的なディスクに書き込みます(2回書くから"Double Write")。ストレージへの書き込み途中に障害が起きたら、ダブルライトバッファーを正としてストレージと同期します。

Double Write Bufferはデータの耐久性には有用な一方で

遅い
非効率
IO増える

といった課題があります。

Double Buffer Writeをやめる

Double Write Bufferの課題を解決するために開発されたのがTorn Write Prevention機能です。この機能を使うと、MySQLの16KiBページを4つの4KiBブロックではなく1つの16KiBブロックでアトミックに書き込むため、Torn Writeが発生しなくなります(all-or-nothing write transaction)。

EC2チームと連携のもと、RDSインスタンスのストレージスタックに以下の対応を行いました