MariaDB Advance: Query Cache

Bộ đệm truy vấn lưu trữ văn bản của câu lệnh select cùng với kết quả tương ứng được gửi đến máy khách. Nếu một câu lệnh giống hệt được nhận sau đó, máy chủ sẽ lấy kết quả từ bộ đệm truy vấn thay vì phân tích cú pháp và thực hiện lại câu lệnh. Bộ đệm truy vấn được chia sẻ giữa các phiên, do đó, một tập kết quả được tạo bởi một khách hàng có thể được gửi để đáp lại cùng một truy vấn do một khách hàng khác đưa ra.
Bộ đệm truy vấn có thể hữu ích trong môi trường nơi bạn có các bảng không thay đổi thường xuyên và máy chủ nhận được nhiều truy vấn giống nhau. Đây là một tình huống điển hình cho nhiều máy chủ Web tạo ra nhiều trang động dựa trên nội dung cơ sở dữ liệu.
Bộ đệm truy vấn không trả về dữ liệu cũ. Khi các bảng được sửa đổi, mọi mục nhập có liên quan trong bộ đệm truy vấn sẽ bị xóa.

Điều này cực kỳ hữu ích trong môi trường đọc cao, viết thấp (như hầu hết các trang web đặc biệt là các trang tin tức). Nó không mở rộng tốt trong các môi trường có I/O  cao trên các server đa lõi (multi-core ), do đó, nó bị tắt theo mặc định.

Thiết Lập Query Cache

Bạn có thể xác minh xem Query Cache có được bật hay không bằng cách sử dụng câu lệnh sau:
MariaDB > SHOW STATUS LIKE 'q%';
+-------------------------+-----------+
| Variable_name           | Value     |
+-------------------------+-----------+
| Qcache_free_blocks      | 0         |
| Qcache_free_memory      | 0         |
| Qcache_hits             | 0         |
| Qcache_inserts          | 0         |
| Qcache_lowmem_prunes    | 0         |
| Qcache_not_cached       | 0         |
| Qcache_queries_in_cache | 0         |
| Qcache_total_blocks     | 0         |
| Queries                 | 277915656 |
| Questions               | 4         |
+-------------------------+-----------+

Trong ví dụ cụ thể này, Query Cache bị vô hiệu hóa, bạn có thể thấy rằng các dòng Qcache không có thông số nào, nhưng máy chủ cơ sở dữ liệu có hỗ trợ nó hay không?  ta có thể kiểm tra với lệnh sau:

MariaDB [(none)]> SHOW VARIABLES LIKE 'have_query_cache';
+------------------+-------+
| Variable_name    | Value |
+------------------+-------+
| have_query_cache | YES   |
+------------------+-------+

Kết qủa của lệnh trên trả về giá trị “YES” có nghĩa là máy chủ database có hỗ trợ Query Cache. Tuy nhiên Query Cache đang bị vô hiệu hóa do chúng ta chưa thiết lập các giá trị cho Query Cache hoặt động.

Bằng cách cấu hình đúng Query Cache, bạn có thể giảm số lượng đĩa I/O sử dụng. MariaDB lưu trữ kết quả văn bản của câu lệnh SELECT  trong bộ nhớ. Khi cùng một truy vấn được thực hiện lại, kết quả sẽ dễ dàng được tìm nạp từ bộ đệm, thay vì MariaDB phải cày qua các bảng một lần nữa.

Để Query Cache có thể hoạt động, chúng ta cần set thêm 1  biến quy định kích thước của cache là query_cache_size . Để thiết lập cache  bạn có thể thêm các thông số sau vào file my.cnf  của MariaDB  các dòng sau và restart lại dịch vụ MariaDb để áp dụng cấu hình:

[mysqld]
# Bật Query Cache
query_cache_type = 1
# Quy định kích thước mà Query cache có thể hoạt động(như trong Ví dụ này tôi quy định cho phép dùng 10MB để lưu trữ)
query-cache-size = 10M

Để kiểm tra bạn có thể truy cập hệ thống MariaDB và chạy lệnh sau:

MariaDB [(none)]> SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache_size';
+------------------+----------+
| Variable_name    | Value    |
+------------------+----------+
| query_cache_size | 10485760 |
+------------------+----------+

Kích thước lý tưởng của Query Cache thuộc rất nhiều vào nhu cầu cụ thể của từng hệ thống. Đặt giá trị quá nhỏ sẽ dẫn đến kết quả truy vấn bị xóa khỏi bộ đệm khi chúng có thể được sử dụng lại sau này. Đặt giá trị quá cao có thể dẫn đến giảm hiệu suất do tranh chấp khóa, vì bộ đệm truy vấn bị khóa trong khi cập nhật.

Cách thứ hai để giới hạn bộ đệm là có kích thước tối đa cho mỗi bộ kết quả truy vấn. Điều này ngăn một truy vấn duy nhất với một tập kết quả lớn chiếm hầu hết bộ nhớ khả dụng và loại bỏ một số lượng lớn các truy vấn nhỏ hơn khỏi bộ đệm. Điều này được xác định bởi biến máy chủ query_cache_limit.

query_cache_limit  sẽ quy định query  có dung lượng bao nhiêu sẽ được lưu vào Query Cache.

Ví dụ: nếu ta set “query_cache_limit = 2M” điều này có nghĩa là các query có kết quả trả về với kích thước  <= 2MB sẽ được lưu vào cache, còn các kết quả khác lớn hơn sẽ không được lưu trong Query Cache. (Mặc định khi kích hoạt Query Cache thì MariaDB sẽ set thông số  này là 1M).

Toàn bộ cấu hình liên quan đến  Query Cache chủ yếu chỉ 3 thông số cơ bản như sau:

[mysqld]
# Bật Query Cache 
query_cache_type = 1 

# Quy định kích thước mà Query cache có thể hoạt động(như trong Ví dụ này tôi quy định cho phép dùng 10MB để lưu trữ) 
query-cache-size = 10M

# Kích thước mà kết quả lớn hơn mức này không được lưu trữ trong bộ đệm truy vấn.
query_cache_limit =2M

Để kiểm tra các cấu hình này, có thể dùng lệnh sau trên MariaDB

MariaDB [(none)]> show variables like 'query_cache_%';
+------------------------------+----------+
| Variable_name                | Value    |
+------------------------------+----------+
| query_cache_limit            | 2097152  |
| query_cache_min_res_unit     | 4096     |
| query_cache_size             | 10485760 |
| query_cache_strip_comments   | OFF      |
| query_cache_type             | ON       |
| query_cache_wlock_invalidate | OFF      |
+------------------------------+----------+
Cẩn thận với MySQL Query Cache. Khi cấu hình máy chủ MariaDB my.cnf của bạn, tránh đặt giá trị bộ đệm truy vấn quá lớn! Đặt giá trị thấp hơn như 100 – 200 MB. Một query_cache_size quá cao sẽ làm giảm đáng kể hiệu năng của máy chủ.
Dưới đây là những gì Oracle MySQL nói về bộ đệm truy vấn trong hướng dẫn tham khảo MySQL của họ(có thể áp dụng cho MariaDB)
Hãy thận trọng về việc xác định cỡ bộ đệm truy vấn quá lớn, điều này làm tăng chi phí cần thiết để duy trì bộ đệm, có thể không có ích khi kích hoạt nó. Kích thước trong hàng chục MB thường có lợi. Kích thước trong hàng trăm MB có thể không.

 

Kiểm tra Query Cache

Một số biến trạng thái cung cấp thông tin về bộ đệm truy vấn.

SHOW STATUS LIKE 'Qcache%';
+-------------------------+----------+
| Variable_name           | Value    |
+-------------------------+----------+
| Qcache_free_blocks      | 1158     |
| Qcache_free_memory      | 3760784  |
| Qcache_hits             | 31943398 |
| Qcache_inserts          | 42998029 |
| Qcache_lowmem_prunes    | 34695322 |
| Qcache_not_cached       | 652482   |
| Qcache_queries_in_cache | 4628     |
| Qcache_total_blocks     | 11123    |
+-------------------------+----------+

Qcache_inserts chứa số lượng truy vấn được thêm vào bộ đệm truy vấn, Qcache_hits chứa số lượng truy vấn đã sử dụng bộ đệm truy vấn, trong khi Qcache_lowmem_prunes chứa số lượng truy vấn bị xóa khỏi bộ đệm do thiếu bộ nhớ.

Ví dụ trên có thể chỉ ra bộ đệm hoạt động kém. Nhiều truy vấn đã được thêm vào và nhiều truy vấn đã bị loại bỏ hơn so với thực tế đã được sử dụng. Trường hợp này việc thiết lập Query Cache sẽ không mang lại hiệu quả, bạn cần theo dõi thường xuyên để có cấu hình phù hợp hoặc có thể tắt Query Cache  nếu  môi trường hoạt động không phù hợp với việc  sử dụng Query Cache.

Phân mảnh Query Cache

Cache truy vấn sử dụng các khối có độ dài thay đổi và theo thời gian có thể bị phân mảnh. Qcache_free_blocks cao so với Qcache_total_blocks có thể biểu thị sự phân mảnh. FLush QUERY CACHE sẽ chống phân mảnh bộ đệm truy vấn mà không bỏ bất kỳ truy vấn nào:

MariaDB [(none)]> FLUSH QUERY CACHE;
Query OK, 0 rows affected (0.000 sec)

Kiểm tra lại giá trị “Qcache_free_blocks”

SHOW STATUS LIKE 'Qcache%';
+-------------------------+----------+
| Variable_name           | Value    |
+-------------------------+----------+
| Qcache_free_blocks      | 1        |
| Qcache_free_memory      | 6101576  |
| Qcache_hits             | 31981126 |
| Qcache_inserts          | 43002404 |
| Qcache_lowmem_prunes    | 34696486 |
| Qcache_not_cached       | 655607   |
| Qcache_queries_in_cache | 4197     |
| Qcache_total_blocks     | 8833     |
+-------------------------+----------+

Qcache_free_blocks sẽ trở lại giá trị là 1.

Emptying and disabling the Query Cache

Đặt query_cache_type hoặc query_cache_size thành 0 sẽ vô hiệu hóa bộ đệm truy vấn, nhưng để giải phóng hầu hết các tài nguyên, hãy đặt cả hai thành 0 khi bạn muốn tắt Query Cache.

Related Articles