MySQL Redo Log 和 Undo Log 迁移实践文档

【说明】：

最近云服务器迁移，将原来的单服务器升级成主从模式，完成迁移后，发现系统盘I/O异常，执行【iostat -x 5】，磁盘%util基本上是100%，经查是由MySQL进程引起，经多方排查，最终锁定是由MySQL Redo Log 和 Undo Log导致的，将Redo Log 和 Undo Log迁移到另一块云盘后，顺利将I/O降至20%以下。现将过程记录如下。

【环境】：

MySQL 版本：8.0，采用主从复制模式

默认源目录：/var/lib/mysql

目标目录示例：/data/mysql-log

系统及版本：阿里云Ubuntu 22.04

1 Redo Log 和 Undo Log 简介

1.1 Redo Log（重做日志）

（1）作用：保证事务的持久性。当数据页修改后，先写入 Redo Log（顺序写），再异步刷入数据文件。崩溃恢复时，通过 Redo Log 重放已提交的事务修改，防止数据丢失。

（2）存储位置：MySQL 8.0 中，Redo Log 存储在 datadir/#innodb_redo/ 目录下（默认 /var/lib/mysql/#innodb_redo/），由多个 #ib_redo* 文件组成。

（3）I/O 特征：顺序写，高带宽消耗，对延迟敏感。

1.2 Undo Log（撤销日志）

（1）作用：保证事务的原子性（回滚）和 MVCC（多版本并发控制）。记录修改前的旧值，用于事务回滚或为一致性读提供历史版本。

（2）存储位置：独立表空间文件 undo_001, undo_002 等（MySQL 8.0 默认创建 2 个），位于 datadir 下（默认 /var/lib/mysql/undo_001, undo_002）。

（3）I/O 特征：随机读写，高并发写入时压力显著。

2 为什么要迁移 Redo/Undo Log

在高负载的生产环境中，Redo/Undo Log 会产生大量磁盘 I/O。默认情况下，它们与数据文件、系统表空间等共同存放在 datadir（通常为系统盘），导致以下问题：

磁盘 I/O 争用：多种 I/O 类型（顺序写、随机写、读写）混合在同一磁盘，相互干扰，性能下降。
系统盘压力过大：系统盘（如 vda）往往性能有限（高效云盘 IOPS 约 3000），容易达到瓶颈，影响整体稳定性。
无法灵活扩展：数据文件和日志混在一起，无法单独升级日志盘的性能。
迁移目标：将 Redo/Undo Log 分离到独立的、高性能的磁盘（如 ESSD），实现 I/O 隔离，降低系统盘压力，提升数据库吞吐量。

3 迁移前准备

3.1 硬件规划

准备一块或多块独立磁盘（建议 ESSD PL0 或更高），挂载到指定目录，例如 /data。

在 /data 下创建迁移目标目录：/data/mysql-log。

确保磁盘有足够空间（Redo Log 按 innodb_redo_log_capacity 设置，Undo Log 按 innodb_max_undo_log_size 设置，建议额外预留 20%）。

3.2 目录权限

bash 复制代码

mkdir -p /data/mysql-log/mysql_redo /data/mysql-log/mysql_undo
chown mysql:mysql /data/mysql-log/mysql_redo /data/mysql-log/mysql_undo
chmod 750 /data/mysql-log/mysql_redo /data/mysql-log/mysql_undo

3.3 备份

备份 MySQL 配置文件（/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf）。

建议对 datadir 进行全量备份（可使用 rsync 或 mysqldump）。

4 迁移步骤

4.1 停止 MySQL 服务

bash 复制代码

systemctl stop mysql

4.2 迁移 Undo Log（通过配置文件）

bash 复制代码

# 移动现有 Undo 文件（从默认目录到新目录）
mv /var/lib/mysql/undo_* /data/mysql-log/mysql_undo/

编辑 /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf，在 [mysqld] 段末尾添加如下内容：

bash 复制代码

innodb_undo_directory = /data/mysql-log/mysql_undo
innodb_undo_log_truncate = ON
innodb_max_undo_log_size = 1G   # 可根据需要调整

4.3 迁移 Redo Log

由于 MySQL 8.0 强制 Redo Log 位于 datadir/#innodb_redo，无法通过参数修改路径，因此这里采用符号链接。

bash 复制代码

# 移动原 Redo 目录
mv /var/lib/mysql/#innodb_redo /data/mysql-log/mysql_redo/

# 创建符号链接
ln -s /data/mysql-log/mysql_redo/#innodb_redo /var/lib/mysql/#innodb_redo
chown -h mysql:mysql /var/lib/mysql/#innodb_redo

4.4 修正目录权限

bash 复制代码

chown -R mysql:mysql /data/mysql-log
chmod 750 /data/mysql-log/mysql_redo /data/mysql-log/mysql_redo/#innodb_redo
chmod 750 /data/mysql-log/mysql_undo

# 确保父目录有执行权限（允许 mysql 用户穿透）
sudo chmod 755 /data /data/mysql-log

4.5 处理安全模块

Ubuntu 等系统默认启用 AppArmor，会阻止 MySQL 访问新路径。解决方案：

（1）临时禁用 MySQL 的 AppArmor 限制（快速测试）

bash 复制代码

aa-disable /usr/sbin/mysqld

（2）永久添加规则（推荐）

编辑 /etc/apparmor.d/usr.sbin.mysqld，在末尾（但要"}"内部）添加：

bash 复制代码

/data/mysql-log/ r,
/data/mysql-log/** rwk,

重新加载AppArmor：

bash 复制代码

apparmor_parser -r /etc/apparmor.d/usr.sbin.mysqld
systemctl restart apparmor

4.6 启动 MySQL 并验证

bash 复制代码

systemctl start mysql

# 检查无权限错误
tail -f /var/log/mysql/error.log

5 常见故障排除

5.1 启动失败，错误日志显示 error 13 (Permission denied)

**原因：**MySQL 用户无权访问目标路径，或中间目录缺少执行权限，或 AppArmor/SELinux 阻止。

解决方案： 检查各级目录权限：ls -ld /data /data/mysql-log，确保 mysql 用户有 +x 权限。

临时禁用 AppArmor：sudo aa-disable /usr/sbin/mysqld。

5.2 启动失败，错误日志显示 Invalid Filename

**原因：**Undo 文件未成功移动到新目录，但 innodb_undo_directory 已指向新路径。

**解决方案：**将 Undo 文件移动到正确位置，或暂时注释 innodb_undo_directory 让 MySQL 使用默认路径。

5.3 迁移后磁盘 I/O 利用率依然很高

**原因：**新磁盘性能不足（例如仍为高效云盘），或 MySQL 参数未优化。

解决方案：

升级磁盘到 ESSD PL2 或更高。

调整 innodb_flush_log_at_trx_commit = 2 和 sync_binlog = 1000（主库）。具体参见6.1。

检查是否还有其他组件（如 Elasticsearch）占用同一磁盘。

5.4 符号链接在 Ubuntu 下被 AppArmor 拒绝

**原因：**AppArmor 会追踪符号链接的最终目标，即使链接本身在允许目录内，目标路径也必须在策略中允许。

**解决方案：**检查、重载并重启AppArmor 。

6 迁移后的优化建议

6.1 调整 MySQL 参数降低 I/O 压力

迁移成功后，系统盘的I/O确实显著下降了，但数据盘vdb的I/O却高达60%左右，可编辑MySQL配置文件 /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf，在末尾添加如下内容（注意：主/从配置略有不同）

sql 复制代码

# 主库（可容忍最多丢失 1 秒数据 + 最多 1000 个事务）
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
sync_binlog = 1000

# 从库（完全不产生 binlog 时可设 sync_binlog=0）
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
sync_binlog = 0

重启MySQL服务。经此优化后，I/O可大幅下降，甚至降至20%以下。

6.2 增大 Redo Log 容量

sql 复制代码

SET PERSIST innodb_redo_log_capacity = 16G;

6.3 定期监控磁盘利用率

sql 复制代码

iostat -x 5 | grep -E "vdb|vdc|vdd"

7 总结

通过将 Redo/Undo Log 从默认目录 /var/lib/mysql 迁移到独立的高性能磁盘 /data/mysql-log，并配合合理的 MySQL 参数优化，可以显著降低系统盘 I/O 压力，提升数据库整体吞吐量。迁移过程中遇到权限或安全模块问题时，优先使用绑定挂载方案，或临时禁用 AppArmor 进行验证。迁移后应持续监控磁盘性能，必要时升级云盘类型。