一、 基本概念：

1、当内存数据页跟磁盘数据页内容不一致的时候，称这个内存页为“脏页”。内存数据写入到磁盘后（内存里的数据写入磁盘的过程叫做flush。），内存和磁盘上的数据页的内容就一致了，称为“干净页”。不论是脏页还是干净页，都在内存中。
2、平时执行很快的更新操作，其实就是在写内存和日志，而MySQL偶尔“抖”一下的那个瞬间，可能就是在刷脏页（flush）。

3、引发数据库的flush过程的四种情况：

 1)、第一种情况是InnoDB的redo log写满了。这时候系统会停止所有更新操作，把checkpoint往前推进，redo log留出空间可以继续写。checkpoint可不是随便往前修改一下位置就可以的。在把checkpoint位置从CP推进到CP'时，就需要将两个点之间的日志对应的所有脏页都flush到磁盘上。之后，之前可以写入redo log的区域就从图中从write pos到CP之间变为了从write pos 到CP'。
  2)、第二种情况是系统内存不足。当需要新的内存页，而内存不够用的时候，就要淘汰一些数据页，空出内存给别的数据页使用。如果淘汰的是“脏页”，就要先将脏页写到磁盘。如果刷脏页一定会写盘，就保证了每个数据页有两种状态：
   a、一种是内存里存在，内存里就肯定是正确的结果，直接返回；
   b、另一种是内存里没有数据，就可以肯定数据文件上是正确的结果，读入内存后返回。这样的效率最高。
  3)第三种情况是MySQL认为系统“空闲”的时候。当然，即使是系统“忙碌”的时候，也要见缝插针地找时间，只要有机会就刷一点“脏页”。
  4)、第四种情况是MySQL正常关闭的时候。这时候，MySQL会把内存的脏页都flush到磁盘上，这样下次MySQL启动的时候，就可以直接从磁盘上读数据，启动速度会很快。

4、引发数据库的flush过程的四种情况对性能的影响：

  1)、“redo log写满了，要flush脏页”，这种情况是InnoDB要尽量避免的。因为出现这种情况的时候，整个系统就不能再接受更新了，所有的更新都必须堵住。如果你从监控上看，这时候更新数会跌为0。
  2)、“内存不够用了，要先将脏页写到磁盘”，这种情况其实是常态。InnoDB用缓冲池（buffer pool）管理内存，缓冲池中的内存页有三种状态：第一种是，还没有使用的；第二种是，使用了并且是干净页；第三种是，使用了并且是脏页。InnoDB的策略是尽量使用内存，因此对于一个长时间运行的库来说，未被使用的页面很少。而当要读入的数据页没有在内存的时候，就必须到缓冲池中申请一个数据页。这时候只能把最久不使用的数据页从内存中淘汰掉：如果要淘汰的是一个干净页，就直接释放出来复用；但如果是脏页呢，就必须将脏页先刷到磁盘，变成干净页后才能复用。
  3)、因为系统处于“空闲”的状态中，所以不需要关心其对性能的影响。
  4)、因为数据库本来就要关闭了，所以不需要关心其对性能的影响。

5、刷脏页会明显影响性能的情况：

  1)、一个查询要淘汰的脏页个数太多，会导致查询的响应时间明显变长；
  2)、日志写满，更新全部堵住，写性能跌为0，这种情况对敏感业务来说，是不能接受的。

二、InnoDB刷脏页的控制策略：

首先，测试出InnoDB所在主机的IO能力，这样InnoDB才能知道需要全力刷脏页的时候，可以刷多快。也就是innodb_io_capacity这个参数，它的作用是告诉InnoDB你的磁盘能力。这个值建议设置成磁盘的IOPS。磁盘的IOPS可以通过fio这个工具来测试，下面的语句是用来测试磁盘随机读写的命令：

 fio -filename=$filename -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -ioengine=psync -bs=16k -size=500M -numjobs=10 -runtime=10 -group_reporting -name=mytest 

又因为磁盘能力不能只用来刷脏页，还需要服务用户请求。所以InnoDB会控制引擎按照“全力”的百分比来刷脏页。

1、InnoDB的刷盘速度就是要参考的两个因素：

 ①脏页比例，参数innodb_max_dirty_pages_pct是脏页比例上限，默认值是75%。要合理地设置innodb_io_capacity的值，并且平时多关注脏页比例，不要让它经常接近75%。其中，脏页比例是通过Innodb_buffer_pool_pages_dirty/Innodb_buffer_pool_pages_total得到。
 ②redo log写盘速度。

2、InnoDB的刷盘速度的计算方法：

InnoDB会根据当前的脏页比例（假设为M），算出一个范围在0到100之间的数字，记为F1(M)。InnoDB每次写入的日志都有一个序号，当前写入的序号跟checkpoint对应的序号之间的差值(假设为N)。InnoDB会根据这个N算出一个范围在0到100之间的数字，这个计算公式可以记为F2(N)。N越大，算出来的值越大。根据上述算得的F1(M)和F2(N)两个值，取其中较大的值记为R，之后引擎就可以按照innodb_io_capacity定义的能力乘以R%来控制刷脏页的速度。

3、flush脏页时的邻居连坐机制：

  在准备刷一个脏页的时候，如果这个数据页旁边的数据页刚好是脏页，就会把这个“邻居”也带着一起刷掉；而且这个把“邻居”拖下水的逻辑还可以继续蔓延，也就是对于每个邻居数据页，如果跟它相邻的数据页也还是脏页的话，也会被放到一起刷。在InnoDB中，innodb_flush_neighbors 参数就是用来控制这个行为的，值为1的时候会有上述的“连坐”机制，值为0时表示不找邻居，自己刷自己的。找“邻居”这个优化在机械硬盘时代是很有意义的，可以减少很多随机IO。机械硬盘的随机IOPS一般只有几百，相同的逻辑操作减少随机IO就意味着系统性能的大幅度提升。而如果使用的是SSD这类IOPS比较高的设备的话，建议把innodb_flush_neighbors的值设置成0。因为这时候IOPS往往不是瓶颈，而“只刷自己”，就能更快地执行完必要的刷脏页操作，减少SQL语句响应时间。

三、如果一个高配的机器，redo log设置太小，会发生什么情况？

  因为每次事务提交都要写redo log，如果设置太小，很快就会被写满，write pos一直追着CP。这时候系统不得不停止所有更新，去推进checkpoint。这时，你看到的现象就是磁盘压力很小，但是数据库出现间歇性的性能下跌。