<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Intellectual Technologies on Transport</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Intellectual Technologies on Transport</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Интеллектуальные технологии на транспорте</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2413-2527</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">123950</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2413-2527-2026-246-64-74</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ И СЕТЕЙ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>MATHEMATICAL AND SOFTWARE SUPPORT FOR COMPUTER COMPLEXES AND NETWORKS</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ И СЕТЕЙ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Investigation of Data Fragmentation Impact on Read/Write Performance and Methods for Its Elimination in MySQL (InnoDB)</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Исследование влияния фрагментации данных на производительность чтения/записи и методы ее устранения в MySQL (InnoDB)</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Черкасов</surname>
       <given-names>Сергей Дмитриевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Cherkasov</surname>
       <given-names>Sergey Dmitrievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>cherkasovsergeidx@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Хомоненко</surname>
       <given-names>Анатолий Дмитриевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Homonenko</surname>
       <given-names>Anatoliy Dmitrievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>khomon@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <city>St.Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2026-06-24T12:26:23+03:00">
    <day>24</day>
    <month>06</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-06-24T12:26:23+03:00">
    <day>24</day>
    <month>06</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <issue>2</issue>
   <fpage>64</fpage>
   <lpage>74</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2026-05-21T00:00:00+03:00">
     <day>21</day>
     <month>05</month>
     <year>2026</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-05-21T00:00:00+03:00">
     <day>21</day>
     <month>05</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/123950/view">https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/123950/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Предлагается экспериментально обоснованный подход к оценке влияния фрагментации данных на производительность СУБД MySQL (InnoDB) и выбору метода её устранения. Цель: исследование зависимости времени выполнения операций чтения и записи от степени фрагментации данных и определение наиболее эффективного способа дефрагментации. Методы: анализ архитектуры InnoDB (B+-деревья, page split); создание экспериментального стенда на базе MySQL 8.0 в Docker; генерация тестовой таблицы объёмом 500 000 записей; моделирование фрагментации через массовые DELETE, UPDATE и хаотичные INSERT; нагрузочное тестирование sysbench; измерение времени запросов, латентности, IOPS и data_free. Результаты: фрагментация замедляет SELECT в 2,5–3,5 раза, INSERT и UPDATE – в 2–3 раза. Рост data_free с 2 до 38 МБ коррелирует с падением TPS на 58%. OPTIMIZE TABLE восстанавливает производительность до 95–98% от исходного уровня. Практическая значимость: методики мониторинга и плановой дефрагментации применимы для транспортных информационных систем с высокой интенсивностью обновлений данных (трекинг, логистика).</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>An experimentally substantiated approach to assessing the impact of data fragmentation on MySQL (InnoDB) performance and selecting a method for its elimination is proposed. Purpose: to study the dependence of read and write operation execution time on the degree of data fragmentation and to determine the most effective defragmentation method. Methods: analysis of InnoDB architecture (B+-trees, page split); creation of an experimental testbed based on MySQL 8.0 in Docker; generation of a test table with 500,000 records; simulation of fragmentation through massive DELETE, UPDATE, and chaotic INSERT operations; load testing using sysbench; measurement of query time, latency, IOPS, and data_free. Results: fragmentation slows down SELECT by 2.5–3.5 times, INSERT and UPDATE by 2–3 times. An increase in data_free from 2 to 38 MB correlates with a 58% drop in TPS. OPTIMIZE TABLE restores performance to 95–98% of the original level. Practical significance: monitoring and scheduled defragmentation techniques are applicable to transport information systems with high data update intensity (tracking, logistics).</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>фрагментация данных</kwd>
    <kwd>MySQL</kwd>
    <kwd>InnoDB</kwd>
    <kwd>производительность</kwd>
    <kwd>page split</kwd>
    <kwd>OPTIMIZE TABLE</kwd>
    <kwd>B+-дерево</kwd>
    <kwd>data_free</kwd>
    <kwd>интеллектуальные транспортные системы.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>data fragmentation</kwd>
    <kwd>MySQL</kwd>
    <kwd>InnoDB</kwd>
    <kwd>performance</kwd>
    <kwd>page split</kwd>
    <kwd>OPTIMIZE TABLE</kwd>
    <kwd>B+-tree</kwd>
    <kwd>data_free</kwd>
    <kwd>intelligent transport systems</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">The InnoDB Storage Engine Oracle // MySQL 8.0 Reference Manual. URL: http://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/ en/innodb-storage-engine.html (дата обращения: 13.05.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">The InnoDB Storage Engine Oracle // MySQL 8.0 Reference Manual. URL: http://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/ en/innodb-storage-engine.html (data obrascheniya: 13.05.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Schwartz B., Zaitsev P., Tkachenko V. High Performance MySQL: Optimization, Backups, and Replication. Third Edition. Sebastopol (CA): O’Reilly Media, 2012. 826 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Schwartz B., Zaitsev P., Tkachenko V. High Performance MySQL: Optimization, Backups, and Replication. Third Edition. Sebastopol (CA): O’Reilly Media, 2012. 826 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных: учебник для вузов / под ред. А. Д. Хомоненко. 6-е изд., доп. СПб.: Корона-Век, 2009. 736 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Homonenko A. D., Cygankov V. M., Mal'cev M. G. Bazy dannyh: uchebnik dlya vuzov / pod red. A. D. Homonenko. 6-e izd., dop. SPb.: Korona-Vek, 2009. 736 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Zaitsev P. MySQL File System Fragmentation Benchmarks // Percona Blog. 22.03.2008. URL: http://www.percona. com/blog/mysql-file-system-fragmentation-benchmarks (дата обращения: 13.05.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zaitsev P. MySQL File System Fragmentation Benchmarks // Percona Blog. 22.03.2008. URL: http://www.percona. com/blog/mysql-file-system-fragmentation-benchmarks (data obrascheniya: 13.05.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Huang S.-M., Chang L.-P. Exploiting Page Correlations for Write Buffering in Page-Mapping Multichannel SSDs // ACM Transactions on Embedded Computing Systems. 2016. Vol. 15, iss. 1. Art. no. 12. 25 p. DOI: 10.1145/2815622</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Huang S.-M., Chang L.-P. Exploiting Page Correlations for Write Buffering in Page-Mapping Multichannel SSDs // ACM Transactions on Embedded Computing Systems. 2016. Vol. 15, iss. 1. Art. no. 12. 25 p. DOI: 10.1145/2815622</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Малютин А. Г., Лаврухин А. А., Окишев А. С. Архитектурные аспекты реализации корпоративной информационной системы мониторинга и учета ресурсов // Известия Транссиба. 2017. № 4 (32). С. 130–141.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Malyutin A. G., Lavruhin A. A., Okishev A. S. Arhitekturnye aspekty realizacii korporativnoy informacionnoy sistemy monitoringa i ucheta resursov // Izvestiya Transsiba. 2017. № 4 (32). S. 130–141.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Павлов Д. В. Реляционная распределенная система управления базами данных с автоматической масштабируемостью // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2012. Т. 16, № 3 (48). С. 143–152.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pavlov D. V. Relyacionnaya raspredelennaya sistema upravleniya bazami dannyh s avtomaticheskoy masshtabiruemost'yu // Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviacionnogo tehnicheskogo universiteta. 2012. T. 16, № 3 (48). S. 143–152.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Малыгин Д. С. Проблемы производительности реляционных баз данных в распределенных архитектурах и стратегии их решения // Современные наукоемкие технологии. 2024. № 10. С. 61–71. DOI: 10.17513/snt.40173</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Malygin D. S. Problemy proizvoditel'nosti relyacionnyh baz dannyh v raspredelennyh arhitekturah i strategii ih resheniya // Sovremennye naukoemkie tehnologii. 2024. № 10. S. 61–71. DOI: 10.17513/snt.40173</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Харченко П. А. Совершенствование системы и технологии эксплуатации подвижного состава на основе анализа информации средств регистрации параметров движения, диагностики и мониторинга технического состояния локомотива // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2025. № 1 (97). С. 201–210. DOI: 10.46973/0201-727X_2025_1_201</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Harchenko P. A. Sovershenstvovanie sistemy i tehnologii ekspluatacii podvizhnogo sostava na osnove analiza informacii sredstv registracii parametrov dvizheniya, diagnostiki i monitoringa tehnicheskogo sostoyaniya lokomotiva // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya. 2025. № 1 (97). S. 201–210. DOI: 10.46973/0201-727X_2025_1_201</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Безфамильный Д. Г. Концептуальные подходы к оптимизации жизненного цикла разработки программного обеспечения // Современные инновации, системы и технологии. 2026. Т. 6, № 2. С. 1027–1034. DOI: 10.47813/2782- 2818-2026-6-2-1027-1034</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bezfamil'nyy D. G. Konceptual'nye podhody k optimizacii zhiznennogo cikla razrabotki programmnogo obespecheniya // Sovremennye innovacii, sistemy i tehnologii. 2026. T. 6, № 2. S. 1027–1034. DOI: 10.47813/2782- 2818-2026-6-2-1027-1034</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Нихтер Д. Настройка производительности MySQL. Секреты и приемы / пер. с англ. СПб.: БХВ-Петербург, 2023. 340 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Nihter D. Nastroyka proizvoditel'nosti MySQL. Sekrety i priemy / per. s angl. SPb.: BHV-Peterburg, 2023. 340 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
