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MySQL基准测试和sysbench工具的详解

本文是MySQL基准测试和sysbench工具的详解。

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什么是基准测试

数据库的基准测试是对数据库的性能指标进行定量的、可复现的、可对比的测试。基准测试与压力测试 基准测试可以理解为针对系统的一种压力测试。但基准测试不关心业务逻辑,更加简单、直接、易于测试,数据可以由工具生成,不要求真实;而压力测试一般考虑业务逻辑(如购物车业务),要求真实的数据。

基准测试的作用

对于多数Web应用,整个系统的瓶颈在于数据库;原因很简单:Web应用中的其他因素,例如网络带宽、负载均衡节点、应用服务器(包括CPU、内存、硬盘灯、连接数等)、缓存,都很容易通过水平的扩展(俗称加机器)来实现性能的提高。而对于MySQL,由于数据一致性的要求,无法通过增加机器来分散向数据库写数据带来的压力;虽然可以通过前置缓存(Redis等)、读写分离、分库分表来减轻压力,但是与系统其它组件的水平扩展相比,受到了太多的限制。

而对数据库的基准测试的作用,就是分析在当前的配置下(包括硬件配置、OS、数据库设置等),数据库的性能表现,从而找出MySQL的性能阈值,并根据实际系统的要求调整配置。

基准测试的指标

常见的数据库指标包括:

TPS/QPS:衡量吞吐量。响应时间:包括平均响应时间、最小响应时间、最大响应时间、时间百分比等,其中时间百分比参考意义较大,如前95%的请求的最大响应时间。。并发量:同时处理的查询请求的数量。

基准测试的分类

对MySQL的基准测试,有如下两种思路:

  • 针对整个系统的基准测试:通过http请求进行测试,如通过浏览器、APP或postman等测试工具。该方案的优点是能够更好的针对整个系统,测试结果更加准确;缺点是设计复杂实现困难。
  • 只针对MySQL的基准测试:优点和缺点与针对整个系统的测试恰好相反。

在针对MySQL进行基准测试时,一般使用专门的工具进行,例如mysqlslap、sysbench等。其中,sysbench比mysqlslap更通用、更强大,且更适合Innodb(因为模拟了许多Innodb的IO特性),下面介绍使用sysbench进行基准测试的方法。

sysbench简介

sysbench是跨平台的基准测试工具,支持多线程,支持多种数据库;主要包括以下几种测试:

1.cpu性能2.磁盘io性能3.调度程序性能4.内存分配及传输速度5.POSIX线程性能6.数据库性能(OLTP基准测试)7.本文主要介绍对数据库性能的测试。

sysbench安装

本文使用的环境时CentOS 6.5;在其他Linux系统上的安装方法大同小异。MySQL版本是5.6。

1.下载解压
wget https://github.com/akopytov/sysbench/archive/1.0.zip -O "sysbench-1.0.zip"
unzip sysbench-1.0.zip
cd sysbench-1.0

2.安装依赖
yum install automake libtool –y

3.安装 安装之前,确保位于之前解压的sysbench目录中。
./autogen.sh
./configure
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/mysql/include 
#这里换成机器中mysql路径下的include
make
make install

4.安装成功
[[email protected] sysbench-1.0]# sysbench --version
sysbench 1.0.9

sysbench语法

执行sysbench –help,可以看到sysbench的详细使用方法。sysbench的基本语法如下:

sysbench [options]... [testname] [command]

下面说明实际使用中,常用的参数和命令。

1.command command是sysbench要执行的命令,包括prepare、run和cleanup,顾名思义,prepare是为测试提前准备数据,run是执行正式的测试,cleanup是在测试完成后对数据库进行清理。

2.testname testname指定了要进行的测试,在老版本的sysbench中,可以通过--test参数指定测试的脚本;而在新版本中,--test参数已经声明为废弃,可以不使用--test,而是直接指定脚本。

例如,如下两种方法效果是一样的:

sysbench --test=./tests/include/oltp_legacy/oltp.lua
sysbench ./tests/include/oltp_legacy/oltp.lua

测试时使用的脚本为lua脚本,可以使用sysbench自带脚本,也可以自己开发。对于大多数应用,使用sysbench自带的脚本就足够了。不同版本的sysbench中,lua脚本的位置可能不同,可以自己在sysbench路径下使用find命令搜索oltp.lua。P.S.:大多数数据服务都是oltp类型的,如果你不了解什么是oltp,那么大概率你的数据服务就是oltp类型的。

3.options sysbench的参数有很多,其中比较常用的包括: MySQL连接信息参数:

1.--mysql-host:MySQL服务器主机名,默认localhost;如果在本机上使用localhost报错,提示无法连接MySQL服务器,改成本机的IP地址应该就可以了。2.--mysql-port:MySQL服务器端口,默认33063.--mysql-user:用户名4.--mysql-password:密码

MySQL执行参数:

1.--oltp-test-mode:执行模式,包括simple、nontrx和complex,默认是complex。simple模式下只测试简单的查询;nontrx不仅测试查询,还测试插入更新等,但是不使用事务;complex模式下测试最全面,会测试增删改查,而且会使用事务。可以根据自己的需要选择测试模式。2.--oltp-tables-count:测试的表数量,根据实际情况选择3.--oltp-table-size:测试的表的大小,根据实际情况选择4.--threads:客户端的并发连接数5.--time:测试执行的时间,单位是秒,该值不要太短,可以选择1206.--report-interval:生成报告的时间间隔,单位是秒,如10

sysbench使用举例

在执行sysbench时,应该注意:

1.尽量不要在MySQL服务器运行的机器上进行测试,一方面可能无法体现网络(哪怕是局域网)的影响,另一方面,sysbench的运行(尤其是设置的并发数较高时)会影响MySQL服务器的表现。2.可以逐步增加客户端的并发连接数(--thread参数),观察在连接数不同情况下,MySQL服务器的表现;如分别设置为10,20,50,100等。3.一般执行模式选择complex即可,如果需要特别测试服务器只读性能,或不使用事务时的性能,可以选择simple模式或nontrx模式。4.如果连续进行多次测试,注意确保之前测试的数据已经被清理干净。

下面是sysbench使用的一个例子:

1.准备数据

sysbench ./tests/include/oltp_legacy/oltp.lua --mysql-host=192.168.10.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=123456 --oltp-test-mode=complex --oltp-tables-count=10 --oltp-table-size=100000 --threads=10 --time=120 --report-interval=10 prepare

其中,执行模式为complex,使用了10个表,每个表有10万条数据,客户端的并发线程数为10,执行时间为120秒,每10秒生成一次报告。

测试结束后,查看输出文件,如下所示:

其中,对于我们比较重要的信息包括:queries:查询总数及qps transactions:事务总数及tps Latency-95th percentile:前95%的请求的最大响应时间,本例中是344毫秒,这个延迟非常大,是因为我用的MySQL服务器性能很差;在正式环境中这个数值是绝对不能接受的。

建议

下面是使用sysbench的一些建议。

1.在开始测试之前,应该首先明确:应采用针对整个系统的基准测试,还是针对MySQL的基准测试,还是二者都需要。2.如果需要针对MySQL的基准测试,那么还需要明确精度方面的要求:是否需要使用生产环境的真实数据,还是使用工具生成也可以;前者实施起来更加繁琐。如果要使用真实数据,尽量使用全部数据,而不是部分数据。3.基准测试要进行多次才有意义。4.测试时需要注意主从同步的状态。5.测试必须模拟多线程的情况,单线程情况不但无法模拟真实的效率,也无法模拟阻塞甚至死锁情况。

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