MySQL服务器基准测试

1、基准测试简介

一、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

基准测试能够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，数据能够由工具生成，不要求真实；而压力测试通常考虑业务逻辑(如购物车业务)，要求真实的数据。

二、基准测试的做用

对于多数Web应用，整个系统的瓶颈在于数据库；缘由很简单：Web应用中的其余因素，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、链接数等）、缓存，都很容易经过水平的扩展（俗称加机器）来实现性能的提升。而对于MySQL，因为数据一致性的要求，没法经过增长机器来分散向数据库写数据带来的压力；虽然能够经过前置缓存（Redis等）、读写分离、分库分表来减轻压力，可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做用，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。

三、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。

四、基准测试的分类

对MySQL的基准测试，有以下两种思路：

（1）针对整个系统的基准测试：经过http请求进行测试，如经过浏览器、APP或postman等测试工具。该方案的优势是可以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。

（2）只针对MySQL的基准测试：优势和缺点与针对整个系统的测试刚好相反。

在针对MySQL进行基准测试时，通常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（由于模拟了许多Innodb的IO特性），下面介绍使用sysbench进行基准测试的方法。

2、sysbench

一、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；主要包括如下几种测试：

• cpu性能
• 磁盘io性能
• 调度程序性能
• 内存分配及传输速度
• POSIX线程性能
• 数据库性能(OLTP基准测试)

本文主要介绍对数据库性能的测试。

二、sysbench安装

本文使用的环境时CentOS 6.5；在其余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

安装以前，确保位于以前解压的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

[root@test sysbench-1.0]# sysbench --version
sysbench 1.0.9

三、sysbench语法

执行sysbench –help，能够看到sysbench的详细使用方法。

sysbench的基本语法以下：

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

下面说明实际使用中，经常使用的参数和命令。

（1）command

command是sysbench要执行的命令，包括prepare、run和cleanup，顾名思义，prepare是为测试提早准备数据，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，能够经过--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，能够不使用--test，而是直接指定脚本。

例如，以下两种方法效果是同样的：

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，可使用sysbench自带脚本，也能够本身开发。对于大多数应用，使用sysbench自带的脚本就足够了。不一样版本的sysbench中，lua脚本的位置可能不一样，能够本身在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，若是你不了解什么是oltp，那么大几率你的数据服务就是oltp类型的。

（3）options

sysbench的参数有不少，其中比较经常使用的包括：

MySQL链接信息参数

• --mysql-host：MySQL服务器主机名，默认localhost；若是在本机上使用localhost报错，提示没法链接MySQL服务器，改为本机的IP地址应该就能够了。
• --mysql-port：MySQL服务器端口，默认3306
• --mysql-user：用户名
• --mysql-password：密码

MySQL执行参数

• --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不只测试查询，还测试插入更新等，可是不使用事务；complex模式下测试最全面，会测试增删改查，并且会使用事务。能够根据本身的须要选择测试模式。
• --oltp-tables-count：测试的表数量，根据实际状况选择
• --oltp-table-size：测试的表的大小，根据实际状况选择
• --threads：客户端的并发链接数
• --time：测试执行的时间，单位是秒，该值不要过短，能够选择120
• --report-interval：生成报告的时间间隔，单位是秒，如10

四、sysbench使用举例

在执行sysbench时，应该注意：

（1）尽可能不要在MySQL服务器运行的机器上进行测试，一方面可能没法体现网络（哪怕是局域网）的影响，另外一方面，sysbench的运行（尤为是设置的并发数较高时）会影响MySQL服务器的表现。

（2）能够逐步增长客户端的并发链接数（--thread参数），观察在链接数不一样状况下，MySQL服务器的表现；如分别设置为10,20,50,100等。

（3）通常执行模式选择complex便可，若是须要特别测试服务器只读性能，或不使用事务时的性能，能够选择simple模式或nontrx模式。

（4）若是连续进行屡次测试，注意确保以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

单表： 
  # sysbench  
  --test=$SYSBENCH_HOME/sysbench/tests/db/oltp.lua  
  --mysql-user=$MYSQL_USER  
  --mysql-password=$MYSQL_PASSWORD 
  --mysql-host=$MYSQL_HOST 
  --mysql-port=$MYSQL_PORT 
  --mysql-socket=$MYSQL_SOCKET 
  --mysql-table-engine=$MYSQL_TABLE_ENGINE //表引擎，建议值innodb 
  --oltp-table-count=1 //表数 
  --oltp-table-size=N //表大小，建议值2000W 
  --num-threads=$NUM_THREADS //线程数，建议值$MAX_CORE_NUM/2 
注:  $MAX_CORE_NUM：$(grep "processor" /proc/cpuinfo | wc -l)

多表： 
  # sysbench 
  --test=$SYSBENCH_HOME/sysbench/tests/db/oltp.lua  
  --mysql-user=$MYSQL_USER  
  --mysql-password=$MYSQL_PASSWORD 
  --mysql-host=$MYSQL_HOST 
  --mysql-port=$MYSQL_PORT 
  --mysql-socket=$MYSQL_SOCKET 
  --mysql-table-engine=$MYSQL_TABLE_ENGINE //表引擎，建议值innodb 
  --oltp-table-count=N //表数，建议值为32~256，步长2n 
  --oltp-table-size=N //表大小，建议值2亿
   --num-threads=$NUM_THREADS //线程数，建议值$MAX_CORE_NUM/2 

如：

sysbench --test=oltp --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

注：sysbench 0.5及之后版本已取消OLTP模块，开始使用Lua脚本，Lua脚本的位置默认在$SYSBENCH_HOME/sysbench/tests/db/xxx.lua

其中，执行模式为complex，使用了10个表，每一个表有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。

 

（2）执行测试

测试用例1 单表OLTP -> 只读测试

# sysbench  
 --test=$SYSBENCH_HOME/sysbench/tests/db/oltp.lua
 --mysql-user=$MYSQL_USER
  --mysql-password=$MYSQL_PASSWORD
  --mysql-host=$MYSQL_HOST 
  --mysql-port=$MYSQL_PORT 
  --mysql-socket=$MYSQL_SOCKET 
  --mysql-db=$MYSQL_DB 
  --oltp-read-only=$OLTP_READ_ONLY 
  --max-requests=$MAX_REQUESTS 
  --num-threads=$NUM_THREADS 
  --oltp-dist-type=$OLTP_DIST_TYPE 
  --report-interval=$REPORT_INTERVAL  run  

测试参数： 
--mysql-db=STRING //测试库，默认值sbtest 
--oltp-read-only //是否开启只读 
--max-requests=N //请求数，建议值50W 
--num-threads=N //线程数，建议值16~$MYSQL_THREAD_CACHE_SIZE ，步长2n 
--oltp-dist-type=STRING //oltp测试数据分布类型，建议值uniform 
 
 注：--oltp-read-only参数不要跟STRING值。默认为OFF。若是添加STRING值会出现重复键错误

 测试用例2：单表OLTP -> 混合读写测试

# sysbench  
--test=$SYSBENCH_HOME/sysbench/tests/db/oltp.lua 
--mysql-user=$MYSQL_USER  
--mysql-password=$MYSQL_PASSWORD 
 --mysql-host=$MYSQL_HOST 
--mysql-port=$MYSQL_PORT 
--mysql-socket=$MYSQL_SOCKET 
--mysql-db=$MYSQL_DB 
--max-requests=$MAX_REQUESTS 
--num-threads=$NUM_THREADS 
--oltp-dist-type=$OLTP_DIST_TYPE 
 --report-interval=$REPORT_INTERVAL  run 

测试参数： 
--mysql-db=STRING //测试库，默认值sbtest 
--max-requests=N //请求数，建议值50W 
--num-threads=N //线程数，建议值16~$MYSQL_THREAD_CACHE_SIZE ，步长2n 
--oltp-dist-type=STRING //oltp测试数据分布类型，建议值uniform 

将测试结果导出到文件中，便于后续分析。

sysbench --test=oltp --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 run >> /home/test/mysysbench.log

（3）清理数据

执行完测试后，清理数据，不然后面的测试会受到影响。

sysbench --test=oltp --mysql-host=192.168.10.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=123456 cleanup

五、测试结果

测试结束后，查看输出文件，以下所示：

其中，对于咱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，这个延迟很是大，是由于我用的MySQL服务器性能不好；在正式环境中这个数值是绝对不能接受的。

3、建议

下面是使用sysbench的一些建议。

一、在开始测试以前，应该首先明确：应采用针对整个系统的基准测试，仍是针对MySQL的基准测试，仍是两者都须要。

二、若是须要针对MySQL的基准测试，那么还须要明确精度方面的要求：是否须要使用生产环境的真实数据，仍是使用工具生成也能够；前者实施起来更加繁琐。若是要使用真实数据，尽可能使用所有数据，而不是部分数据。

三、基准测试要进行屡次才有意义。

四、测试时须要注意主从同步的状态。

五、测试必须模拟多线程的状况，单线程状况不但没法模拟真实的效率，也没法模拟阻塞甚至死锁状况。

 

参考文献：

https://www.cnblogs.com/kismetv/archive/2017/09/30/7615738.html