OceanBase 数据库 Sysbench 测试 - OceanBase 数据库 V4.3.2

本文介绍如何使用 Sysbench 测试对 OceanBase 数据库的 OLTP 性能进行测试。在本文中使用 2 种方式，对 OceanBase 运行 Sysbench 测试：

通过 OBD test 命令一键进行 Sysbench 测试。
基于官方 Sysbench 工具手动逐步进行测试。

说明

为了提升用户体验和易用性，让每一个开发者在使用数据库时都能获得较好的性能，OceanBase 数据库在 V4.0.0 版本之后，做了大量的优化工作。本性能测试方法仅基于基础参数进行调优，让开发者获得较好的数据库性能体验。

什么是 Sysbench

Sysbench 是一个基于 LuaJIT 的可编写脚本的多线程基准测试工具，可以执行 CPU、内存、线程、IO 和数据库等方面的性能测试，常用于评估测试各种不同系统参数下的数据库负载情况，不需要修改源码，通过自定义 lua 脚本就可以实现不同业务类型的测试。Sysbench 主要包括以下几种测试：

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）

环境准备

说明

该示例以 MySQL 租户为例。

JDK：建议使用 1.8u131 及以上版本
make：yum install make
automake：yum install automake
autoconf：yum install autoconf
libtool：yum install libtool
gcc：yum install gcc
mariadb-devel：yum install mariadb-devel mariadb
JDBC：建议使用 mysql-connector-java-5.1.47 版本
Sysbench：建议使用 1.0 及以上版本
OBClient ：详细信息，参考 OBClient 文档

注意

当使用的 OBClient 版本大于等于 2.2.0 时，会默认开启 ob20 协议以及全链路追踪的能力，在 Sysbench 测试中会影响性能，建议通过设置环境变量手动关闭：export ENABLE_PROTOCOL_OB20=0。
OceanBase 数据库：建议单独部署 ODP。详细信息，参考快速体验 OceanBase。
iops：建议磁盘 iops 在 10000 以上
租户规格：
```
obd cluster tenant create <DEPLOY_NAME> -n <TENANT_NAME> --max-cpu=28 --memory-size=180G -–zone-list=zone1,zone2,zone3 -–primary-zone=RANDOM  --locality=F@zone1,F@zone2,F@zone3 --charset=utf8 -s 'ob_tcp_invited_nodes="%"' --optimize=<optimize>
```
其中 DEPLOY_NAME 为集群名称；TENANT_NAME 为租户名称；--zone-list 为租户的 Zone 列表；--primary-zone 为租户的主 Zone；--locality 为副本在 Zone 间的分布情况；--charset 为租户的字符集；-s 为租户系统变量值；OPTIMIZE 为租户负载类型，包括 express_oltp、complex_oltp、olap、htap、 kv 五种负载类型，默认负载类型为 htap，适用于混合 OLAP 和 OLTP 工作负载。有关 OBD 部署的更多内容，参见 obd cluster tenant create。

例如创建一个名为 tpcc_tenant 的租户，其所使用的集群名为 obperf，具有 28 核 CPU 和 180GB 内存的资源配置，并设置默认租户的负载类型与集群的场景保持一致。
```
obd cluster tenant create obperf -n tpcc_tenant --max-cpu=28 --memory-size=180G -–zone-list=zone1,zone2,zone3 -–primary-zone=RANDOM  --locality=F@zone1,F@zone2,F@zone3 --charset=utf8 -s 'ob_tcp_invited_nodes="%"' --optimize=htap
```
说明

本示例中 --optimize=htap 为默认负载类型，在生产环境中请根据实际的集群类型来选择合适的负载类型。
注意
- 上文的租户规格是基于 OceanBase Sysbench 性能测试报告中的硬件配置进行配置的，您需根据自身数据库的硬件配置进行动态调整。
- 部署集群时，建议不要使用 obd cluster autodeploy 命令，该命令为了保证稳定性，不会最大化资源利用率（例如不会使用所有内存），建议单独对配置文件进行调优，最大化资源利用率。。
- 对于 V4.3.x 及之后版本，在使用 OBD 部署时，可以通过设置配置项 scenario 选择合适的集群负载类型，未配置的情况下默认 scenario 为 htap。更多内容请参见 OBD 部署 OceanBase 数据库。

测试方案

本次测试需要用到 5 台机器，Sysbench 和 OBD 部署在一台机器上，ODP 单独部署在一台机器上。通过 OBD 部署 OceanBase 集群需要使用 3 台机器，OceanBase 集群规模为 1:1:1。
说明

在 Sysbench 测试中，部署 Sysbench、ODP 和 OBD 的机器有一定的灵活性，根据 OBServer 总核数的不同分为以下三种情况：
- 当 OBServer 总核数小于等于 47 核时，该机器仅需要 8 核 64G 即可。
- 当 OBServer 总核数在 48 核和 72 核之间时，该机器需要 16 核 128G。
- 当 OBServer 总核数大于等于 73 核时，该机器需要 32 核 128G。
部署成功后先新建进行 Sysbench 测试的租户及用户（sys 租户是管理集群的内置系统租户，请勿直接使用 sys 租户进行测试），设置租户的 primary_zone 为 RANDOM，RANDOM 表示新建表分区的 Leader 随机到这 3 台机器。
通过 Sysbench 导入 30 张表，每张表有 100 万行数据。
启动 Sysbench 客户端，进行 point_select、read_write、read_only 和 write_only 测试。
每轮测试 --time 设置为 60s，线程数取值可以为 32/64/128/256/512/1024 等。

OBD 一键测试

添加一脚本 ob_sysbench.sh

#!/bin/bash
export ENABLE_PROTOCOL_OB20=0

echo "run oltp_read_only test"
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_only.lua --table-size=1000000 --threads=32 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_only.lua --table-size=1000000 --threads=64 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_only.lua --table-size=1000000 --threads=128 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_only.lua --table-size=1000000 --threads=256 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_only.lua --table-size=1000000 --threads=512 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_only.lua --table-size=1000000 --threads=1024 --rand-type=uniform

echo "run oltp_write_only test"
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_write_only.lua --table-size=1000000 --threads=32 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_write_only.lua --table-size=1000000 --threads=64 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_write_only.lua --table-size=1000000 --threads=128 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_write_only.lua --table-size=1000000 --threads=256 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_write_only.lua --table-size=1000000 --threads=512 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_write_only.lua --table-size=1000000 --threads=1024 --rand-type=uniform

echo "run oltp_read_write test"
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_write.lua --table-size=1000000 --threads=32 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_write.lua --table-size=1000000 --threads=64 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_write.lua --table-size=1000000 --threads=128 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_write.lua --table-size=1000000 --threads=256 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_write.lua --table-size=1000000 --threads=512 --rand-type=uniform
obd test sysbench <DEPLOY_NAME> --tenant=<TENANT_NAME> --script-name=oltp_read_write.lua --table-size=1000000 --threads=1024 --rand-type=uniform

其中 DEPLOY_NAME 为部署集群的名称，TENANT_NAME 为租户名称，您需根据实际情况进行修改。

sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/oceanbase/OceanBase.repo
sudo yum install ob-sysbench
./ob_sysbench.sh

注意

使用 OBD 运行 Sysbench 的详细参数介绍请参考命令 obd test sysbench。
使用 OBD 进行一键测试时，集群的部署必须是由 OBD 进行安装和部署，否则无法获取集群的信息，将导致无法根据集群的配置进行性能调优。
如果系统租户的密码通过终端登录并修改，非默认空值，则需要您先在终端中将密码修改为默认值，之后通过 obd cluster edit-config 命令在配置文件中为系统租户设置密码，配置项是 # root_password: # root user password。在 obd cluster edit-config 命令执行结束后，您还需执行 obd cluster reload
运行 obd test sysbench 后，系统会详细列出运行步骤和输出，数据量越大耗时越久。
obd test sysbench 会自动完成所有操作，无需其他额外任何操作，包含测试数据的生成、OceanBase 参数优化、加载和测试。当中间环节出错时可以参考命令 obd test sysbench 进行重试，例如可以跳过数据的生成直接进行加载和测试。

手动进行 Sysbench 测试

测试规格

--mysql-db=test 
--table_size=1000000 
--tables=30 
--threads=32/64/128/256/512/1024 
--report-interval=10
--time=60 
--db-ps-mode=disable
--rand-type=uniform

安装 Sysbench

按照以下步骤安装 Sysbench。

下载 Sysbench。

详细信息参考 Sysbench 下载地址。
解压 Sysbench。
```
unzip ./1.0.20.zip
```

编译 Sysbench。

进入 Sysbench 解压后的目录，运行以下命令编译 Sysbench：

[wieck@localhost ~] $ cd sysbench-1.0.20
[wieck@localhost sysbench-1.0.20] $./autogen.sh
[wieck@localhost sysbench-1.0.20] $./configure --prefix=/usr/sysbench/ --with-mysql-includes=/usr/include/mysql/ --with-mysql-libs=/usr/lib64/mysql/ --with-mysql
[wieck@localhost sysbench-1.0.20] $make
[wieck@localhost sysbench-1.0.20] $make install
[wieck@localhost sysbench-1.0.20] $cp -r /usr/sysbench/share/sysbench/* /usr/sysbench/bin/

参数说明：

参数名	说明
--prefix	指定 Sysbench 的安装目录。
--with-mysql-includes	指定 mysql 的 includes 目录。
--with-mysql-libs	指定 mysql 的 lib 目录。
--with-mysql	Sysbench 默认支持 MySQL

运行以下命令，验证 Sysbench 是否安装成功：

[wieck@localhost sysbench-1.0.20] $./src/sysbench --help

如果返回以下信息，则 Sysbench 安装成功。

Usage:
   sysbench [options]... [testname] [command]
Commands implemented by most tests: prepare run cleanup help

环境调优

在执行 Sysbench 测试前，需要对 OceanBase 数据库进行简单的设置。

OBServer 调优

ALTER SYSTEM SET enable_sql_audit=false;
ALTER SYSTEM SET enable_perf_event=false;
ALTER SYSTEM SET syslog_level='PERF';
alter SYSTEM SET enable_record_trace_log=false;

操作步骤

按照以下步骤进行 Sysbench 测试：

运行以下命令，初始化数据库：

/usr/sysbench/bin/sysbench oltp_read_write.lua --mysql-host=x.x.x.x --mysql-port=xxxx --mysql-db=test --mysql-user=$user@$tenant --mysql-password=xxx --table_size=1000000 --tables=30 --threads=150 --report-interval=10 --rand-type=uniform --time=60 cleanup

运行以下命令，新建表：

/usr/sysbench/bin/sysbench oltp_read_write.lua --mysql-host=x.x.x.x --mysql-port=xxxx --mysql-db=test --mysql-user=$user@$tenant --mysql-password=test --table_size=1000000 --tables=30 --threads=150 --report-interval=10 --rand-type=uniform --time=60 prepare

运行以下命令，执行测试：

/usr/sysbench/bin/sysbench oltp_read_write.lua --mysql-host=x.x.x.x --mysql-port=xxxx --mysql-db=test --mysql-user=$user@$tenant --mysql-password=xxx --table_size=1000000 --tables=30 --threads=150 --report-interval=10 --time=60 --rand-type=uniform --db-ps-mode=disable run

参数说明：

参数名	说明
--mysql-host	运行 OceanBase 数据库机器的 IP。如果有 ODP 建议使用 ODP 的 IP。
--mysql-port	端口号。
--mysql-db	待连接的数据库。
--mysql-user	用户名。
--mysql-password	密码。
--table_size	每张表初始化的数据数量。
--tables	初始化表的数量。
--threads	启动的线程数量。
--time	运行时间。设置为 `0` 时表示不限制时间。
--report-interval	运行期间日志，单位为秒。
--events	最大请求数量，定义数量后可以不需要 --time 选项。
--rand-type	访问数据时使用的随机生成函数。取值可以为 `special`、`uniform`、`gaussian` 或 `pareto`。默认值为 `special`，早期值为 `uniform`。
--skip_trx=on	在只读测试中打开或关闭事务。默认打开。
--percentile=N	打印百分位 rt，默认值为 `95`。
oltp_write_only	在 Sysbench 的 lua 目录下，自带有针对不同场景的测试用例，比如 insert 和 point_select 等。

说明

测试结果可参考 OceanBase Sysbench 性能测试报告。

FAQ

安装 Sysbench 失败。报错信息如下：
```
automake 1.10.x (aclocal) wasn't found, exiting
```
操作系统没有安装 Automake。运行以下命令安装 Automake：
```
yum install automake.noarch
```
安装 Sysbench 失败。报错信息如下：
```
libtoolize 1.4+ wasn't found, exiting
```
操作系统没有安装 Libtool。运行以下命令安装 Libtool：
```
yum install libtool
```
安装 Sysbench 失败。报错信息如下：
```
drv_mysql.c:35:19: fatal error: mysql.h: No such file or directory
```
操作系统没有安装 MySQL 的 lib 库。运行以下命令安装：
```
yum install mysql-community-devel.x86_64
```
安装 Sysbench 失败。报错信息如下：
```
cannot find MySQL client libraries in /usr/lib/mysql/
```
执行以下命令查找 MySQL 的 lib 库。可能位于 /usr/lib64/mysql。
```
find /usr -name mysql
```
在 Sysbench 和 OceanBase 数据库配置均合理的情况下，性能还是很差。
1. Sysbench 是对 CPU、内存、网络非常敏感的测试。如果客户端和目标测试数据库不在一个局域网中，网络延迟可能会影响 Sysbench 性能。
2. 与 OceanBase 数据库集群使用了 ODP 有关，可以先对单个 OceanBase 数据库进程进行高并发压力测试，将结果和使用 ODP 的场景对比。
3. 建议将 ODP 和 Sysbench 单独部署在同一台机器上，通过 ODP 进行 Sysbench 测试。
在高并发压力下，为什么系统的 CPU 利用率依然很低？

虽然整体 CPU 偏低，但是部分模块的 CPU 可能达到很高的利用率。