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BenchmarkSQL性能测试
2020-01-20BenchmarkSQL性能测试
BenchmarkSQL 性能测试
实验环境
TPC-C 标准测试模拟了 5 种事务处理
1．新订单（New-Order）
事务内容：对于任意一个客户端,从固定的仓库随机选取 5-15 件商品,创建新订单.其中 1%的订单要由假想的用户操作失败而回滚。
主要特点：中量级、读写频繁、要求响应快。
2．支付操作(Payment)
事务内容：对于任意一个客户端,从固定的仓库随机选取一个辖区及其内用户,采用随机的金额支付一笔订单,并作相应历史纪录。
主要特点：轻量级，读写频繁，要求响应快。
3．订单状态查询(Order-Status)
事务内容：对于任意一个客户端,从固定的仓库随机选取一个辖区及其内用户,读取其最后一条订单,显示订单内每件商品的状态。
主要特点：中量级，只读频率低，要求响应快。
4．发货(Delivery)
事务内容：对于任意一个客户端,随机选取一个发货包,更新被处理订单的用户余额,并把该订单从新订单中删除。
主要特点：1-10 个批量，读写频率低，较宽松的响应时间。
5．库存状态查询(Stock-Level)
事务内容：对于任意一个客户端,从固定的仓库和辖区随机选取最后 20 条订单,查看订单中所有的货物的库存,计算并显示所有库存低于随机生成域值的商品数量。
主要特点：重量级,只读频率低,较宽松的响应时间。
E-R 模型
每个 Warehouse 数据量约为：76823.04KB
TPC-C 测试指标
TPC-C 测试的结果主要有两个指标，即流量指标（Throughput,简称 tpmC)和性价比（Price/Performance,简称 Price/tpmC)。
- 流量指标(Throughput,简称 tpmC)： 按照 TPC 组织的定义，流量指标描述了系统在执行支付操作、订单状态查询、发货和库存状态查询这 4 种交易的同时，每分钟可以处理多少个新订单交易。所有交易的响应时间必须满 足 TPC-C 测试规范的要求，且各种交易数量所占的比例也应该满足 TPC-C 测试规范的要求。在这种情况下，流量指标值越大说明系统的联机事务处理能力越高。
- 性价比（Price/Performance,简称 Price/tpmc)： 即测试系统的整体价格与流量指标的比值，在获得相同的 tpmC 值的情况下，价格越低越好。
作为一名数据库的使用者，从个人角度出发，做 TPC-C 测试的目的主要有两点：
学习一款数据库仅仅做功能性演示是远远不够的，如果能够贴近生产环境进行实际操作那是最好不过了，而 TPC-C 可以提供类似这样的环境。
作为一名数据库管理者，交付的每一套生产环境都是自己的“艺术品”，在交付前自己的“艺术品”表现概况如何？怎样才能让这个“艺术品”更优？TPC-C 测试结果可以告诉我们这些。
根据官方文档介绍的测试环境，本文中涉及的 TPC-C 测试将使用 BenchmarkSQL5.0 软件实现。
BenchmarkSQL 是一款基于 JDBC 实现的类似于 OLTP 的 TPC-C 标准测试工具，目前支持的数据库如：PostgreSQL、Oracle 等。由于 openGauss 的接口与 PostgreSQL 兼容性较好，所以也可以使用该工具对 openGauss 数据库进行 TPC-C 测试。
相关软件下载地址
benchmarksql-5.0 下载地址： https://udomain.dl.sourceforge.net/project/benchmarksql/benchmarksql-5.0.zip
htop 下载地址： https://github.com/htop-dev/htop/releases
R 语言下载地址： https://mirror.bjtu.edu.cn/cran/src/base/R-3/R-3.6.3.tar.gz
配置 BenchmarkSQL 主机
根据官方文档，安装必要的软件包
- 配置 YUM 源(若仅使用华为云内网的 YUM 源(http://mirrors.myhuaweicloud.com/repo/CentOS-Base-7.repo)，会造成软件版本依赖问题
## 配置华为YUM源
mkdir -p /etc/yum.repos.d/repo_bak/
mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/repo_bak/
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://repo.huaweicloud.com/repository/conf/CentOS-7-reg.repo
## 配置Epel源
yum remove -y epel-release
yum install -y https://repo.huaweicloud.com/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm
cd /etc/yum.repos.d/
rm -rf epel-testing.repo
sed -i "s/#baseurl/baseurl/g" /etc/yum.repos.d/epel.repo
sed -i "s/mirrorlist/#mirrorlist/g" /etc/yum.repos.d/epel.repo
sed -i "s@http://download.fedoraproject.org/pub@https://repo.huaweicloud.com@g" /etc/yum.repos.d/epel.repo
## 顺刷新缓存
yum clean all
yum makecache
yum repolist all
- 安装依赖软件包
yum install gcc glibc-headers gcc-c++ gcc-gfortran readline-devel libXt-devel pcre-devel libcurl libcurl-devel -y
yum install ncurses ncurses-devel autoconf automake zlib zlib-devel bzip2 bzip2-devel xz-devel -y
yum install java-1.8.0-openjdk ant -y
- 安装 R 语言(generateReport.sh 脚本需要)
yum install pango-devel pango libpng-devel cairo cairo-devel ## 使R语言支持png图片，否则报告生成有问题
wget https://mirror.bjtu.edu.cn/cran/src/base/R-3/R-3.6.3.tar.gz
tar -zxf R-3.6.3.tar.gz
cd R-3.6.3
./configure && make && make install
## 如果需要重新安装，请参考以下步骤 ##
make uninstall
./configure
make
make install
- 编译安装 htop(服务器端和客户端都安装)
unzip htop-3.0.5.zip
cd htop-3.0.5
./autogen.sh && ./configure && make && make install
- 检查安装情况(java/ant/htop)
[root@benchmarksql ~]# ant -version
Apache Ant(TM) version 1.9.4 compiled on November 5 2018
[root@benchmarksql ~]# java -version
openjdk version "1.8.0_262"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_262-b10)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.262-b10, mixed mode)
[root@benchmarksql ~]# htop --version
htop 3.0.5
[root@prod ~]# R --version
R version 3.6.3 (2020-02-29) -- "Holding the Windsock"
Copyright (C) 2020 The R Foundation for Statistical Computing
Platform: x86_64-pc-linux-gnu (64-bit)
准备软件
- 解压软件及 JDBC 驱动
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/
[root@benchmarksql soft]# ls
benchmarksql-5.0.zip openGauss-1.1.0-JDBC.tar.gz
[root@benchmarksql soft]# unzip benchmarksql-5.0.zip
[root@benchmarksql soft]# tar -zxvf openGauss-1.1.0-JDBC.tar.gz
[root@benchmarksql soft]# ls
benchmarksql-5.0 benchmarksql-5.0.zip openGauss-1.1.0-JDBC.tar.gz postgresql.jar
- 替换默认的 postgresql 驱动
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/lib/postgres/
[root@benchmarksql postgres]# mv postgresql-9.3-1102.jdbc41.jar postgresql-9.3-1102.jdbc41.jar.bak
[root@benchmarksql postgres]# mv /soft/postgresql.jar .
[root@benchmarksql postgres]# ls
postgresql-9.3-1102.jdbc41.jar.bak postgresql.jar
- 使用 ant 编译
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/
[root@benchmarksql benchmarksql-5.0]# ant
Buildfile: /soft/benchmarksql-5.0/build.xml
init:
[mkdir] Created dir: /soft/benchmarksql-5.0/build
compile:
[javac] Compiling 11 source files to /soft/benchmarksql-5.0/build
dist:
[mkdir] Created dir: /soft/benchmarksql-5.0/dist
[jar] Building jar: /soft/benchmarksql-5.0/dist/BenchmarkSQL-5.0.jar
BUILD SUCCESSFUL
Total time: 2 seconds
配置软件
- 配置 props 文件(配置文件切忌多余空格，否则会出现各种错误)
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/run
[root@benchmarksql run]# vi props.openGauss.1000w
------------------------------------------------------------
db=postgres
driver=org.postgresql.Driver
// 修改连接字符串, 包含IP、端口号、数据库
conn=jdbc:postgresql://***.***.***.***:26000/tpcc1000?prepareThreshold=1&batchMode=on&fetchsize=10
// 设置数据库登录用户和密码。
user=jack
password=*****@***
warehouses=20 //仓库数，每个Warehouse的数据量大小约为76823.04KB
loadWorkers=4 //用于在数据库中初始化数据的加载进程数量，默认为4 (建议填写CPU核数)
terminals=6 //终端数即：并发客户端数量, 跟服务端最大work数对应，通常设置为CPU线程总数的2～6倍
runTxnsPerTerminal=0 //每个终端(terminal)运行的固定事务数量,当该参数为非0时,runMins参数必须等于零
runMins=5 //要运行指定的分钟,当该参数为非0时,runTxnsPerTerminal必须等于零
limitTxnsPerMin=0 //每分钟总事务数
terminalWarehouseFixed=false //在4.x兼容模式下运行时，设置为True。设置为false以均匀使用整个配置的数据库。
//以下五个值相加之和为100 (45、43、4、4和4的默认百分比与TPC-C规范匹配)
newOrderWeight=45
paymentWeight=43
orderStatusWeight=4
deliveryWeight=4
stockLevelWeight=4
//创建文件夹以收集详细结果数据。
//通过注释取消此内容。
resultDirectory=my_result_%tY-%tm-%td_%tH%tM%tS
osCollectorScript=./misc/os_collector_linux.py
osCollectorInterval=1
//收集OS负载信息。
osCollectorSSHAddr=omm@***.***.***.***
osCollectorDevices=net_eth0 blk_vda
------------------------------------------------------------
- 配置 tableCreates.sql 脚本,调整表的表空间分布(充分利用多块磁盘的 IO)
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/run/sql.common
[root@benchmarksql sql.common]# vi tableCreates.sql
------------------------------------------------------------
CREATE TABLESPACE tbs1 location '/gauss/data/tbs1';
CREATE TABLESPACE tbs2 location '/gauss/data/tbs2';
create table bmsql_config (
cfg_name varchar(30) primary key,
cfg_value varchar(50)
);
create table bmsql_warehouse (
w_id integer not null,
w_ytd decimal(12,2),
w_tax decimal(4,4),
w_name varchar(10),
w_street_1 varchar(20),
w_street_2 varchar(20),
w_city varchar(20),
w_state char(2),
w_zip char(9)
)WITH (FILLFACTOR=80);
create table bmsql_district (
d_w_id integer not null,
d_id integer not null,
d_ytd decimal(12,2),
d_tax decimal(4,4),
d_next_o_id integer,
d_name varchar(10),
d_street_1 varchar(20),
d_street_2 varchar(20),
d_city varchar(20),
d_state char(2),
d_zip char(9)
)WITH (FILLFACTOR=80);
create table bmsql_customer (
c_w_id integer not null,
c_d_id integer not null,
c_id integer not null,
c_discount decimal(4,4),
c_credit char(2),
c_last varchar(16),
c_first varchar(16),
c_credit_lim decimal(12,2),
c_balance decimal(12,2),
c_ytd_payment decimal(12,2),
c_payment_cnt integer,
c_delivery_cnt integer,
c_street_1 varchar(20),
c_street_2 varchar(20),
c_city varchar(20),
c_state char(2),
c_zip char(9),
c_phone char(16),
c_since timestamp,
c_middle char(2),
c_data varchar(500)
)WITH (FILLFACTOR=80) tablespace tbs1;
create sequence bmsql_hist_id_seq;
create table bmsql_history (
hist_id integer,
h_c_id integer,
h_c_d_id integer,
h_c_w_id integer,
h_d_id integer,
h_w_id integer,
h_date timestamp,
h_amount decimal(6,2),
h_data varchar(24)
)WITH (FILLFACTOR=80);
create table bmsql_new_order (
no_w_id integer not null,
no_d_id integer not null,
no_o_id integer not null
)WITH (FILLFACTOR=80);
create table bmsql_oorder (
o_w_id integer not null,
o_d_id integer not null,
o_id integer not null,
o_c_id integer,
o_carrier_id integer,
o_ol_cnt integer,
o_all_local integer,
o_entry_d timestamp
)WITH (FILLFACTOR=80);
create table bmsql_order_line (
ol_w_id integer not null,
ol_d_id integer not null,
ol_o_id integer not null,
ol_number integer not null,
ol_i_id integer not null,
ol_delivery_d timestamp,
ol_amount decimal(6,2),
ol_supply_w_id integer,
ol_quantity integer,
ol_dist_info char(24)
)WITH (FILLFACTOR=80);
create table bmsql_item (
i_id integer not null,
i_name varchar(24),
i_price decimal(5,2),
i_data varchar(50),
i_im_id integer
);
create table bmsql_stock (
s_w_id integer not null,
s_i_id integer not null,
s_quantity integer,
s_ytd integer,
s_order_cnt integer,
s_remote_cnt integer,
s_data varchar(50),
s_dist_01 char(24),
s_dist_02 char(24),
s_dist_03 char(24),
s_dist_04 char(24),
s_dist_05 char(24),
s_dist_06 char(24),
s_dist_07 char(24),
s_dist_08 char(24),
s_dist_09 char(24),
s_dist_10 char(24)
)WITH (FILLFACTOR=80) tablespace tbs2;
------------------------------------------------------------
配置与数据库服务器的 ssh 互信
[root@benchmarksql ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@benchmarksql ~]# ssh-copy-id omm@***.***.***.***
配置 openGauss DB 主机
创建数据库及用户
postgres=# create user jack with sysadmin identified by '*****@***';
CREATE ROLE
postgres=# create database tpcc1000 encoding='UTF-8' owner=jack;
CREATE DATABASE
配置 pg_hba.conf
[omm@prod ~]$ gs_guc reload -N all -I all -h "host tpcc1000 jack ***.***.***.***0/32 sha256"
备份数据目录，测试完毕后可以快速恢复
[omm@prod ~]$ gs_ctl stop -D /gauss/data/db1/
[omm@prod ~]$ cp -r /gauss/data/db1 /gauss/data/db1_bak
[omm@prod ~]$ gs_ctl start -D /gauss/data/db1/
BenchmarkSQL 主机发起测试
- 导入测试数据
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/run
[root@benchmarksql run]# ./runDatabaseBuild.sh props.openGauss.1000w ## 执行前，请务必将props.openGauss.1000w文件的所有注释和多余空格删除，否则可能报错
-- ----
-- Extra commands to run after the tables are created, loaded,
-- indexes built and extras created.
-- PostgreSQL version.
-- ----
vacuum analyze;
## 当执行完毕vacuum后，使用ctrl+c手动终止数据载入进程。
- 运行 TPCC 测试
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/run
[root@benchmarksql run]# ./runBenchmark.sh props.openGauss.1000w
## 执行前，请务必将props.openGauss.1000w文件的所有注释和多余空格删除，否则可能报错
## terminals参数设置有大小范围要求，太大会报错：ERROR jTPCC : Term-00, Invalid number of terminals!y
查看测试结果
runBenchmark.sh 运行结果
14:57:19,609 [Thread-3] INFO jTPCC : Term-00, Measured tpmC (NewOrders) = 14193.09
14:57:19,609 [Thread-3] INFO jTPCC : Term-00, Measured tpmTOTAL = 31578.42
14:57:19,609 [Thread-3] INFO jTPCC : Term-00, Session Start = 2021-01-19 14:52:19
14:57:19,609 [Thread-3] INFO jTPCC : Term-00, Session End = 2021-01-19 14:57:19
14:57:19,609 [Thread-3] INFO jTPCC : Term-00, Transaction Count = 157899
运行时的 htop 数据
html 报告查看
## 检查R语言是否支持png
# R
> capabilities()
jpeg png tiff tcltk X11 aqua
FALSE TRUE FALSE FALSE FALSE FALSE
http/ftp sockets libxml fifo cledit iconv
TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE
NLS profmem cairo ICU long.double libcurl
TRUE FALSE TRUE TRUE TRUE TRUE
## 生成html报告
[root@benchmarksql run]# ./generateReport.sh my_result_2021-01-19_145218/
Generating my_result_2021-01-19_145218//tpm_nopm.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//latency.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//cpu_utilization.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//dirty_buffers.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//blk_vda_iops.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//blk_vda_kbps.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//net_eth0_iops.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//net_eth0_kbps.png ... OK
Generating my_result_2021-01-19_145218//report.html ... OK ## HTML报告
[root@benchmarksql ~]# cd /soft/benchmarksql-5.0/run/my_result_2021-01-19_145218
[root@benchmarksql my_result_2021-01-19_145218]# ls
blk_vda_iops.png cpu_utilization.png dirty_buffers.png net_eth0_iops.png report.html tpm_nopm.png
blk_vda_kbps.png data latency.png net_eth0_kbps.png run.properties
