[数据库]000 – 🍳Sysbench 数据库压力测试工具

000 – :egg:Sysbench 数据库压力测试工具

  • sysbench 是一个开源的、模块化的、跨平台的多线程性能测试工具,可以用来进行CPU、内存、磁盘 I/O 、线程、数据库的性能测试。目前支持的数据库有 MySQLOraclePostgreSQL 。以下操作都将以支持 MySQL 数据库为例进行。

1. Linux 上安装 sysbench 工具

  • 安装方式有两种,一种是通过 yum / apt 等来安装,另一种自己下载源码包来安装,笔者这里采用的是 centos ,采用 yum 安装
  • sysbench 的源码包下载地址: http://sourceforge.net/projects/sysbench ,采用源码安装的可转这里
  • 通过 yum 安装如下:

    • 设置 yum repo 仓库

curl -s https://packagecloud.io/install/repositories/akopytov/sysbench/script.rpm.sh | sudo bash

  • 安装

sudo yum -y install sysbench

  • 安装完检查是否成功

sysbench –version

2. 数据库测试用例准备

  • 我们这里测试的是 MySQL ,首先我们在数据库创建一个专门用来测试的库 test_db

  • 通过 sysbench 创建20个测试表,每个表中创建100万数据,再通过10个线程对测试库发起访问,持续5分钟,对其进行压测

3. sysbench 构建表与数据

  • 执行下面命令准备数据

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_read_write –db-ps-mode=disable prepare

  • 上面命令的参数说明:

    • --db-driver=mysql : 表示数据库的驱动类型,我们使用的是 MySQL 所以填 mysql ,如果使用 Oracle 则填写相应的 oracle
    • --time=300 : 这个参数表示持续访问的时间 300秒
    • --threads=10 : 表示使用10个线程模拟并发访问
    • --report-interval=1 : 表示每隔一秒输出以此压测情况
    • --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root : 这一块的配置,就是基本的数据库链接信息,指定数据库 IP ,端口,账号密码
    • --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 : 这三个参数设置,表示指定测试的库为 test_db , 同时在这个库中构建20个表,并且每个表中构建出 100万条测试数据,表的名字会类似 sbtest1 , sbtest2 这种格式
    • oltp_read_write : 表示执行 oltp 数据库的读写测试
    • --db-ps-mode=disable : 禁止 ps 模式
    • prepare : 表示按照命令设置去构建出我们的数据,也就是对前面所有命令的执行方案

4. 全方位测试

1. 综合读写测试

  • 测试数据库的综合读写 TPS ,使用 oltp_read_write 模式

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_read_write –db-ps-mode=disable run

注意:命令最后不再是 之前的 prepare,这里是 run ,表示运行压测,前面的是准备数据

  • 效果

  • 上面是直接输出到控制台,我们也可以将其全部记录在文件中,通过管道, | tee /tmp/mysysbench.log 整个命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_read_write –db-ps-mode=disable run | tee /tmp/mysysbench.log

2. 只读性能测试

  • 测试数据库的只读性能,使用 oltp_read_only 模式,命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_read_only –db-ps-mode=disable run

  • 结果:

  • 如果要输出到文件如上

3. 删除性能测试

  • 测试数据库的删除性能,使用模式: oltp_delete ,命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_delete –db-ps-mode=disable run

4. 更新索引字段测试

  • 测试数据库的更新索引字段的性能,使用模式: oltp_update_index , 命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_update_index –db-ps-mode=disable run

5. 更新非索引字段测试

  • 测试数据库中更新非索引字段的性能,使用模式: oltp_update_non_index , 命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_update_non_index –db-ps-mode=disable run

6. 插入性能测试

  • 测试数据库的数据插入性能,使用模式: oltp_insert ,命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_insert –db-ps-mode=disable run

7. 写入性能测试

  • 测试数据库的写入性能,使用模式: oltp_write_only , 命令如下:

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_write_only –db-ps-mode=disable run

8. 清理数据

  • 前面命令进行了各种测试,在测试完之后我们可以通过下面的 cleanup 命令来清除构建的测试数据

sysbench –db-driver=mysql –time=300 –threads=10 –report-interval=1 –mysql-host=192.168.56.10 –mysql-port=3306 –mysql-user=root –mysql-password=root –mysql-db=test_db –tables=20 –table_size=1000000 oltp_read_write –db-ps-mode=disable cleanup

9. 压测结果分析

  • 通过上面的命令我们可以全方位的得到测试的结果,我们直接每个一秒输出一次结果,在控制台会输出类似下面的东西:

[ 31s ] thds: 10 tps: 350.35 qps: 5575.50 (r/w/o: 4874.81/0.00/700.69) lat (ms,95%): 36.89 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

  • 我们来解释一下其中的含义,首先 [31s] 表示这是在第31秒的时候输出的一段压测统计结果,其他字段如下:

    • thds:10 : 表示当前有 10 个线程正在压测
    • tps:350.35 : 表示当前每秒执行了 350.35 个事务
    • qps:5575.50 : 表示当前每秒可以执行 5575.50 个请求
    • (r/w/o: 4874.81/0.00/700.69) : 表示在每秒 5575.50 个请求中,有 4874.81 个读请求, 0.00 个写请求, 700.69 个其他请求,其实就是对 qps 的细化
    • lat (ms,95%): 36.89 :表示 95% 的请求的延迟都在36.89 毫秒以下
    • err/s: 0.00 reconn/s: 0.00 :表示有0个请求失败,发生了0次的网络重连
  • 在压测结束后会输出一个总的压测结果,如下:

  • 其中的参数的解释:

10. 常用监控命令

  • 在压测过程中我们要时刻关注服务器的 CPU 、磁盘 I/O 、网络负载等信息,一旦发现任何一个超出一定负荷,则不适合再继续加大线程数来压测了
  • 一定要注意,压测的过程是要保证机器各项指标在正常范围内的最大负载,而不是我们不断的增大 sysbench 的线程数,不关系其他指标,这样即使机器每秒抗住了很高的 qps ,但是这时候的机器已经是满负荷运行了,内存, cpu ,网络带宽等都几乎被打满,这种情况机器随时可能挂掉,这时候的测压就没有什么代表性了,因为你不可能在生产者让它达到这样的负荷

观察 CPU 的的负荷

  • Linux 下最常见的命令就是 top 命令,可以输出详细的情况,如下:

  • 对于上面的输出,我们详细来分析一下,首先看第一行的输出

top – 16:24:21 up 13:41, 4 users, load average: 0.11, 3.10, 3.72

    • 16:24:21 : 表示当前的时间
    • up 13:41 :表示已经运行了多长时间
    • 4 users :当前机器有几个用户在使用
    • load average: 0.11, 3.10, 3.72 :这是核心。表示 CPU 在 一分钟、五分钟、十五分钟 内的平均负载情况,简单解释一下,假设我们是一个四核的 CPU ,此时如果我们的 CPU 负载是 0.15 ,那么表示这四个核心中连一个核心都没使用满,表明整体比较空闲;如果整个负载是1,则表示四个核中有一个已经使用的比较繁忙了,但是其他三个还是比较空闲的;如果负载是4,则说明当前四个核心都处于跑满的状态,如果负载大于四,假设6,那说明四核的 CPU 被超负荷使用也无法处理完当前的任务,有很多线程与要等待 CPU 资源
    • 后面有内存的使用情况,

    KiB Mem : 498684 total, 6216 free, 366620 used, 125848 buff/cache

    • 498684 total : 总的内存,差不多 490M
    • 6216 free :当前可用内存, 6M
    • 366620 used :已使用内存
    • 125848 buff/cache :用于 IO 缓冲的内存

    磁盘IO检测

    • 在检测 CPU 和内存使用的同时,我们还需要检测磁盘的使用状况,包括 IO 吞吐量, IOPS 等信息
    • 主要通过 dstat 命令来查看,如果系统没有装可以通过 yum install dstat 进行安装
    • 执行 dstat -d 命令,可以看到如下:

    上面显示的内存可以看到存储的IO吞吐量的详细数据,每秒读 19M 数据,每秒写 6521K 的数据,这个吞吐量并不是很高,一般普通的机械硬盘可以到达上百 MB 的读写量

    • 使用命令 dstat -r 来查看 IOPS 的情况,如下:

    如上面结果可以看到,读写分别的 IOPS 的值, 也就是说随即磁盘读取/写入每秒多少次 ,通常来说磁盘的读写每秒在两三百次是可接受的

    网卡流量检测

    • 同样我们可以通过 dstat -n 来查看网卡的具体流量情况,如下:

    可以看到上面所示,网卡每秒接收和发送的数据量。通常来说如果我们电脑是千兆网卡,那么每秒钟网卡的总流量也就在 100M 左右,甚至更低

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