sysbench對mysql壓力測試的詳細教程

更新時間：2016年09月30日 15:10:53 投稿：daisy

眾所周知sysbench是一個模塊化的、跨平臺、多線程基準測試工具，主要用于評估測試各種不同系統(tǒng)參數(shù)下的數(shù)據(jù)庫負載情況。下面這篇文章就來詳細介紹sysbench如何對mysql進行壓力測試，有需要的可以一起來看看。

前言

在對網(wǎng)站整體性能進行benchmark時，可以使用多種工具，比如大名鼎鼎的ab(Apache bench)，http_load等工具。這里我們不關(guān)注他們的使用，如果你想了解，可以自行在網(wǎng)上找到答案。

重點來說MySQL的基準測試如何進行，也有很多種工具來供我們選擇，比如mysqlslap、sysbench、Super Smack等，其中mysqlslap的使用MySQL官網(wǎng)給出了介紹，Super Smack是服務(wù)器壓力測試強有力的工具，那么sysbench便是我們進行MySQL基準測試的很漂亮的工具了。

sysbench

sysbench是一款開源的多線程性能測試工具，可以執(zhí)行CPU/內(nèi)存/線程/IO/數(shù)據(jù)庫等方面的性能測試。數(shù)據(jù)庫目前支持MySQL/Oracle/PostgreSQL；

它主要包括以下幾種方式的測試：

1、cpu性能

2、磁盤io性能

3、調(diào)度程序性能

4、內(nèi)存分配及傳輸速度

5、POSIX線程性能

6、數(shù)據(jù)庫性能(OLTP基準測試)

sysbench的數(shù)據(jù)庫OLTP測試支持MySQL、PostgreSQL、Oracle，目前主要用于Linux操作系統(tǒng)，開源社區(qū)已經(jīng)將sysbench移植到了Windows，并支持SQL Server的基準測試。

廢話不多說，開始。

一、sysbench安裝

mysql版本: mysql-community-server-5.6.29

OS: CentOS 6.7 X86_64

sysbench 0.5相比0.4版本有一些變化，包括oltp測試結(jié)合了lua腳本，還多了一些隱藏選項，本文會涉及得到一部分。

// 先安裝編譯依賴環(huán)境
$ sudo yum install gcc gcc-c++ automake make libtool mysql-community-devel
$ cd /tmp && git clone https://github.com/akopytov/sysbench.git
$ cd /tmp/sysbench && ./autogen.sh
$ ./configure --prefix=/usr/local/sysbench-0.5
$ ./make && sudo make install
// 0.5版本需要oltp.lua測試腳本
// 如果是rpm包方式安裝的，在 /usr/share/doc/sysbench/tests/db/ 下可找到
$ cd /usr/local/sysbench && sudo mkdir -p share/tests/db
$ cp /tmp/sysbench/sysbench/tests/db/*.lua share/tests/db/
$ ./bin/sysbench --version
sysbench 0.5

如果需要測試PostgreSQL、Oracle，則在configure時需要加上 –with-oracle 或者 –with-pgsql 參數(shù)

二、使用sysbench對mysql壓測

2.1 只讀示例

./bin/sysbench --test=./share/tests/db/oltp.lua \
--mysql-host=10.0.201.36 --mysql-port=8066 --mysql-user=ecuser --mysql-password=ecuser \
--mysql-db=dbtest1a --oltp-tables-count=10 --oltp-table-size=500000 \
--report-interval=10 --oltp-dist-type=uniform --rand-init=on --max-requests=0 \
--oltp-test-mode=nontrx --oltp-nontrx-mode=select \
--oltp-read-only=on --oltp-skip-trx=on \
--max-time=120 --num-threads=12 \
[prepare|run|cleanup]

注意最后一行，一項測試開始前需要用prepare來準備好表和數(shù)據(jù)，run執(zhí)行真正的壓測，cleanup用來清除數(shù)據(jù)和表。實際prepare的表結(jié)構(gòu)：

mysql> desc dbtest1a.sbtest1;
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type       | Null | Key | Default | Extra     |
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| id  | int(10) unsigned | NO  | PRI | NULL  | auto_increment |
| k   | int(10) unsigned | NO  | MUL | 0    |        |
| c   | char(120)    | NO  |   |     |        |
| pad  | char(60)     | NO  |   |     |        |
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
4 rows in set (0.00 sec)

上面的測試命令代表的是：對mysql進行oltp基準測試，表數(shù)量10，每表行數(shù)約50w（幾乎delete多少就會insert的多少），并且是非事務(wù)的只讀測試，持續(xù)60s，并發(fā)線程數(shù)12。

需要說明的選項：

mysql-db=dbtest1a：測試使用的目標數(shù)據(jù)庫，這個庫名要事先創(chuàng)建

--oltp-tables-count=10：產(chǎn)生表的數(shù)量

--oltp-table-size=500000：每個表產(chǎn)生的記錄行數(shù)

--oltp-dist-type=uniform：指定隨機取樣類型，可選值有 uniform(均勻分布), Gaussian(高斯分布), special(空間分布)。默認是special

--oltp-read-only=off：表示不止產(chǎn)生只讀SQL，也就是使用oltp.lua時會采用讀寫混合模式。默認 off，如果設(shè)置為on，則不會產(chǎn)生update,delete,insert的sql。

--oltp-test-mode=nontrx：執(zhí)行模式，這里是非事務(wù)式的。可選值有simple,complex,nontrx。默認是complex

simple：簡單查詢，SELECT c FROM sbtest WHERE id=N

complex (advanced transactional) ：事務(wù)模式在開始和結(jié)束事務(wù)之前加上begin和commit，一個事務(wù)里可以有多個語句，如點查詢、范圍查詢、排序查詢、更新、刪除、插入等，并且為了不破壞測試表的數(shù)據(jù)，該模式下一條記錄刪除后會在同一個事務(wù)里添加一條相同的記錄。

nontrx (non-transactional) ：與simple相似，但是可以進行update/insert等操作，所以如果做連續(xù)的對比壓測，你可能需要重新cleanup,prepare。

--oltp-skip-trx=[on|off] ：省略begin/commit語句。默認是off

--rand-init=on：是否隨機初始化數(shù)據(jù)，如果不隨機化那么初始好的數(shù)據(jù)每行內(nèi)容除了主鍵不同外其他完全相同

--num-threads=12：并發(fā)線程數(shù)，可以理解為模擬的客戶端并發(fā)連接數(shù)

--report-interval=10：表示每10s輸出一次測試進度報告

--max-requests=0：壓力測試產(chǎn)生請求的總數(shù)，如果以下面的max-time來記，這個值設(shè)為0

--max-time=120：壓力測試的持續(xù)時間，這里是2分鐘。

注意，針對不同的選項取值就會有不同的子選項。比如oltp-dist-type=special，就有比如oltp-dist-pct=1、oltp-dist-res=50兩個子選項，代表有50%的查詢落在1%的行（即熱點數(shù)據(jù)）上，另外50%均勻的(sample uniformly)落在另外99%的記錄行上。

再比如oltp-test-mode=nontrx時, 就可以有oltp-nontrx-mode，可選值有select（默認）, update_key, update_nokey, insert, delete，代表非事務(wù)式模式下使用的測試sql類型。

以上代表的是一個只讀的例子，可以把num-threads依次遞增（16,36,72,128,256,512），或者調(diào)整my.cnf參數(shù)，比較效果。另外需要注意的是，大部分mysql中間件對事務(wù)的處理，默認都是把sql發(fā)到主庫執(zhí)行，所以只讀測試需要加上oltp-skip-trx=on來跳過測試中的顯式事務(wù)。

ps1: 只讀測試也可以使用share/tests/db/select.lua進行，但只是簡單的point select。

ps2: 我在用sysbench壓的時候，在mysql后端會話里有時看到大量的query cache lock，如果使用的是uniform取樣，最好把查詢緩存關(guān)掉。當然如果是做兩組性能對比壓測，因為都受這個因素影響，關(guān)心也不大。

2.2 混合讀寫

讀寫測試還是用oltp.lua，只需把--oltp-read-only等于off。

./bin/sysbench --test=./share/tests/db/oltp.lua --mysql-host=10.0.201.36 --mysql-port=8066 --mysql-user=ecuser --mysql-password=ecuser --mysql-db=dbtest1a --oltp-tables-count=10 --oltp-table-size=500000 --report-interval=10 --rand-init=on --max-requests=0 --oltp-test-mode=nontrx --oltp-nontrx-mode=select --oltp-read-only=off --max-time=120 --num-threads=128 prepare
./bin/sysbench --test=./share/tests/db/oltp.lua --mysql-host=10.0.201.36 --mysql-port=8066 --mysql-user=ecuser --mysql-password=ecuser --mysql-db=dbtest1a --oltp-tables-count=10 --oltp-table-size=500000 --report-interval=10 --rand-init=on --max-requests=0 --oltp-test-mode=nontrx --oltp-nontrx-mode=select --oltp-read-only=off --max-time=120 --num-threads=128 run
./bin/sysbench --test=./share/tests/db/oltp.lua --mysql-host=10.0.201.36 --mysql-port=8066 --mysql-user=ecuser --mysql-password=ecuser --mysql-db=dbtest1a --oltp-tables-count=10 --oltp-table-size=500000 --report-interval=10 --rand-init=on --max-requests=0 --oltp-test-mode=nontrx --oltp-nontrx-mode=select --oltp-read-only=off --max-time=120 --num-threads=128 cleanup

然而oltp-test-mode=nontrx一直沒有跟著我預(yù)期的去走，在mysql general log里面看到的sql記錄與complex模式相同。所以上面示例中的--oltp-test-mode=nontrx --oltp-nontrx-mode=select可以刪掉。

update:

原來sysbench 0.5版本去掉了這個選項，因為作者正在準備1.0版本，所以也就沒有更新0.5版本的doc。網(wǎng)上的博客漫天飛，就沒有一個提出來的，也是沒誰了。

分析一下oltp.lua腳本內(nèi)容，可以清楚單個事務(wù)各操作的默認比例：select:update_key:update_non_key:delete:insert = 14:1:1:1:1，可通過oltp-point-selects、oltp-simple-ranges、oltp-sum-ranges、oltp-order-ranges、oltp-distinct-ranges，oltp-index-updates、oltp-non-index-updates這些選項去調(diào)整讀寫權(quán)重。

同只讀測試一樣，在atlas,mycat這類中間件測試中如果不加oltp-skip-trx=on，那么所有查詢都會發(fā)往主庫，但如果在有寫入的情況下使用--oltp-skip-trx=on跳過BEGIN和COMMIT，會出現(xiàn)問題：

ALERT: failed to execute MySQL query: INSERT INTO sbtest4 (id, k, c, pad) VALUES (48228, 47329, '82773802508-44916890724-85859319254-67627358653-96425730419-64102446666-75789993135-91202056934-68463872307-28147315305', '13146850449-23153169696-47584324044-14749610547-34267941374'):
ALERT: Error 1062 Duplicate entry ‘48228' for key ‘PRIMARY'
FATAL: failed to execute function `event': (null)

原因也很容易理解，每個線程將選擇一個隨機的表，不加事務(wù)的情況下高并發(fā)更新（插入）出現(xiàn)重復(fù)key的概率很大，但我們壓測不在乎這些數(shù)據(jù)，所以需要跳過這個錯誤--mysql-ignore-errors=1062，這個問題老外有出過打補丁的方案允許--mysql-ignore-duplicates=on，但作者新加入的忽略錯誤碼這個功能已經(jīng)取代了它。mysql-ignore-errors選項是0.5版本加入的，但目前沒有文檔標明。

這里不得不佩服老外的辦事效率和責任心，提個疑惑能立馬得到回復(fù)，反觀國內(nèi)，比如在atlas,mycat項目里提到問題到現(xiàn)在都沒人搭理。。。

2.3 只更新

如果基準測試的時候，你只想比較兩個項目的update（或insert）效率，那可以不使用oltp腳本，而直接改用update_index.lua：

./bin/sysbench --test=./share/tests/db/update_index.lua \
--mysql-host=10.0.201.36 --mysql-port=8066 --mysql-user=ecuser --mysql-password=ecuser \
--mysql-db=dbtest1a --oltp-tables-count=10 --oltp-table-size=500000 \
--report-interval=10 --rand-init=on --max-requests=0 \
--oltp-read-only=off --max-time=120 --num-threads=128 \
[ prepare | run | cleanup ]

此時像oltp-read-only=off許多參數(shù)都失效了。需要說明的是這里 (非)索引更新，不是where條件根據(jù)索引去查找更新，而是更新索引列上的值。

三. 結(jié)果解讀

sysbench 0.5: multi-threaded system evaluation benchmark
Running the test with following options:
Number of threads: 128
Report intermediate results every 20 second(s)
Initializing random number generator from timer.
Random number generator seed is 0 and will be ignored
Initializing worker threads...
Threads started!
[ 20s] threads: 128, tps: 2354.54, reads: 33035.89, writes: 9423.39, response time: 66.80ms (95%), errors: 0.00, reconnects: 0.00
[ 40s] threads: 128, tps: 2377.75, reads: 33274.26, writes: 9507.55, response time: 66.88ms (95%), errors: 0.00, reconnects: 0.00
[ 60s] threads: 128, tps: 2401.35, reads: 33615.30, writes: 9607.40, response time: 66.40ms (95%), errors: 0.00, reconnects: 0.00
[ 80s] threads: 128, tps: 2381.20, reads: 33331.50, writes: 9522.55, response time: 67.30ms (95%), errors: 0.00, reconnects: 0.00
[ 100s] threads: 128, tps: 2388.85, reads: 33446.10, writes: 9556.35, response time: 67.00ms (95%), errors: 0.00, reconnects: 0.00
[ 120s] threads: 128, tps: 2386.40, reads: 33421.35, writes: 9545.35, response time: 66.94ms (95%), errors: 0.00, reconnects: 0.00
OLTP test statistics:
  queries performed:
    read:              4003048 //總select數(shù)量
    write:              1143728 //總update、insert、delete語句數(shù)量
    other:              571864  //commit、unlock tables以及其他mutex的數(shù)量
    total:              5718640
  transactions:            285932 (2382.10 per sec.) //通常需要關(guān)注的數(shù)字(TPS)
  read/write requests:         5146776 (42877.85 per sec.)
  other operations:          571864 (4764.21 per sec.)
  ignored errors:           0   (0.00 per sec.) //忽略的錯誤數(shù)
  reconnects:             0   (0.00 per sec.)
General statistics:
  total time:             120.0334s //即max-time指定的壓測實際
  total number of events:       285932  //總的事件數(shù)，一般與transactions相同
  total time taken by event execution: 15362.6623s
  response time:
     min:                 17.60ms
     avg:                 53.73ms //95%的語句的平均響應(yīng)時間
     max:                252.90ms
     approx. 95 percentile:       66.88ms
Threads fairness:
  events (avg/stddev):      2233.8438/9.04
  execution time (avg/stddev):  120.0208/0.01

我們一般關(guān)注的用于繪圖的指標主要有：

response time avg: 平均響應(yīng)時間。（后面的95%的大小可以通過--percentile=98的方式去更改）

transactions: 精確的說是這一項后面的TPS 。但如果使用了-oltp-skip-trx=on，這項事務(wù)數(shù)恒為0，需要用total number of events 去除以總時間，得到tps（其實還可以分為讀tps和寫tps）

read/write requests: 用它除以總時間，得到吞吐量QPS

當然還有一些系統(tǒng)層面的cpu,io,mem相關(guān)指標

sysbench還可以對文件系統(tǒng)IO測試，CPU性能測試，以及內(nèi)存分配與傳輸速度測試，這里就不介紹了。

總結(jié)

sysbench的缺點就是，模擬的表結(jié)構(gòu)太簡單，不像tpcc-mysql那樣完整的事務(wù)系統(tǒng)。但對于性能壓測對比還是很有用的，因為sysbench使用的環(huán)境參數(shù)限制是一樣的。以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流。

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