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数据库性能测试：sysbench用法详解

作者：Monodyee | 2024-04-06 19:03:15

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sysbench oltp_common中文函数

1.简介和安装

sysbench是一个很不错的数据库性能测试工具。

官方站点：https://github.com/akopytov/sysbench/

rpm包下载：https://packagecloud.io/akopytov/sysbench/packages/el/7/sysbench-1.0.15-1.el7.centos.x86_64.rpm

源码包下载：https://github.com/akopytov/sysbench/archive/1.0.15.tar.gz

如果是编译安装，需要先安装好mysql的开发包(尽管编译错误时提示的是缺少Mysql库文件)。

  1. yum -y install mysql-community-devel
  2.  
  3. tar xf 1.0.15.tar.gz
  4. cd sysbench-1.0.15
  5. ./autogen.sh
  6. ./configure
  7. make -j
  8. make install

安装后，只有一个二进制文件sysbench，还提供了很多个lua脚本。

  1. [root@s1 ~]# rpm -ql sysbench | grep 'bin\|lua'  
  2. /usr/bin/sysbench
  3. /usr/share/sysbench/bulk_insert.lua
  4. /usr/share/sysbench/oltp_common.lua
  5. /usr/share/sysbench/oltp_delete.lua
  6. /usr/share/sysbench/oltp_insert.lua
  7. /usr/share/sysbench/oltp_point_select.lua
  8. /usr/share/sysbench/oltp_read_only.lua
  9. /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua
  10. /usr/share/sysbench/oltp_update_index.lua
  11. /usr/share/sysbench/oltp_update_non_index.lua
  12. /usr/share/sysbench/oltp_write_only.lua
  13. /usr/share/sysbench/select_random_points.lua
  14. /usr/share/sysbench/select_random_ranges.lua
  15. /usr/share/sysbench/tests/include/inspect.lua
  16. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/bulk_insert.lua
  17. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/common.lua
  18. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/delete.lua
  19. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/insert.lua
  20. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/oltp.lua
  21. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/oltp_simple.lua
  22. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/parallel_prepare.lua
  23. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/select.lua
  24. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/select_random_points.lua
  25. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/select_random_ranges.lua
  26. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/update_index.lua
  27. /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/update_non_index.lua

本文介绍的是新版本sysbench oltp lua脚本的用法(/usr/share/sysbench/*.lua)，所以不涉及传统的lua(tests/include/oltp_legacy/*.lua)，如果想要了解这些传统Lua脚本的用法，网上随便找。

2.sysbench使用方法

以下列出了sysbench对测试mysql时常用的选项。

  1. [root@xuexi ~]# sysbench --help
  2. Usage:
  3.   sysbench [options]... [test_lua] [lua_options] [command]
  4.  
  5. Commands implemented by most tests: prepare run cleanup help
  6.  
  7. 通用选项：以下中括号中的值表示默认值
  8.   --threads=N                     指定线程数[1]
  9.   --events=N                      限制最大请求数，0表示不限制[0]
  10.   --time=N                        限制最长执行时间，0表示不限制[10]
  11.                     --events和--time二者选一即可
  12.   --forced-shutdown=STRING        达到最长执行时间后还需等待多久关闭sysbench
  13.                                   off表示禁用该功能[off]
  14.   --thread-stack-size=SIZE        每个线程使用的栈空间大小[64K]
  15.   --rate=N                        平均事务处理速率，0表示不限制[0]
  16.   --report-interval=N             每隔几秒报告一次结果，0表示禁用间隔报告[0]
  17.   --config-file=FILENAME          从文件中读取命令行选项
  18.   --tx-rate=N                     已废弃，是--rate的别名[0]
  19.   --max-requests=N                已废弃，是--events的别名[0]
  20.   --max-time=N                    已废弃，是--time的别名[0]
  21.   --num-threads=N                 已废弃，是--threads的别名[1]
  22.   --db-ps-mode=STRING             是否使用prepare模式的语句 {auto, disable} [auto]
  23.  
  24. mysql相关选项：
  25.   --mysql-host=[LIST,...]          MySQL server host [localhost]
  26.   --mysql-port=[LIST,...]          MySQL server port [3306]
  27.   --mysql-socket=[LIST,...]        MySQL socket
  28.   --mysql-user=STRING              MySQL user [sbtest]
  29.   --mysql-password=STRING          MySQL password []
  30.   --mysql-db=STRING                MySQL database name [sbtest]
  31.   --mysql-ignore-errors=[LIST,...] 要忽略的错误代码，值可为"all" [1213,1020,1205]
  32.  
  33. Compiled-in tests:
  34.   fileio - File I/O test
  35.   cpu - CPU performance test
  36.   memory - Memory functions speed test
  37.   threads - Threads subsystem performance test
  38.   mutex - Mutex performance test

其中，command部分有4类：prepare run cleanup和help：

  • prepare：准备数据的命令。例如，在sysbench压力测试之前，需要先准备好测试库、测试表以及测试表中的数据。具体用法见后文。
  • run：表示进行压力测试。
  • cleanup：清除测试时产生的数据。
  • help：输出给定lua脚本的帮助信息。

test_lua是想要使用的lua脚本，如果是rpm包安装的sysbench，则这些脚本都是/usr/share/sysbench目录下。对于一般的数据库测试，只需使用和oltp有关的lua脚本就足够。

options和lua_options是不同的，options是sysbench的选项，lua_options是lua脚本的选项，lua_options应该要放在test_lua的后面(非必需，但建议)。

例如，要查看oltp_common.lua的用法，可以：

sysbench /usr/share/sysbench/oltp_common.lua help

3.准备测试数据

首先创建sysbench所需数据库sbtest(这是sysbench默认使用的库名，必须创建测试库)。

mysqladmin -h127.0.0.1 -uroot -pP@ssword1! -P3306 create sbtest;

然后，准备测试所用的表，这些测试表放在测试库sbtest中。这里使用的lua脚本为/usr/share/sysbench/oltp_common.lua。

  1. sysbench --mysql-host=127.0.0.1 \
  2.          --mysql-port=3306 \
  3.          --mysql-user=root \
  4.          --mysql-password=P@ssword1! \
  5.          /usr/share/sysbench/oltp_common.lua \
  6.          --tables=10 \
  7.          --table_size=100000 \
  8.          prepare

其中--tables=10表示创建10个测试表，--table_size=100000表示每个表中插入10W行数据，prepare表示这是准备数的过程。

  1. mysql> show tables from sbtest;
  2. +------------------+
  3. | Tables_in_sbtest |
  4. +------------------+
  5. | sbtest1          |
  6. | sbtest10         |
  7. | sbtest2          |
  8. | sbtest3          |
  9. | sbtest4          |
  10. | sbtest5          |
  11. | sbtest6          |
  12. | sbtest7          |
  13. | sbtest8          |
  14. | sbtest9          |
  15. +------------------+
  16.  
  17. mysql> select count(*) from sbtest.sbtest1;
  18. +----------+
  19. | count(*) |
  20. +----------+
  21. |   100000 |
  22. +----------+

如果想要清除这10个表，可使用cleanup命令。

  1. sysbench --mysql-host=127.0.0.1 \
  2.          --mysql-port=3306 \
  3.          --mysql-user=root \
  4.          --mysql-password=P@ssword1! \
  5.          /usr/share/sysbench/oltp_common.lua \
  6.          --tables=10 \
  7.          cleanup

4.数据库测试和结果分析

稍微修改下之前准备数据的语句，就可以拿来测试了。

需要注意的是，之前使用的lua脚本为oltp_common.lua，它是一个通用脚本，是被其它lua脚本调用的，它不能直接拿来测试。

所以，我这里用oltp_read_write.lua脚本来做读、写测试。还有很多其它类型的测试，比如只读测试、只写测试、删除测试、大批量插入测试等等。可找到对应的lua脚本进行调用即可。

  1. sysbench --threads=4 \
  2.          --time=20 \
  3.          --report-interval=5 \
  4.          --mysql-host=127.0.0.1 \
  5.          --mysql-port=3306 \
  6.          --mysql-user=root \
  7.          --mysql-password=P@ssword1! \
  8.          /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua \
  9.          --tables=10 \
  10.          --table_size=100000 \
  11.          run

以下是测试返回的结果：

  1. Initializing worker threads...
  2.  
  3. Threads started!
  4.  
  5.  
  6. ####以下是每5秒返回一次的结果，统计的指标包括：
  7. #### 线程数、tps(每秒事务数)、qps(每秒查询数)、
  8. #### 每秒的读/写/其它次数、延迟、每秒错误数、每秒重连次数
  9. [ 5s ] thds: 4 tps: 130.16 qps: 2606.30 (r/w/o: 1824.51/520.66/261.13) lat (ms,95%): 104.84 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
  10. [ 10s ] thds: 4 tps: 126.74 qps: 2539.17 (r/w/o: 1778.17/507.52/253.47) lat (ms,95%): 108.68 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
  11. [ 15s ] thds: 4 tps: 136.54 qps: 2736.34 (r/w/o: 1915.25/548.01/273.07) lat (ms,95%): 102.97 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
  12. [ 20s ] thds: 4 tps: 107.44 qps: 2148.65 (r/w/o: 1505.60/428.17/214.89) lat (ms,95%): 132.49 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
  13.  
  14. SQL statistics:
  15.     queries performed:
  16.         read:          35098   # 执行的读操作数量
  17.         write:         10028   # 执行的写操作数量
  18.         other:         5014    # 执行的其它操作数量
  19.         total:         50140
  20.     transactions:      2507   (124.29 per sec.)    # 执行事务的平均速率
  21.     queries:           50140  (2485.82 per sec.)   # 平均每秒能执行多少次查询
  22.     ignored errors:    0      (0.00 per sec.)
  23.     reconnects:        0      (0.00 per sec.)
  24.  
  25. General statistics:
  26.     total time:                  20.1694s     # 总消耗时间
  27.     total number of events:      2507         # 总请求数量(读、写、其它)
  28.  
  29. Latency (ms):
  30.          min:                            2.32
  31.          avg:                           32.13
  32.          max:                          575.78
  33.          95th percentile:              118.92    # 采样计算的平均延迟
  34.          sum:                        80554.96
  35.  
  36. Threads fairness:
  37.     events (avg/stddev):           626.7500/2.49
  38.     execution time (avg/stddev):   20.1387/0.04

5.cpu/io/内存等测试

sysbench内置了几个测试指标。

  1. Compiled-in tests:
  2.   fileio - File I/O test
  3.   cpu - CPU performance test
  4.   memory - Memory functions speed test
  5.   threads - Threads subsystem performance test
  6.   mutex - Mutex performance test

可直接help输出测试方法。例如，fileio测试。

  1. [root@xuexi ~]# sysbench fileio help
  2. sysbench 1.0.15 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)
  3.  
  4. fileio options:
  5.   --file-num=N                  number of files to create [128]
  6.   --file-block-size=N           block size to use in all IO operations [16384]
  7.   --file-total-size=SIZE        total size of files to create [2G]
  8.   --file-test-mode=STRING       test mode {seqwr, seqrewr, seqrd, rndrd, rndwr, rndrw}
  9.   --file-io-mode=STRING         file operations mode {sync,async,mmap} [sync]
  10.   --file-async-backlog=N        number of asynchronous operatons to queue per thread [128]
  11.   --file-extra-flags=[LIST,...] list of additional flags to use to open files {sync,dsync,direct} []
  12.   --file-fsync-freq=N           do fsync() after this number of requests (0 - don't use fsync()) [100]
  13.   --file-fsync-all[=on|off]     do fsync() after each write operation [off]
  14.   --file-fsync-end[=on|off]     do fsync() at the end of test [on]
  15.   --file-fsync-mode=STRING      which method to use for synchronization {fsync, fdatasync} [fsync]
  16.   --file-merged-requests=N      merge at most this number of IO requests if possible (0 - don't merge) [0]
  17.   --file-rw-ratio=N             reads/writes ratio for combined test [1.5]

例如，创建5个文件，总共1G，每个文件大概200M。

  1. sysbench fileio --file-num=5 --file-total-size=1G prepare
  2.  
  3. [root@xuexi ~]# ls -lh test*
  4. -rw------- 1 root root 205M Jul  8 12:15 test_file.0
  5. -rw------- 1 root root 205M Jul  8 12:15 test_file.1
  6. -rw------- 1 root root 205M Jul  8 12:15 test_file.2
  7. -rw------- 1 root root 205M Jul  8 12:15 test_file.3
  8. -rw------- 1 root root 205M Jul  8 12:15 test_file.4

然后，运行测试。

  1. sysbench --events=5000 \
  2.          --threads=16 \
  3.          fileio \
  4.          --file-num=5 \
  5.          --file-total-size=1G \
  6.          --file-test-mode=rndrw \
  7.          --file-fsync-freq=0 \
  8.          --file-block-size=16384 \
  9.          run

结果：

  1. File operations:
  2.     reads/s:                      98.67
  3.     writes/s:                     66.85
  4.     fsyncs/s:                     6.26
  5.  
  6. Throughput:     # 吞吐量
  7.     read, MiB/s:                  1.54  # 表示读的带宽
  8.     written, MiB/s:               1.04  # 表示读的带宽
  9.  
  10. General statistics:
  11.     total time:                   12.7426s
  12.     total number of events:       2117
  13.  
  14. Latency (ms):
  15.          min:                          0.00
  16.          avg:                         86.66
  17.          max:                       2919.41
  18.          95th percentile:            646.19
  19.          sum:                     183460.80
  20.  
  21. Threads fairness:
  22.     events (avg/stddev):          132.3125/24.19
  23.     execution time (avg/stddev):  11.4663/1.09

再比例cpu性能测试：

  1. [root@xuexi ~]# sysbench cpu --threads=40 --events=10000 --cpu-max-prime=20000 run
  2. sysbench 1.0.15 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)
  3.  
  4. Running the test with following options:
  5. Number of threads: 40
  6. Initializing random number generator from current time
  7.  
  8.  
  9. Prime numbers limit: 20000
  10.  
  11. Initializing worker threads...
  12.  
  13. Threads started!
  14.  
  15. CPU speed:
  16.     events per second:  2127.81
  17.  
  18. General statistics:
  19.     total time:                          4.6986s
  20.     total number of events:              10000
  21.  
  22. Latency (ms):
  23.          min:                                    1.72
  24.          avg:                                   18.16
  25.          max:                                  302.17
  26.          95th percentile:                      110.66
  27.          sum:                               181628.49
  28.  
  29. Threads fairness:
  30.     events (avg/stddev):           250.0000/30.81
  31.     execution time (avg/stddev):   4.5407/0.10
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