TPC-C测试

背景信息

TPC-C是业界常用的一套Benchmark，由TPC委员会制定发布，用于评测数据库的联机交易处理（偏向OLTP）能力。主要涉及10张表，包含了NewOrder（新订单的生成）、Payment（订单付款）、OrderStatus（最近订单查询）、Delivery（配送）和StockLevel（库存缺货状态分析）等五类业务事务模型。TPC-C使用tpmC值（Transactions per Minute）来衡量系统最大有效吞吐量（MQTh，Max Qualified Throughput），其中Transactions以NewOrder Transaction为准，即最终衡量单位为每分钟处理的新订单数。

测试设计

• 测试数据量

  基于1000 Warehouse，其中主要表的数据量如下：

  • bmsql_order_line表3亿行

  • bmsql_stock表1亿行

  • bmsql_customer、bmsql_history、bmsql_order各3000万行

• 测试所用实例规格

  节点规格	节点数
  4C32G	2
  4C32G	4
  8C64G	2
  8C64G	4

• 测试所用压力机规格

  ecs.g6.8xlarge（32 vCPU，128 GB内存）

测试方法

1. 准备压力机ECS

   准备一个ECS（建议配置为32 vCPU 128 GB内存，避免在测试高规格集群时，压力机成为瓶颈），后续操作步骤中涉及的数据准备、运行压测等使用的都是这台ECS机器。

   说明

   测试所用ECS需要部署在VPC网络内。请记录该VPC的名称和ID，后续的所有实例都将部署在该VPC内。

2. 准备压测所用PolarDB-X实例

   1. 创建PolarDB-X实例（按需选择引擎版本MySQL 5.7或MySQL 8.0），详细操作步骤请参见创建实例。

   2. 在实例中创建一个待压测的数据库（本测试中数据库名为tpcc_1000），详细操作步骤请参见创建数据库。

      CREATE DATABASE tpcc_1000;

   说明

   需保证ECS和PolarDB-X实例在同一个VPC中。

3. 调整实例参数

   说明

   为了在压测场景下达到最佳性能，需要调整部分PolarDB-X计算层实例参数。

   1. 修改参数ENABLE_COROUTINE的值为true，XPROTO_MAX_DN_CONCURRENT和XPROTO_MAX_DN_WAIT_CONNECTION的值为4000，详细操作步骤请参见参数设置。

   2. 通过命令行连接到PolarDB-X实例，在同一会话内执行如下SQL语句，关闭日志记录与CPU采样统计：

      set global RECORD_SQL=false;
      set global MPP_METRIC_LEVEL=0;
      set global ENABLE_CPU_PROFILE=false;
      set global ENABLE_TRANS_LOG=false;

4. 准备压测数据

   1. 准备压测工具

      说明

      BenchmarkSQL默认不支持MySQL协议，需要进行工具改造适配（此处提供了基于开源BenchmarkSQL 5.0改动后的源码以及编译后的jar包）。

      下载压测工具包benchmarksql.tar.gz并上传至压力机ECS上，执行以下命令进行解压：

      tar xzvf benchmarksql.tar.gz

   2. 压测配置

      在ECS上执行如下命令，修改props.mysql配置文件，并填入对应的PolarDB-X实例连接信息：

      cd benchmarksql/run
      vi props.mysql

      其中， 配置文件以及主要参数解释如下：

      db=mysql
      driver=com.mysql.jdbc.Driver
      conn=jdbc:mysql://{HOST}:{PORT}/tpcc?readOnlyPropagatesToServer=false&rewriteBatchedStatements=true&failOverReadOnly=false&connectTimeout=3000&socketTimeout=90000&allowMultiQueries=true&clobberStreamingResults=true&characterEncoding=utf8&netTimeoutForStreamingResults=0&autoReconnect=true
      user={USER}
      password={PASSWORD}
      
      warehouses=1000
      loadWorkers=100
      
      terminals=128
      //To run specified transactions per terminal- runMins must equal zero
      runTxnsPerTerminal=0
      //To run for specified minutes- runTxnsPerTerminal must equal zero
      runMins=5
      //Number of total transactions per minute
      limitTxnsPerMin=0
      
      //Set to true to run in 4.x compatible mode. Set to false to use the
      //entire configured database evenly.
      terminalWarehouseFixed=true
      
      //The following five values must add up to 100
      //The default percentages of 45, 43, 4, 4 & 4 match the TPC-C spec
      newOrderWeight=45
      paymentWeight=43
      orderStatusWeight=4
      deliveryWeight=4
      stockLevelWeight=4
      
      // Directory name to create for collecting detailed result data.
      // Comment this out to suppress.
      resultDirectory=my_result_%tY-%tm-%td_%tH%tM%tS
      
      // osCollectorScript=./misc/os_collector_linux.py
      // osCollectorInterval=1
      // osCollectorSSHAddr=user@dbhost
      // osCollectorDevices=net_eth0 blk_sda

      • conn：连接串配置，需填入主机名{HOST}、端口号{PORT}

      • user：用户名

      • password：密码

      • warehouses：仓库数

      • loadWorkers：导入数据并发数

      • terminals：压测并发数

      • runMins：压测时间

   3. 导入压测数据

      在压力机ECS中执行如下命令导入压测数据：

      cd benchmarksql/run/sql.common
      cp tableCreates.sql.auto  tableCreates.sql
      cd ..
      nohup ./runDatabaseBuild.sh props.mysql &

      说明

      默认按照100并发导入，总共5亿多条记录，整体导入时间在小时级别，建议通过nohup推到后台运行，避免ssh命令行断开导致导入中断。

   4. 验证数据完整性

      通过命令行连接到PolarDB-X实例执行以下SQL，若返回结果集均为空，证明数据完整。

      select a.* from (Select w_id, w_ytd from bmsql_warehouse) a left join (select d_w_id, sum(d_ytd) as d_ytd_sum from bmsql_district group by d_w_id) b on a.w_id = b.d_w_id and a.w_ytd = b.d_ytd_sum where b.d_w_id is null;
      
      select a.* from (Select d_w_id, d_id, D_NEXT_O_ID - 1 as d_n_o_id from bmsql_district) a left join (select o_w_id, o_d_id, max(o_id) as o_id_max from bmsql_oorder group by  o_w_id, o_d_id) b on a.d_w_id = b.o_w_id and a.d_id = b.o_d_id and a.d_n_o_id = b.o_id_max where b.o_w_id is null;
      
      select a.* from (Select d_w_id, d_id, D_NEXT_O_ID - 1 as d_n_o_id from bmsql_district) a left join (select no_w_id, no_d_id, max(no_o_id) as no_id_max from bmsql_new_order group by no_w_id, no_d_id) b on a.d_w_id = b.no_w_id and a.d_id = b.no_d_id and a.d_n_o_id = b.no_id_max where b.no_id_max is null;
      
      select * from (select (count(no_o_id)-(max(no_o_id)-min(no_o_id)+1)) as diff from bmsql_new_order group by no_w_id, no_d_id) a where diff != 0;
      
      select a.* from (select o_w_id, o_d_id, sum(o_ol_cnt) as o_ol_cnt_cnt from bmsql_oorder  group by o_w_id, o_d_id) a left join (select ol_w_id, ol_d_id, count(ol_o_id) as ol_o_id_cnt from bmsql_order_line group by ol_w_id, ol_d_id) b on a.o_w_id = b.ol_w_id and a.o_d_id = b.ol_d_id and a.o_ol_cnt_cnt = b.ol_o_id_cnt where b.ol_w_id is null;
      
      select a.* from (select d_w_id, sum(d_ytd) as d_ytd_sum from bmsql_district group by d_w_id) a left join (Select w_id, w_ytd from bmsql_warehouse) b on a.d_w_id = b.w_id and a.d_ytd_sum = b.w_ytd where b.w_id is null;

5. 执行压测

   执行如下命令运行TPC-C测试：

   cd benchmarksql/run
   ./runBenchmark.sh props.mysql

   运行后可以看到实时的tpmC数值，运行结束后会显示平均的tpmC数值。

   [2024/07/16 17:00:05.845] Average tpmC: 306979.98 Current tpmC: 308052.00 Memory Usage: 661MB / 3584MB
   [2024/07/16 17:00:10.845] Average tpmC: 307029.91 Current tpmC: 309876.00 Memory Usage: 1024MB / 3584MB
   [2024/07/16 17:00:15.845] Average tpmC: 307111.09 Current tpmC: 311820.00 Memory Usage: 429MB / 3584MB
   [2024/07/16 17:00:20.846] Average tpmC: 307108.95 Current tpmC: 306982.60 Memory Usage: 780MB / 3584MB
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00, Measured tpmC (NewOrders) = 307058.27
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00, Measured tpmTOTAL = 681928.39
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00, Transaction Count = 3411539
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00,
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00,
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00, Session Start = 2024-07-16 16:55:20
   17:00:21,011 [Thread-508] INFO jTPCC : Term-00, Session End = 2024-07-16 17:00:21

测试结果