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磁盘(ESSD)型性能白皮书

更新时间:

本文介绍云原生内存数据库Tair磁盘(ESSD)型性能测试的测试环境、测试工具、测试方法与测试结果。

测试环境

测试环境信息

说明

地域和可用区域

所有测试均在华东1(杭州)地域的可用区I中完成。

Redis实例架构

标准版(双副本)架构,详情请参见标准架构

部署压测工具的机器

云服务器ECS实例,规格为ecs.g6e.13xlarge,规格详情请参见实例规格族

磁盘(ESSD)型实例规格

  • tair.essd.standard.xlarge

  • tair.essd.standard.2xlarge

  • tair.essd.standard.4xlarge

  • tair.essd.standard.8xlarge

  • tair.essd.standard.13xlarge

规格详情请参见磁盘型实例规格

测试主要针对下述两种场景进行:

  • 内存大于数据场景:绝大部分数据可以在内存中访问到,此场景下内存与数据的比例约为7:1。

  • 数据大于内存场景:只有部分数据缓存在内存,部分访问请求需要读取硬盘中的数据,根据负载不同,需要访问磁盘的比例也不一样,此场景下内存与数据的比例约为1:4。

测试工具

采用开源社区的YCSB压测工具进行压测。YCSB是一款Java编写的支持多种数据库的性能测试工具,具体安装和使用方法请参见YCSB

本测试中,对YCSB的相关内容做了一定的修改,使其支持导入long类型的recordcount参数、支持测试Redis的String相关命令,修改后的完整源代码请参见YCSB源码

工作负载

  • Load:100%的String SET操作(写操作)。

  • Uniform-Read:采用Workload A,100%均匀随机String GET操作(读操作),主要测试严苛条件下的读性能。

  • Zipfian-Read:采用Workload C,数据分布方法为zipfian,测试大部分读请求访问小部分数据的性能,符合大部分的读场景。

  • Uniform-50%Read-50%Update:采用Workload A,50%的String SET操作(更新操作)与50%的String GET操作,主要测试随机更新的性能。

关于Workload的详细介绍,请参见Core Workloads

测试命令

下述脚本以数据大于内存场景为例。

#! /bin/bash

ip=192.168.0.23
port=3100
timeout=30000
command_group=string
recordcount=640000000
run_operationcount=20000000
fieldcount=1
fieldlength=100
threads=32
load_sleep_time=600
run_sleep_time=60

echo "##################################### $command_group  ############################################"
#Load
./bin/ycsb load redis -s -P workloads/workloada -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${recordcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -threads ${threads}
sleep ${load_sleep_time}

#Uniform-Read
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workloadc  -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${run_operationcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -p "requestdistribution=uniform" -threads ${threads}
sleep ${run_sleep_time}

#Zipfian-Read
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workloadc  -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${run_operationcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -p "requestdistribution=zipfian" -threads ${threads}
sleep ${run_sleep_time}

#Uniform-50%Read-50%Update
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workloada  -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${run_operationcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -p "requestdistribution=uniform" -threads ${threads}

表 1. 参数说明

参数

说明

ip

Tair实例的IP地址。

port

Tair实例的服务端口。

timeout

测试命令的超时时间,单位为ms。

command_group

测试类型,配置为String。

recordcount

数据加载阶段准备的数据量。

run_operationcount

Run阶段操作的数据量。本测试中:

  • 内存大于数据场景下,配置和recordcount参数相同的值。

  • 数据大于内存场景下,配置的值为recordcount参数值除以32。

fieldcount

字段个数,配置为1。

fieldlength

值长度,配置为100。

threads

YCSB线程数,根据实例规格配置。

测试结果

测试指标

说明

QPS

每秒处理的读写操作数,单位为次/秒。

Average Latency

读或写操作的平均延迟,单位为微秒(us)。

99th Percentile Latency

处理速度最快的99%的操作中,最长的延迟时间,单位为微秒。例如该指标的值为500微秒,表示99%的请求可以在500微秒内被处理。

内存大于数据场景

内存大于数据场景的测试结果

实例规格

YCSB配置

工作负载

QPS(次/秒)

Average Latency(微秒)

99th Percentile Latency(微秒)

tair.essd.standard.xlarge

recordcount=20000000

run_operationcount=20000000

threads=32

Load

36740

851

1595

Uniform-Read

103890

294

907

Zipfian-Read

106357

288

865

Uniform-50%Read-50%Update

46610

Read:530

Read:1108

Update:795

Update:1684

tair.essd.standard.2xlarge

recordcount=40000000

run_operationcount=40000000

threads=50

Load

54670

911

1528

Uniform-Read

150796

314

995

Zipfian-Read

151110

314

977

Uniform-50%Read-50%Update

69137

Read:537

Read:948

Update:878

Update:1479

air.essd.standard.4xlarge

recordcount=80000000

run_operationcount=80000000

threads=100

Load

90703

1099

1697

Uniform-Read

285833

339

1196

Zipfian-Read

288750

335

1162

Uniform-50%Read-50%Update

110316

Read:757

Read:1114

Update:1041

Update:1536

tair.essd.standard.8xlarge

recordcount=160000000

run_operationcount=160000000

threads=120

Load

117581

1011

1692

Uniform-Read

477099

242

784

Zipfian-Read

494550

234

727

Uniform-50%Read-50%Update

196245

Read:519

Read:829

Update:691

Update:1096

tair.essd.standard.13xlarge

recordcount=240000000

run_operationcount=240000000

threads=160

Load

126366

1249

2281

Uniform-Read

673183

231

637

Zipfian-Read

691383

230

652

Uniform-50%Read-50%Update

197803

Read:678

Read:940

Update:935

Update:1925

数据大于内存场景

数据大于内存场景测试结果

实例规格

YCSB配置

工作负载

QPS(次/秒)

Average Latency(微秒)

99th Percentile Latency(微秒)

tair.essd.standard.xlarge

recordcount=640000000

run_operationcount=20000000

threads=32

Load

25561

1245

3497

Uniform-Read

25727

1239

2042

Zipfian-Read

47559

667

1217

Uniform-50%Read-50%Update

19731

Read:1576

Read:6383

Update:1639

Update:6487

tair.essd.standard.2xlarge

recordcount=1280000000

run_operationcount=40000000

threads=50

Load

42287

1179

3465

Uniform-Read

35794

1394

1880

Zipfian-Read

77759

637

1219

Uniform-50%Read-50%Update

28656

Read:1716

Read:8863

Update:1761

Update:8951

air.essd.standard.4xlarge

recordcount=2560000000

run_operationcount=80000000

threads=100

Load

65923

1514

6615

Uniform-Read

44753

2232

7903

Zipfian-Read

120337

826

1382

Uniform-50%Read-50%Update

38470

Read:2577

Read:8535

Update:2617

Update:8583

tair.essd.standard.8xlarge

recordcount=5120000000

run_operationcount=160000000

threads=120

Load

89231

1340

9575

Uniform-Read

51175

2343

2955

Zipfian-Read

131317

911

1573

Uniform-50%Read-50%Update

38930

Read:3063

Read:8695

Update:3097

Update:8735

tair.essd.standard.13xlarge

recordcount=7680000000

run_operationcount=240000000

threads=160

Load

92163

1733

9879

Uniform-Read

51267

3510

16623

Zipfian-Read

138522

1152

2131

Uniform-50%Read-50%Update

39584

Read:4022

Read:12159

Update:4057

Update:12239

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