sysbench 0.5使用手册

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注意：本文刚开始只介绍了 sysbench 0.5 之前的版本，在了解了 sysbench 0.5 之后进行了补充，大部分测试和参数都是一样的，只是 sysbench 0.5 在测试数据库方面更加全面丰富。

关注 sysbench 0.5 oltp 测试的，可以直接调到最后 sysbench 0.5 部分。

#1. sysbench 介绍

sysbench 是一个模块化的、跨平台、多线程基准测试工具，主要用于评估测试各种不同系统参数 下的数据库负载情况。关于这个项目的详细介绍请看：http://sysbench.sourceforge.net。

它主要包括以下几种方式的测试：

1. cpu 性能
2. 磁盘 io 性能
3. 调度程序性能
4. 内存分配及传输速度
5. POSIX 线程性能
6. 数据库性能(OLTP 基准测试)

目前 sysbench 主要支持 MySQL，Pgsql 和 Oracle 这 3 种数据库。

#2. 安装 sysbench

基于 Debain 的操作系统，可以直接安装：

sudo apt-get install sysbench

也可以下载源码，然后自己编译安装。

项目主页：http://sysbench.sourceforge.net/
下载地址：http://sourceforge.net/projects/sysbench
文档地址：http://sysbench.sourceforge.net/docs

#3. 开始测试

##3.1 CPU 性能测试

根据官网的介绍可知：CPU 测试使用 64 位整数，测试计算素数直到某个最大值所需要的时间。

sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run

输出如下：

Maximum prime number checkedin CPU test:200000Test execution summary:
    total time:286.5703s
    total number of events:10000
    total time taken byevent execution:285197.4463
    per-request statistics:
         min:109.67ms
         avg:28519.74ms
         max:36760.02ms
         approx.95 percentile:31751.56msThreads fairness:
    events (avg/stddev):9.7656/0.81
    execution time (avg/stddev):278.5131/6.05

我们只需要关心测试的总时间 (total time) 即可。

CPU 性能测试有一个需要注意的地方，上面的测试只使用了一个线程，如果在两个 cpu processor 不同的电脑上做比较，这是不公平的。公平的做法是指定合理的线程数，如下所示：

sysbench --test=cpu --num-threads=`grep "processor" /proc/cpuinfo | wc -l` \
				--cpu-max-prime=200000 run

补充知识：

查看 CPU 核数的方法

1. 查看物理 cpu 个数

    grep "physical id"/proc/cpuinfo | sort -u | wc -l

2. 查看核心数量

    grep "core id"/proc/cpuinfo | sort -u | wc -l

3. 查看线程数量

    grep "processor"/proc/cpuinfo | sort -u | wc -l

在 sysbench 的测试中，–num-threads 取值为”线程数量”即可，再大的值没有什么意义，对测试结果也没有什么影响。

#3.2 线程 (thread) 测试

测试线程调度器的性能。对于高负载情况下测试线程调度器的行为非常有用。

sysbench --test=threads --num-threads=64 run  

下面是输出结果：

Number of threads:64Doing thread subsystem performance test
Thread yields per test:1000Locks used:8Threads started!Done.Test execution summary:
    total time:4.5845s
    total number of events:10000
    total time taken byevent execution:291.9995
    per-request statistics:
         min:0.76ms
         avg:29.20ms
         max:152.71ms
         approx.95 percentile:71.11msThreads fairness:
    events (avg/stddev):156.2500/5.81
    execution time (avg/stddev):4.5625/0.02

说实话，我也不怎么会分析这个测试结果，网上搜了半天也没有搜到，几乎所有的资料都是简单的罗列出测试结果，也不告诉我们应该怎么分析，实在是太不照顾新手了。我自己是通过（total time:）判断线程调度的性能的，下面是我在服务器上运行这个测试的输出：

Number of threads:64Doing thread subsystem performance test
Thread yields per test:1000Locks used:8Threads started!Done.Test execution summary:
    total time:2.4829s
    total number of events:10000
    total time taken byevent execution:157.3468
    per-request statistics:
         min:0.21ms
         avg:15.73ms
         max:166.69ms
         approx.95 percentile:119.14msThreads fairness:
    events (avg/stddev):156.2500/22.25
    execution time (avg/stddev):2.4585/0.02

可以看到 total time 比在我自己电脑上少了一半，服务器的线程调度肯定比普通电脑快多了。

#3.3 互斥锁(mutex)

测试互斥锁的性能，方式是模拟所有线程在同一时刻并发运行，并都短暂请求互斥锁。

sysbench --test=mutex --num-threads=16--mutex-num=2048 \
				--mutex-locks=1000000--mutex-loops=5000 run

输出结果如下：

Number of threads:16Doing mutex performance test
Threads started!Done.Test execution summary:
    total time:3.6123s
    total number of events:16
    total time taken byevent execution:57.6636
    per-request statistics:
         min:3580.79ms
         avg:3603.98ms
         max:3610.94ms
         approx.95 percentile:10000000.00msThreads fairness:
    events (avg/stddev):1.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):3.6040/0.01

为了不误导别人，我就不解释各参数的含义了，可以请参考这里。

##3.4 内存测试

内存测试测试了内存的连续读写性能。

sysbench --test=memory --memory-block-size=8K--memory-total-size=2G--num-threads=16 run

上面这条语句指定了整个测试过程中，传输 2G 的数据量，每个 block 的大小为 8K(大写的 K)。测试结果如下所示，我们最关心的是吞吐量(8030.45MB/sec)，和后面的磁盘 io 测试结果比较可知，内存的连续读写比磁盘的连续读写快十几倍。

Number of threads:16Doing memory operations speed test
Memory block size:8KMemory transfer size:2048MMemory operations type: write
Memory scope type:globalThreads started!Done.Operations performed:262144(1027897.89 ops/sec)2048.00 MB transferred (8030.45 MB/sec)Test execution summary:
    total time:0.2550s
    total number of events:262144
    total time taken byevent execution:3.1911
    per-request statistics:
         min:0.00ms
         avg:0.01ms
         max:29.55ms
         approx.95 percentile:0.00msThreads fairness:
    events (avg/stddev):16384.0000/926.14
    execution time (avg/stddev):0.1994/0.02

##3.5 文件 IO 基准测试

文件 IO(fileio)基准测试可以测试系统在不同 IO 负载下的性能。这对于比较不同的硬盘驱动器，不同的 RAID 卡，不同的 RAID 模式，都很有帮助。可以根据测试结果调整 IO 子系统。文件 IO 基准测试模拟了很多 InnoDB 的 IO 特性。

测试的第一步是准备 (Prepare) 阶段，生成测试用到的数据文件，生成的数据文件至少要比内存大。如果文件中的数据能完全放入内存中，则操作系统 缓存大部分的数据，导致测试结果无法体现 IO 密集型的工作负载。首先通过下面的命令创建一个数据集：

sysbench --test=fileio --file-total-size=40G prepare

这个命令会在当前工作目录下创建测试文件，后续的运行 (run) 阶段将通过读写这些文件进行测试。第二步就是运行 (run) 阶段，针对不同的 IO 类型有不同的测试选项：

• seqwr 顺序写入
• seqrewr 顺序重写
• seqrd 顺序读取
• rndrd 随机读取
• rndwr 随机写入
• rndrw 混合随机读 / 写

下面的命令运行文件 I / O 混合随机读 / 写基准测试：

sysbench --test=fileio --file-total-size=40G--file-test-mode=rndrw\
				--init-rng=on --max-time=300--max-requests=0 run

结果如下：

Extra file open flags:0128 files,240Mb each
30Gb total file size
Block size 16KbNumber of random requests for random IO:0Read/Write ratio for combined random IO test:1.50Periodic FSYNC enabled, calling fsync() each 100 requests.Calling fsync() at the end of test,Enabled.Using synchronous I/O mode
Doing random r/w test
Threads started!Time limit exceeded, exiting...Done.Operations performed:15900Read,10600Write,33842Other=60342TotalRead248.44MbWritten165.62MbTotal transferred 414.06Mb(1.3802Mb/sec)88.33Requests/sec executed

Test execution summary:
    total time:300.0074s
    total number of events:26500
    total time taken byevent execution:164.1563
    per-request statistics:
         min:0.01ms
         avg:6.19ms
         max:315.51ms
         approx.95 percentile:15.83msThreads fairness:
    events (avg/stddev):26500.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):164.1563/0.00

输出结果中包含了大量的信息。和 IO 子系统密切相关的包括每秒请求数和总吞吐量。在上述例子中，每秒请求数是 88.33 Requests/sec，吞吐量是 1.3802Mb/sec。另外，时间信息也非常有用，尤其是大约 95% 的时间分布。这些数据对于评估磁盘性能十分有用。

测试完成以后，运行清除 (cleanup) 操作删除第一步生成的测试文件。

sysbench --test=fileio --fil-total-size=30G cleanup

##3.6 oltp

下面来看最重要也是最复杂的测试————oltp。oltp 基准测试模拟了一个简单的事物处理系统的工作负载。下面的例子使用的是一张超过百万行记录的表，第一步是先生成这张表：

sysbench --test=oltp --oltp-table-size=1000000--mysql-db=test \
				--mysql-user=root prepare

生成数据只需要上面这条简单的命令即可。这条命令在 test 数据库中新建了一个表(sbtest)，并在表中插入了 1000000 条记录。

对于非默认安装的 mysql，需要指定连接到 msyql 服务器的 socket(my.cnf 中的 socket 值)，如下所示：

sysbench --test=oltp --oltp-table-size=1000000--mysql-user=root \
--mysql-db=test --mysql-socket=/data/ntse/lmx/sysbench/var/mysqld.sock \
prepare

数据加载完成以后就可以开始测试了，这个例子采用了 16 个线程，测试时长为 720 秒：

sysbench --test=oltp --oltp-table-size=1000000--mysql-db=test \
				--mysql-user=root --max-time=720--max-requests=0 \
				--num-threads=16--oltp-test-mode=complex run

与插入记录时一样，如果 mysql 是非默认安装，还需要指定–mysql-socket 的值。

Number of threads:16Doing OLTP test.Running mixed OLTP test
UsingSpecial distribution (12 iterations,1 pct of values are returned in75 pct cases)Using"BEGIN"for starting transactions
Using auto_inc on the id column
Threads started!Time limit exceeded, exiting...(last message repeated 15 times)Done.

OLTP test statistics:
    queries performed:
        read:26225724
        write:9366330
        other:3746532
        total:39338586
    transactions:1873266(2601.71 per sec.)
    deadlocks:0(0.00 per sec.)
    read/write requests:35592054(49432.47 per sec.)
    other operations:3746532(5203.42 per sec.)Test execution summary:
    total time:720.0136s
    total number of events:1873266
    total time taken byevent execution:11506.8251
    per-request statistics:
         min:2.37ms
         avg:6.14ms
         max:400.48ms
         approx.95 percentile:14.90msThreads fairness:
    events (avg/stddev):117079.1250/275.62
    execution time (avg/stddev):719.1766/0.01

如上所示，结果中包含了相当多的信息。其中最有价值的信息如下；

• 总的事务数
• 每秒事务数
• 时间统计信息（最小，平均，最大响应时间，以及 95% 百分比响应时间）
• 线程公平性统计信息

最最重要的当然是每秒事务数(2601.71 per sec.)。

oltp 测试注意事项：

1. –max-requests –max-requests 默认值为 10000，如果设置了–max-requests 或者使用默认值，分析结果的时候主要查看运行时间(total time)，一般情况下，都将–max-requests 赋值为 0，即不限制请求数量，通过–max-time 来指定测试时长，然后查看系统的每秒事务数。

2. –oltp-test-mode

   –oltp-test-mode 用以指定测试模式，取值有(simeple,complex,nontrx)，默认是 complex。不同模式会执行不同的语句。具体执行语句如下所示：

   1. Simple 这种模式只是简单的执行 selec 语句。

           SELECT c FROM sbtest WHERE id=N  

   2. complex(Advanced transactional) 在事务中，可能包含下列语句。

      • Point queries:

          SELECT c FROM sbtest WHERE id=N

      • Range queries:

          SELECT c FROM sbtest WHERE id BETWEEN N AND M 

      • Range SUM() queries:

          SELECT SUM(K) FROM sbtest WHERE id BETWEEN N and M

      • Range ORDER BY queries:

          SELECT c FROM sbtest WHERE id between N and M ORDER BY c

      • Range DISTINCT queries:

          SELECT DISTINCT c FROM sbtest WHERE id BETWEEN N and M ORDER BY c

      • UPDATEs on index column:

          UPDATE sbtest SET k=k+1 WHERE id=N 

      • UPDATEs on non-index column:

          UPDATE sbtest SET c=N WHERE id=M 

      • DELETE queries:

          DELETE FROM sbtest WHERE id=N 

      • INSERT queries:

          INSERT INTO sbtest VALUES (...)

   3. nontrx(Non-transactional) 这种模式包含下列 SQL 语句。

      • Point queries:

          SELECT pad FROM sbtest WHERE id=N

      • UPDATEs on index column:

          UPDATE sbtest SET k=k+1 WHERE id=N

      • UPDATEs on non-index column:

          UPDATE sbtest SET c=N WHERE id=M

      • DELETE queries:

          DELETE FROM sbtest WHERE id=N

      • INSERT queries:

          INSERT INTO sbtest (k, c, pad) VALUES(N, M, S)

3. simple 与 –oltp-read-only 的区别

   simple 模式和在 complex 模式下开启 read-only 选项都只包含 select 语句。但是 simple 模式只包含最简单的 select 语句，相反地，complex 模式中，如果我们开启 read-only 选项，即--oltp-read-only=on，则会包含复杂的 SQL 语句。如：

    SELECT SUM(K) FROM sbtest WHERE id BETWEEN N and M
    SELECT DISTINCT c FROM sbtest WHERE id BETWEEN N and M ORDER BY c

4. 测试自有的存储引擎

   测试自有的存储引擎需要告诉 sysbench，这个存储引擎是否支持事务。

   如下所示：

   • 准备

       sysbench --test=oltp --mysql-table-engine=tnt --mysql-engine-trx=yes \
                       --oltp-table-size=100000--mysql-user=root --mysql-db=test \
                       --mysql-socket=/data/ntse/lmx/sysbench/var/mysqld.sock \
                       prepare

   • 测试

       sysbench --test=oltp --mysql-table-engine=tnt --mysql-engine-trx=yes \
                       --oltp-table-size=100000--mysql-user=root --mysql-db=test \
                       --mysql-socket=/data/ntse/lmx/sysbench/var/mysqld.sock \
                       --oltp-test-mode=complex --num-threads=16--max-time=720 \
                       --max-requests=0 run

   • 清除

       sysbench --test=oltp --mysql-table-engine=tnt --mysql-engine-trx=yes \
                       --oltp-table-size=100000--mysql-user=root --mysql-db=test \
                       --mysql-socket=/data/ntse/lmx/sysbench/var/mysqld.sock \
                       clean

4. sysbench 0.5

##4.1 下载安装

1. 下载

    bzr branch lp:sysbench

2. 安装依赖库

    sudo apt-get installlibtool

3. 安装

    tar -zxvf sysbench.tar.gz
    cd sysbench
    ./autogen.sh
    ./configure
    make
    #make install #可选

4. 开始测试

    cd sysbench/sysbench
    ./sysbench --test=./tests/db/oltp.lua
    --debug=yes \
    --mysql-host=localhost \
    --mysql-socket=PATH/mysqld.sock \
    --mysql-db=test \
    --mysql-table-engine=innodb \
    --mysql-engine-trx=yes \
    --mysql-user=root \
    --max-requests=0 \
    --max-time=60 \
    --num-threads=16 \
    --oltp-table-size=100000 \
    --report-interval=10[prepare|run|cleanup]

5. 解释

   • –debug 参数用以打印更加详细的调试信息
   • –report-interval 用以打印中间结果
   • 除了测试 oltp，sysbench 0.5 还可以进行插入操作的性能测试 (insert.lua)，选择操作的性能测试(select.lua) 等。

本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2017-01/139392.htm