使用YCSB测试mongodb分片集群性能

1. 测试工具

本次测试选取YCSB(Yahoo! Cloud System Benchmark)作为测试客户端工具。YCSB是Yahoo开源的一个nosql测试工具，用来测试比较各种nosql的性能，项目地址：https://github.com/brianfrankcooper/YCSB。项目的mongodb目录下有详细的安装和测试方法。

YCSB支持常见的nosql数据库读写，如插入，修改，删除，读取等。它可以使用多线程来提高客户端的性能。可以方便的自定义各种场景，如95%插入5%读，或者90%读5%更新5%插入等等。可以自定义数据请求分布方式：平均分布，zipfian(大约20%数据获得80%访问请求），最新数据。

2. 测试步骤

1. 选择客户端线程数。使用YCSB测试，要选择一个合适的线程数，否则测试的瓶颈可能在客户端而不是数据库，经过比较，大概100个线程时，YCSB达到最大性能。

2.定义测试场景。本次测试的场景如下：

3.测试不同数量记录下的各种场景。分成两个阶段：

1)，load。加载数据。命令为：

./bin/ycsb load mongodb -threads 100 -s -P workloads/workloada -p mongodb.url=mongodb://mongos:28000/ycsb?w=0 > outputLoad.txt

执行load 命令时，仅有recordcount参数起作用，如recordcount=60000000表示加载六千万条记录。执行run命令时，recordcount不起作用。mongos是集群中mongos实例的ip地址。

2)，run。load数据完成后，各种场景运行测试。

测试场景workloada，位于workloads目录下：

./bin/ycsb run mongodb -threads 100 -s -P workloads/workloada -p mongodb.url=mongodb://mongos:28000/ycsb?w=0 > outputRun.txt

每次load数据前要把上次测试中产生的数据删除，包括各个分片，配置服务器，mongos等的数据。

3. 测试系统架构

集群配置服务器的3个实例部署在configs服务器上，YCSB，mongos实例，shard1，shard2各自部署在一台服务器。shard1和shard2都是单独的mongodb instance，不是replicate set。mongodb 使用2.6版本。

4. 服务器的配置

5. 测试结果

表1， 一个分片，1百万，1千万，6千万，1亿记录时各个场景的吞吐量(ops/sec)。

表2，两个分片，1百万，1千万，6千万记录时各个场景的吞吐量(ops/sec)。

表1

表2

6. 测试结果分析

图1，一个分片时各个场景下吞吐量随记录量的变化曲线。

图2，两个分片时各个场景下吞吐量随记录量的变化曲线。

图3，重写场景(workloada) 不同分片数量的吞吐量随记录量的变化曲线。

图4，重读场景(workloadb) 不同分片数量的吞吐量随记录量的变化曲线。

图1

图2

图3

图4

由图1，workloada可以看出，mongodb的写性能率先达到瓶颈，随着记录数量增加，下降很快，而读取的性能变化很小。

由图3和图4，可以看出，当mongodb遇到写瓶颈时，增加分片，大大增加写性能，少量增加读性能。

可能由于数据量，或者YCSB的瓶颈，测试中mongodb读性能未出现瓶颈。

7.结论

1.Mongodb的读性能很高，适合重读的场景。

2.通过增加分片，可以大大增加mongodb集群的写性能， 部分增加读性能。

3.与关系型数据库相比，mongodb 的优势

• 文档型数据库，json风格的文件存储，结构清晰，无需ORM。
• 复制和高可用性，易于扩展。
• 自动分片
• 使用基于文档的查询语言，有一定的查询能力。
• 任何属性可索引。

所以对于不太复杂的查询场景下，mongodb可以很方便的作为mysql的替代方案，提高db的读写能力。对于大数据场景，内容管理和交付平台，用户数据管理中心，日志平台等都适合使用mongodb。