数据库优化-基准測试（一）

基准測试的目的

基准測试是为了找出系统的瓶颈，包含：

• 硬件

  磁盘、内存、网络等。

• 操作系统

  文件系统、内存管理、驱动、调度等。

• RDBMS

  SQL层、存储引擎层。

• Schema设计

  索引、表结构、数据类型。

• Query

  Query写的不好、逻辑错误。

• 应用程序问题
• 系统各部分之间的交互

  磁盘IO、RAM、RDBMS等。

• 測量值

  怎样測量？哪里最花时间？哪个组件最忙？

• 找出造成瓶颈的原因

系统測试计划的需求

• 选择正确的硬件和软件 ；
• 理解系统的行为 ；
• 理解系统的性能 。
• 对系统做正确调优和配置 ；
• 识别系统的优缺点 ；
• 定位系统的薄弱点 ；
• 计划未来的增长量 ；
• 计划可能发生的特殊事件 ；
• 理解系统的伸缩性。

哪些要做基准測试？

• 完整測试
  • 对全部的基础设施做測试，Webserver、应用程序、缓存层、数据库、网络、外部资源等；
  • 这样的方法提供了一个完整的全貌，但非常难以实现；
  • 结果复杂难以理解。有可能会误导。

• 单个组件
  • 只基准測试基础设施的单个组件；
  • easy实现。但可能会忽略真正的瓶颈。
  • 结果easy理解。

单个组件的基准測试的比較须要考虑OS配置、硬件、DB系统、參数、Schema、查询及工作负载。

基准測试计划指南

1. 定义基准前的目标。
2. 了解可反复生成的工作负载；
3. 记录全部的信息，甚至看起来可能没实用的。包含硬件信息、配置、版本号、表大小等；
4. 创建基线。每个基准。都是未来的基线。
5. 定义基准測试后的目标；
6. 仅在同一时间改动一个配置，并返回基准结果。

基准測试的类型

• 性能測试类型
  • 压力測试
  • 负载測试
  • 耐久性測试
  • 峰值測试
• 压力測试

  測试系统的极限。包含

  • 使用极限负载
  • 定义上限
  • 定义容量
• 负载測试

  測试系统可承受的负载。包含：

  • 用户数量
  • 事务数量
  • 数据库大小
• 耐久性測试

  和负载測试相似，仿真可持续的时间，在较长的时间段内測试系统的稳定性。

• 峰值測试
  • 測试工作负载的突然变化；
  • 定义在当前环境下的系统行为。比如：
    • 不影响系统的情况下处理峰值；
    • 性能将会减少；
    • 系统将停止/失败/崩溃。

性能測试的目的

• 在基准測试前必须规划；
• 验证系统是否满足规定的标准；
• 比較两个系统；
• 隔离系统中性能差的组件。
• 高吞吐量；
• 低延迟；
• 面对伸缩时的稳定性;
• 面对并发时的稳定性。

吞吐量

• 是广泛使用的測量值，指的是单位时间（秒或分钟）内成功的事务数量；
• 通常只关注平均值;
• 广泛用于市场上的比較;
• 对压力測试非常重要。

延迟

• 完毕一个事务所需的总时间；
• 最小/平均/最大响应时间。
• 对负载測试非常重要。

面对伸缩时的稳定性

• 測量系统伸缩时的表现。
• 在成为严重问题前发现薄弱点；
• 对容量规划非常实用；
• 经常使用于耐久性測试。

面对并发时的稳定性

• 測量线程数或连接数改变时系统的表现；
• 用于找出线程数量的上限，并引入队列；
• 经常使用于峰值測试。

參考：《Understanding Performance through Measurement, Benchmarking and Profiling》