000 - 🍳Sysbench 数据库压力测试工具

• sysbench 是一个开源的、模块化的、跨平台的多线程性能测试工具，可以用来进行CPU、内存、磁盘I/O、线程、数据库的性能测试。目前支持的数据库有MySQL、Oracle和PostgreSQL。以下操作都将以支持MySQL数据库为例进行。

1. Linux 上安装 sysbench 工具

• 安装方式有两种，一种是通过 yum/apt 等来安装，另一种自己下载源码包来安装，笔者这里采用的是centos ,采用yum 安装
• sysbench 的源码包下载地址： sourceforge.net/projects/sy… ，采用源码安装的可转这里
• 通过 yum 安装如下：
  • 设置 yum repo 仓库

curl -s packagecloud.io/install/rep… | sudo bash

• 安装

sudo yum -y install sysbench

• 安装完检查是否成功

sysbench --version

2. 数据库测试用例准备

• 我们这里测试的是 MySQL ，首先我们在数据库创建一个专门用来测试的库 test_db

• 通过sysbench 创建20个测试表，每个表中创建100万数据，再通过10个线程对测试库发起访问，持续5分钟，对其进行压测

3. sysbench 构建表与数据

• 执行下面命令准备数据

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_write --db-ps-mode=disable prepare

• 上面命令的参数说明：
  • --db-driver=mysql : 表示数据库的驱动类型，我们使用的是 MySQL 所以填mysql ,如果使用 Oracle 则填写相应的oracle
  • --time=300 : 这个参数表示持续访问的时间 300秒
  • --threads=10 : 表示使用10个线程模拟并发访问
  • --report-interval=1 : 表示每隔一秒输出以此压测情况
  • --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root : 这一块的配置，就是基本的数据库链接信息，指定数据库IP ，端口，账号密码
  • --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 : 这三个参数设置，表示指定测试的库为test_db , 同时在这个库中构建20个表，并且每个表中构建出 100万条测试数据，表的名字会类似 sbtest1,sbtest2 这种格式
  • oltp_read_write : 表示执行oltp 数据库的读写测试
  • --db-ps-mode=disable : 禁止 ps 模式
  • prepare : 表示按照命令设置去构建出我们的数据，也就是对前面所有命令的执行方案

4. 全方位测试

1. 综合读写测试

• 测试数据库的综合读写TPS ,使用 oltp_read_write 模式

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_write --db-ps-mode=disable run

注意：命令最后不再是 之前的 prepare，这里是 run ，表示运行压测，前面的是准备数据

• 效果

• 上面是直接输出到控制台，我们也可以将其全部记录在文件中，通过管道，| tee /tmp/mysysbench.log 整个命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_write --db-ps-mode=disable run | tee /tmp/mysysbench.log

2. 只读性能测试

• 测试数据库的只读性能，使用 oltp_read_only 模式，命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_only --db-ps-mode=disable run

• 结果：

• 如果要输出到文件如上

3. 删除性能测试

• 测试数据库的删除性能，使用模式：oltp_delete ,命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_delete --db-ps-mode=disable run

4. 更新索引字段测试

• 测试数据库的更新索引字段的性能，使用模式：oltp_update_index , 命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_update_index --db-ps-mode=disable run

5. 更新非索引字段测试

• 测试数据库中更新非索引字段的性能，使用模式：oltp_update_non_index, 命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_update_non_index --db-ps-mode=disable run

6. 插入性能测试

• 测试数据库的数据插入性能，使用模式：oltp_insert,命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_insert --db-ps-mode=disable run

7. 写入性能测试

• 测试数据库的写入性能，使用模式：oltp_write_only, 命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_write_only --db-ps-mode=disable run

8. 清理数据

• 前面命令进行了各种测试，在测试完之后我们可以通过下面的 cleanup 命令来清除构建的测试数据

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=10 --report-interval=1 --mysql-host=192.168.56.10 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=root --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_write --db-ps-mode=disable cleanup

9. 压测结果分析

• 通过上面的命令我们可以全方位的得到测试的结果，我们直接每个一秒输出一次结果，在控制台会输出类似下面的东西：

[ 31s ] thds: 10 tps: 350.35 qps: 5575.50 (r/w/o: 4874.81/0.00/700.69) lat (ms,95%): 36.89 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

• 我们来解释一下其中的含义，首先[31s] 表示这是在第31秒的时候输出的一段压测统计结果，其他字段如下：

  • thds:10 : 表示当前有10个线程正在压测
  • tps:350.35 : 表示当前每秒执行了 350.35 个事务
  • qps:5575.50: 表示当前每秒可以执行 5575.50 个请求
  • (r/w/o: 4874.81/0.00/700.69) : 表示在每秒 5575.50 个请求中，有 4874.81 个读请求，0.00 个写请求，700.69 个其他请求，其实就是对 qps 的细化
  • lat (ms,95%): 36.89：表示 95% 的请求的延迟都在36.89 毫秒以下
  • err/s: 0.00 reconn/s: 0.00：表示有0个请求失败，发生了0次的网络重连

• 在压测结束后会输出一个总的压测结果，如下：

• 其中的参数的解释：

10. 常用监控命令

• 在压测过程中我们要时刻关注服务器的 CPU 、磁盘I/O 、网络负载等信息，一旦发现任何一个超出一定负荷，则不适合再继续加大线程数来压测了
• 一定要注意，压测的过程是要保证机器各项指标在正常范围内的最大负载，而不是我们不断的增大 sysbench 的线程数，不关系其他指标，这样即使机器每秒抗住了很高的qps ,但是这时候的机器已经是满负荷运行了，内存，cpu，网络带宽等都几乎被打满，这种情况机器随时可能挂掉，这时候的测压就没有什么代表性了，因为你不可能在生产者让它达到这样的负荷

观察 CPU 的的负荷

• 在Linux下最常见的命令就是top 命令，可以输出详细的情况，如下：

• 对于上面的输出，我们详细来分析一下，首先看第一行的输出

top - 16:24:21 up 13:41, 4 users, load average: 0.11, 3.10, 3.72

• 16:24:21 : 表示当前的时间
• up 13:41：表示已经运行了多长时间
• 4 users：当前机器有几个用户在使用
• load average: 0.11, 3.10, 3.72：这是核心。表示 CPU 在 一分钟、五分钟、十五分钟 内的平均负载情况，简单解释一下，假设我们是一个四核的CPU ，此时如果我们的CPU 负载是 0.15 ，那么表示这四个核心中连一个核心都没使用满，表明整体比较空闲；如果整个负载是1，则表示四个核中有一个已经使用的比较繁忙了，但是其他三个还是比较空闲的；如果负载是4，则说明当前四个核心都处于跑满的状态，如果负载大于四，假设6，那说明四核的CPU 被超负荷使用也无法处理完当前的任务，有很多线程与要等待CPU 资源
• 后面有内存的使用情况，

KiB Mem : 498684 total, 6216 free, 366620 used, 125848 buff/cache

• 498684 total ： 总的内存，差不多 490M
• 6216 free：当前可用内存，6M
• 366620 used：已使用内存
• 125848 buff/cache：用于IO 缓冲的内存

磁盘IO检测

• 在检测CPU 和内存使用的同时，我们还需要检测磁盘的使用状况，包括IO 吞吐量，IOPS 等信息
• 主要通过 dstat 命令来查看，如果系统没有装可以通过 yum install dstat 进行安装
• 执行 dstat -d 命令，可以看到如下：

上面显示的内存可以看到存储的IO吞吐量的详细数据，每秒读19M数据，每秒写 6521K的数据，这个吞吐量并不是很高，一般普通的机械硬盘可以到达上百MB的读写量

• 使用命令 dstat -r 来查看IOPS 的情况，如下：

如上面结果可以看到，读写分别的IOPS 的值，也就是说随即磁盘读取/写入每秒多少次，通常来说磁盘的读写每秒在两三百次是可接受的

网卡流量检测

• 同样我们可以通过 dstat -n 来查看网卡的具体流量情况，如下：

可以看到上面所示，网卡每秒接收和发送的数据量。通常来说如果我们电脑是千兆网卡，那么每秒钟网卡的总流量也就在100M 左右，甚至更低

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