如何在安装与使用sysbench数据库性能测试工具

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这篇文章将为大家详细讲解有关如何在安装与使用 sysbench 数据库性能测试工具，文章内容质量较高，因此丸趣 TV 小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。

1. 简介和安装

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。

如果是编译安装，需要先安装好 mysql 的开发包 (尽管编译错误时提示的是缺少 Mysql 库文件)。

yum -y install mysql-community-devel
tar xf 1.0.15.tar.gz
cd sysbench-1.0.15
./autogen.sh
./configure
make -j
make install

安装后，只有一个二进制文件 sysbench，还提供了很多个 lua 脚本。

[root@s1 ~]# rpm -ql sysbench | grep  bin\|lua  
/usr/bin/sysbench
/usr/share/sysbench/bulk_insert.lua
/usr/share/sysbench/oltp_common.lua
/usr/share/sysbench/oltp_delete.lua
/usr/share/sysbench/oltp_insert.lua
/usr/share/sysbench/oltp_point_select.lua
/usr/share/sysbench/oltp_read_only.lua
/usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua
/usr/share/sysbench/oltp_update_index.lua
/usr/share/sysbench/oltp_update_non_index.lua
/usr/share/sysbench/oltp_write_only.lua
/usr/share/sysbench/select_random_points.lua
/usr/share/sysbench/select_random_ranges.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/inspect.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/bulk_insert.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/common.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/delete.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/insert.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/oltp.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/oltp_simple.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/parallel_prepare.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/select.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/select_random_points.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/select_random_ranges.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/update_index.lua
/usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/update_non_index.lua

本文介绍的是新版本 sysbench oltp lua 脚本的用法 (/usr/share/sysbench/*.lua)，所以不涉及传统的 lua(tests/include/oltp_legacy/*.lua)，如果想要了解这些传统 Lua 脚本的用法，网上随便找。

2.sysbench 使用方法

以下列出了 sysbench 对测试 mysql 时常用的选项。

[root@xuexi ~]# sysbench --help
Usage:
 sysbench [options]... [test_lua] [lua_options] [command]
Commands implemented by most tests: prepare run cleanup help

通用选项：以下中括号中的值表示默认值

–threads=N 指定线程数 [1]
–events=N 限制最大请求数，0 表示不限制 [0]
–time=N 限制最长执行时间，0 表示不限制 [10]
–events 和 –time 二者选一即可
–forced-shutdown=STRING 达到最长执行时间后还需等待多久关闭 sysbench
off 表示禁用该功能 [off]
–thread-stack-size=SIZE 每个线程使用的栈空间大小 [64K]
–rate=N 平均事务处理速率，0 表示不限制 [0]
–report-interval=N 每隔几秒报告一次结果，0 表示禁用间隔报告 [0]
–config-file=FILENAME 从文件中读取命令行选项
–tx-rate=N 已废弃，是 –rate 的别名 [0]
–max-requests=N 已废弃，是 –events 的别名 [0]
–max-time=N 已废弃，是 –time 的别名 [0]
–num-threads=N 已废弃，是 –threads 的别名 [1]

mysql 相关选项：

–mysql-host=[LIST,…] MySQL server host [localhost]
–mysql-port=[LIST,…] MySQL server port [3306]
–mysql-socket=[LIST,…] MySQL socket
–mysql-user=STRING MySQL user [sbtest]
–mysql-password=STRING MySQL password []
–mysql-db=STRING MySQL database name [sbtest]
–mysql-ignore-errors=[LIST,…] 要忽略的错误代码，值可为 all [1213,1020,1205]

Compiled-in tests:
fileio – File I/O test
cpu – CPU performance test
memory – Memory functions speed test
threads – Threads subsystem performance test
mutex – Mutex performance test

其中，command 部分有 4 类：prepare run cleanup 和 help：

prepare：准备数据的命令。例如，在 sysbench 压力测试之前，需要先准备好测试库、测试表以及测试表中的数据。具体用法见后文。

run：表示进行压力测试。

cleanup：清除测试时产生的数据。

help：输出给定 lua 脚本的帮助信息。

test_lua 是想要使用的 lua 脚本，如果是 rpm 包安装的 sysbench，则这些脚本都是 /usr/share/sysbench 目录下。对于一般的数据库测试，只需使用和 oltp 有关的 lua 脚本就足够。

options 和 lua_options 是不同的，options 是 sysbench 的选项，lua_options 是 lua 脚本的选项，lua_options 应该要放在 test_lua 的后面 (非必需，但建议)。

例如，要查看 oltp_common.lua 的用法，可以：

sysbench /usr/share/sysbench/oltp_common.lua help

3. 准备测试数据

首先创建 sysbench 所需数据库 sbtest(这是 sysbench 默认使用的库名，必须创建测试库)。

mysqladmin -h227.0.0.1 -uroot -pP@ssword1! -P3306 create sbtest;

然后，准备测试所用的表，这些测试表放在测试库 sbtest 中。这里使用的 lua 脚本为 /usr/share/sysbench/oltp_common.lua。

sysbench --mysql-host=127.0.0.1 \
 --mysql-port=3306 \
 --mysql-user=root \
 --mysql-password=P@ssword1! \
 /usr/share/sysbench/oltp_common.lua \
 --tables=10 \
 --table_size=100000 \
 prepare

其中 –tables=10 表示创建 10 个测试表，–table_size=100000 表示每个表中插入 10W 行数据，prepare 表示这是准备数的过程。

mysql  show tables from sbtest;
+------------------+
| Tables_in_sbtest |
+------------------+
| sbtest1 |
| sbtest10 |
| sbtest2 |
| sbtest3 |
| sbtest4 |
| sbtest5 |
| sbtest6 |
| sbtest7 |
| sbtest8 |
| sbtest9 |
+------------------+
mysql  select count(*) from sbtest.sbtest1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 100000 |
+----------+

如果想要清除这 10 个表，可使用 cleanup 命令。

sysbench --mysql-host=127.0.0.1 \
 --mysql-port=3306 \
 --mysql-user=root \
 --mysql-password=P@ssword1! \
 /usr/share/sysbench/oltp_common.lua \
 --tables=10 \
 cleanup

4. 数据库测试和结果分析

稍微修改下之前准备数据的语句，就可以拿来测试了。

需要注意的是，之前使用的 lua 脚本为 oltp_common.lua，它是一个通用脚本，是被其它 lua 脚本调用的，它不能直接拿来测试。

所以，我这里用 oltp_read_write.lua 脚本来做读、写测试。还有很多其它类型的测试，比如只读测试、只写测试、删除测试、大批量插入测试等等。可找到对应的 lua 脚本进行调用即可。

sysbench --threads=4 \
 --time=20 \
 --report-interval=5 \
 --mysql-host=127.0.0.1 \
 --mysql-port=3306 \
 --mysql-user=root \
 --mysql-password=P@ssword1! \
 /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua \
 --tables=10 \
 --table_size=100000 \
 run

以下是测试返回的结果：

Initializing worker threads…

Threads started!

#### 以下是每 5 秒返回一次的结果，统计的指标包括：
#### 线程数、tps(每秒事务数)、qps(每秒查询数)、
#### 每秒的读 / 写 / 其它次数、延迟、每秒错误数、每秒重连次数
[5s] thds: 4 tps: 130.16 qps: 2606.30 (r/w/o: 1824.51/520.66/261.13) lat (ms,95%): 104.84 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
[10s] thds: 4 tps: 126.74 qps: 2539.17 (r/w/o: 1778.17/507.52/253.47) lat (ms,95%): 108.68 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
[15s] thds: 4 tps: 136.54 qps: 2736.34 (r/w/o: 1915.25/548.01/273.07) lat (ms,95%): 102.97 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00
[20s] thds: 4 tps: 107.44 qps: 2148.65 (r/w/o: 1505.60/428.17/214.89) lat (ms,95%): 132.49 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

SQL statistics:
queries performed:
read: 35098 # 执行的读操作数量
write: 10028 # 执行的写操作数量
other: 5014 # 执行的其它操作数量
total: 50140
transactions: 2507 (124.29 per sec.) # 执行事务的平均速率
queries: 50140 (2485.82 per sec.) # 平均每秒能执行多少次查询
ignored errors: 0 (0.00 per sec.)
reconnects: 0 (0.00 per sec.)

General statistics:
total time: 20.1694s # 总消耗时间
total number of events: 2507 # 总请求数量 (读、写、其它)

Latency (ms):
min: 2.32
avg: 32.13
max: 575.78
95th percentile: 118.92 # 采样计算的平均延迟
sum: 80554.96

Threads fairness:
events (avg/stddev): 626.7500/2.49
execution time (avg/stddev): 20.1387/0.04

5.cpu/io/ 内存等测试

sysbench 内置了几个测试指标。

Compiled-in tests:
fileio – File I/O test
cpu – CPU performance test
memory – Memory functions speed test
threads – Threads subsystem performance test
mutex – Mutex performance test

可直接 help 输出测试方法。例如，fileio 测试。

[root@xuexi ~]# sysbench fileio help
sysbench 1.0.15 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)
fileio options:
 --file-num=N number of files to create [128]
 --file-block-size=N block size to use in all IO operations [16384]
 --file-total-size=SIZE total size of files to create [2G]
 --file-test-mode=STRING test mode {seqwr, seqrewr, seqrd, rndrd, rndwr, rndrw}
 --file-io-mode=STRING file operations mode {sync,async,mmap} [sync]
 --file-async-backlog=N number of asynchronous operatons to queue per thread [128]
 --file-extra-flags=[LIST,...] list of additional flags to use to open files {sync,dsync,direct} []
 --file-fsync-freq=N do fsync() after this number of requests (0 - don t use fsync()) [100]
 --file-fsync-all[=on|off] do fsync() after each write operation [off]
 --file-fsync-end[=on|off] do fsync() at the end of test [on]
 --file-fsync-mode=STRING which method to use for synchronization {fsync, fdatasync} [fsync]
 --file-merged-requests=N merge at most this number of IO requests if possible (0 - don t merge) [0]
 --file-rw-ratio=N reads/writes ratio for combined test [1.5]

例如，创建 5 个文件，总共 1G，每个文件大概 200M。

sysbench fileio --file-num=5 --file-total-size=1G prepare
[root@xuexi ~]# ls -lh test*
-rw------- 1 root root 205M Jul 8 12:15 test_file.0
-rw------- 1 root root 205M Jul 8 12:15 test_file.1
-rw------- 1 root root 205M Jul 8 12:15 test_file.2
-rw------- 1 root root 205M Jul 8 12:15 test_file.3
-rw------- 1 root root 205M Jul 8 12:15 test_file.4

然后，运行测试。

sysbench --events=5000 \
 --threads=16 \
 fileio \
 --file-num=5 \
 --file-total-size=G \
 --file-test-mode=rndrw \
 --file-fsync-freq=0 \
 --file-block-size=16384 \
 run

结果：

File operations:
reads/s: 98.67
writes/s: 66.85
fsyncs/s: 6.26

Throughput: # 吞吐量
read, MiB/s: 1.54 # 表示读的带宽
written, MiB/s: 1.04 # 表示读的带宽

General statistics:
total time: 12.7426s
total number of events: 2117

Latency (ms):
min: 0.00
avg: 86.66
max: 2919.41
95th percentile: 646.19
sum: 183460.80

Threads fairness:
events (avg/stddev): 132.3125/24.19
execution time (avg/stddev): 11.4663/1.09

再比例 cpu 性能测试：

[root@xuexi ~]# sysbench cpu --threads=40 --events=10000 --cpu-max-prime=20000 run
sysbench 1.0.15 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)
Running the test with following options:
Number of threads: 40
Initializing random number generator from current time

 total time: 4.986s
 total number of events: 10000
Latency (ms):
 min: 1.72
 avg: 18.16
 max: 302.17
 5th percentile: 110.66
 sum: 181628.49
Threads fairness:
 events (avg/stddev): 250.0000/30.81
 execution time (avg/stddev): 4.5407/0.10

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