数据库压力测试

一、前言

在前面的压力测试过程中，主要关注的是对接口以及服务器硬件性能进行压力测试，评估请求接口和硬件性能对服务的影响。但是对于多数Web应用来说，整个系统的瓶颈在于数据库。

原因很简单：Web应用中的其他因素，例如网络带宽、负载均衡节点、应用服务器（包括CPU、内存、硬盘、连接数等）、缓存，都很容易通过水平的扩展（俗称加机器）来实现性能的提高。而对于MySQL，由于数据一致性的要求，无法通过增加机器来分散向数据库写数据带来的压力；虽然可以通过前置缓存（Redis等）、读写分离、分库分表来减轻压力，但是与系统其它组件的水平扩展相比，受到了太多的限制。

二、常见的数据库压测指标

与接口压测指标类似，数据库相关指标如下：

• TPS/QPS：衡量吞吐量。
• 响应时间：包括平均响应时间、最小响应时间、最大响应时间、时间百分比等，其中时间百分比参考意义较大，如前95%的请求的最大响应时间。。
• 并发量：同时处理的查询请求的数量。

三、使用sysbench进行数据库压测

1、基本介绍

sysbench是跨平台的基准测试工具，支持多线程，支持多种数据库；主要包括以下几种测试：

• cpu性能
• 磁盘io性能
• 调度程序性能
• 内存分配及传输速度
• POSIX线程性能
• 数据库性能(OLTP基准测试)

该工具可以自动帮你在数据库里构造出来大量的数据，你想要多少数据，就自动给你构造出来多少条数据。同时还可以模拟几千个线程并发的访问数据库，模拟使用各种各样的 SQL 语句，包括模拟出来各种事务提交到你的数据库里去，甚至可以模拟出几十万的 TPS 去压测数据库。

2、安装sysbench：

curl -s https://packagecloud.io/install/repositories/akopytov/sysbench/script.rpm.sh | sudo bash 
sudo yum -y install sysbench 
sysbench --version

3、基于 sysbench 构造测试表和测试数据：

• 首先需要在自己的数据库里创建好一个测试库，我们可以取个名字叫做 test，同时创建好对应的测试账号，可以叫做 root，密码是 123456，让这个用户有权限可以访问 test。
• 基于 sysbench 构建 20 个测试表，每个表里有 100 万条数据，接着使用 100 个并发线程去对这个数据库发起访问，连续访问 5 分钟，也就是 300 秒。命令如下：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=100 --report-interval=1 --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=123456 --mysql-db=test --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_write --db-ps-mode=disable prepare

4、执行测试：

（1）测试数据库的综合读写 TPS，使用的是 oltp_read_write 模式：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=100 --report-interval=1 --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-port=3306 --mysql-user=test_user --mysql-password=test_user --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_write --db-ps-mode=disable run

（2）测试数据库的只读性能，使用的是 oltp_read_only模式：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=100 --report-interval=1 --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-port=3306 --mysql-user=test_user --mysql-password=test_user --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_read_only --db-ps-mode=disable run

（3）测试数据库的写入性能，使用的是 oltp_write_only 模式：

sysbench --db-driver=mysql --time=300 --threads=100 --report-interval=1 --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-port=3306 --mysql-user=test_user --mysql-password=test_user --mysql-db=test_db --tables=20 --table_size=1000000 oltp_write_only --db-ps-mode=disable run

使用上面的命令，sysbench 工具会根据你的指令构造出各种各样的 SQL 语句去更新或者查询你的 20 张测试表里的数据，同时监测出你的数据库的压测性能指标，最后完成压测之后，可以执行 cleanup 命令，清理数据。

5、压测结果分析：

按照我们上面的命令，我们是让它每隔 1 秒都会输出一次压测报告的，此时它每隔一秒会输出类似下面的一段东西：

[ 10s ] thds: 100 tps: 500 qps: 5000 (r/w/o: 3500/1000/500) lat (ms, 95%): 20 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

• thds：100，这个意思就是有 100 个线程在压测
• tps：500，这个意思就是每秒执行了 500 个事务
• qps：5000，这个意思就是每秒可以执行 5000 个请求
• (r/w/o: 3500/1000/500)：这个意思就是说，在每秒 5000 个请求中，有 3500 个请求是读请求，1000 个请求是写请求，500 个请求是其他的请求，就是对 QPS 进行了拆解
• lat (ms, 95%)：20，这个意思就是说，95% 的请求的延迟都在 20 毫秒以下
• err/s: 0.00 reconn/s: 0.00：这两个的意思就是说，每秒有 0 个请求是失败的，发生了 0 次网络重连