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MySQL性能指標TPS+QPS+IOPS壓測

更新時間：2022年08月04日 08:54:25 作者：IT邦德???????

這篇文章主要介紹了MySQL性能指標TPS+QPS+IOPS壓測,文章圍繞主題展開詳細的內(nèi)容介紹，具有一定的參考價值，需要的朋友可以參考一下

前言

今天主要介紹MySQL數(shù)據(jù)庫，或者說所有數(shù)據(jù)庫的三個關(guān)鍵性能指標TPS\QPS\IOPS

1. 性能指標概覽

QPS（Queries Per Second）就是每秒的查詢數(shù)，對數(shù)據(jù)庫而言就是數(shù)據(jù)庫每秒執(zhí)行的 SQL 數(shù)（含 insert、select、update、delete 等）。
TPS（Transactions Per Second）就是每秒的事務(wù)數(shù)。TPS 對于數(shù)據(jù)庫而言就是數(shù)據(jù)庫每秒執(zhí)行的事務(wù)數(shù)，以 commit 成功次數(shù)為準。
IOPS 每秒磁盤進行的I/O操作次數(shù)

2. 指標計算方式

2.1 TPS

適用innodb Transactions Per Second（每秒傳輸?shù)氖挛锾幚韨€數(shù)），即服務(wù)器每秒處理的事務(wù)數(shù)
一般的，評價系統(tǒng)性能均以每秒鐘完成的技術(shù)交易的數(shù)量來衡量。系統(tǒng)整體處理能力取決于處理能力最低模塊的TPS值

mysql> SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_commit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Com_commit    | 22402 |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_rollback';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Com_rollback  | 0     |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Uptime'
    -> ;
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Uptime        | 3319  |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
TPS=(Com_commit + Com_rollback)/Uptime

2.2 QPS

同時適用與InnoDB和MyISAM 引擎每秒查詢率QPS是對一個特定的查詢服務(wù)器在規(guī)定時間內(nèi)所處理流量多少的衡量標準對應(yīng)fetches/sec，即每秒的響應(yīng)請求數(shù)，也即是最大吞吐能力

2.3 IOPS

IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的輸入輸出量(或讀寫次數(shù))，是衡量磁盤性能的主要指標之一。IOPS是指單位時間內(nèi)系統(tǒng)能處理的I/O請求數(shù)量，一般以每秒處理的I/O請求數(shù)量為單位，I/O請求通常為讀或?qū)憯?shù)據(jù)操作請求。隨機讀寫頻繁的應(yīng)用，如OLTP(Online Transaction Processing)，IOPS是關(guān)鍵衡量指標。另一個重要指標是數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)，指單位時間內(nèi)可以成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量。對于大量順序讀寫的應(yīng)用，如VOD(Video On Demand)，則更關(guān)注吞吐量指標。 IOPS可細分為如下幾個指標： Toatal IOPS，混合讀寫和順序隨機I/O負載情況下的磁盤IOPS，
這個與實際I/O情況最為相符，大多數(shù)應(yīng)用關(guān)注此指標。
Random Read IOPS，100%隨機讀負載情況下的IOPS。
Random Write IOPS，100%隨機寫負載情況下的IOPS。
Sequential Read IOPS，100%順序負載讀情況下的IOPS。
Sequential Write IOPS，100%順序?qū)懾撦d情況下的IOPS。
IOPS的測試benchmark工具主要有Iometer, IoZone, FIO等，可以綜合用于測試磁盤在不同情形下的IOPS。對于應(yīng)用系統(tǒng)，需要首先確定數(shù)據(jù)的負載特征，然后選擇合理的IOPS指標進行測量和對比分析，據(jù)此選擇合適的存儲介質(zhì)和軟件系統(tǒng)。

理論上可以計算出磁盤的最大IOPS，即IOPS = 1000 ms/ (Tseek + Troatation)，忽略數(shù)據(jù)傳輸時間。假設(shè)磁盤平均物理尋道時間為3ms, 磁盤轉(zhuǎn)速為7200,10K,15K rpm，則磁盤IOPS理論最大值分別為，
IOPS = 1000 / (3 + 60000/7200/2) = 140
IOPS = 1000 / (3 + 60000/10000/2) = 167
IOPS = 1000 / (3 + 60000/15000/2) = 200

3. mysqlslap

3.1 壓測

mysqlslap 是 MySQL 自帶的一個用于實現(xiàn)負載性能測試和壓力測試的工具。它可以模擬多個客戶端對數(shù)據(jù)庫進行施壓，并生成報告來了解數(shù)據(jù)庫的性能狀況。
mysqlslap 的運行過程主要分三步:
① 創(chuàng)建庫、表，導(dǎo)入數(shù)據(jù)用于測試。此過程由單線程完成。
② 開始進行壓力測試。該步驟可以使用多線程完成。
③ 清理測試數(shù)據(jù)。此過程由單線程完成。

[root@jeames ~]# mysqlslap --help

3.2 案例

mysqlslap -uroot -proot -h192.168.1.54 -P3306 \
--create-schema=mysqlslap --auto-generate-sql \
--auto-generate-sql-load-type=mixed \
--concurrency=100,200 --number-of-queries=1000 \
--iterations=10 --number-int-cols=7 \
--number-char-cols=13 --auto-generate-sql-add-autoincrement

Benchmark
#運行所有語句的平均時間，單位秒
Average number of seconds to run all queries: 0.018 seconds
#運行所有語句的最小秒數(shù)
Minimum number of seconds to run all queries: 0.018 seconds
#運行所有語句的最大秒數(shù)
Maximum number of seconds to run all queries: 0.018 seconds
#客戶端數(shù)量
Number of clients running queries: 1
#每個客戶端運行查詢的平均數(shù)
Average number of queries per client: 0

該語句表示測試并發(fā)為 100 和 200 的情況，進行 1000 次訪問(該值一般這樣預(yù)估出來：并發(fā)客戶數(shù)×每客戶查詢次數(shù))。這樣的測試方法迭代 10 次，最終顯示最大、
最小、平均值
其中：--debug-info，代表要額外輸出 CPU 以及內(nèi)存的相關(guān)信息。如果報錯 Option 'debug-info' used, but is disabled 請取消 debug-info 參數(shù)
-number-int-cols=7 表示生成的表中必須有 7 個 int 類型的列
-number-char-cols=13 表示生成的表中必須有 13 個 char 類型的列
-concurrency 代表并發(fā)數(shù)量，多個可以用逗號隔開，concurrency=10,50,100, 并發(fā)連接線程數(shù)分別是 10、50、100 個并發(fā)。
--engines 代表要測試的引擎，可以有多個，用分隔符隔開。
--iterations 代表要運行這些測試多少次。
--auto-generate-sql 代表用系統(tǒng)自己生成的 SQL 腳本來測試。
--auto-generate-sql-load-type 代表要測試的是讀還是寫還是兩者混合的（read,write,update,mixed）
--number-of-queries 代表總共要運行多少次查詢。每個客戶運行的查詢數(shù)量可以用查詢總數(shù)/并發(fā)數(shù)來計算。
--debug-info 代表要額外輸出 CPU 以及內(nèi)存的相關(guān)信息。
--number-int-cols ：創(chuàng)建測試表的 int 型字段數(shù)量
--auto-generate-sql-add-autoincrement : 代表對生成的表自動添加 auto_increment 列，從 5.1.18 版本開始
--number-char-cols 創(chuàng)建測試表的 char 型字段數(shù)量。
--create-schema 測試的 schema，MySQL 中 schema 也就是 database。
--query 使用自定義腳本執(zhí)行測試，例如可以調(diào)用自定義的一個存儲過程或者 sql 語句來執(zhí)行測試。
--only-print 查看語句做了什么。