YCSB数据库性能测试工具

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概述

Yahoo! Cloud Serving Benchmark (YCSB) 是一个Java语言实现的主要用于云端或者服务器端的数据库性能测试工具，其内部涵盖了常见的NoSQL数据库产品，如Cassandra、MongoDB、HBase、Redis等等。
下载地址:https://github.com/brianfrankcooper/YCSB/wiki
官方地址:https://github.com/brianfrankcooper/YCSB
这个框架具有很好的可扩展性，可以通过配置文件来指定需要进行什么样的workload的测试，比如读写比例多少，每条记录多大，每个字段多大，并发数多大，进行随机选择使用的分布(比如读一条数据的时候)等。

YCSB的架构图

其中，灰色部分用户可以通过编写Java代码的方式来自己定制。

提出目的：

NoSQL数据库不支持ACID型事务，各种不同类型的OLTP（on-Line Transaction Processing）应用程序服务与传统数据库服务工作负载有很大的区别，所以不能单靠传统的标准如（TCP-C）来衡量NoSQL数据库性能

优点

• 配置方便，源码开源。可以设置任意读写比，线程数
• 它包括几乎所有数据库的驱动程序，并且有较强的可扩展性
• 这是行业标准。（相当稳定且有据可查）

缺点

• 不能自动生成测试文档
• 没有UI操作界面，需要一定门槛

参考文献

Benchmarking Cloud Serving Systems with YCSB

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安装与使用

1. 下载工具包，直接解压就可以使用，无需编译和安装。

环境需求：java,YCSB是java应用程序，所以依赖于JRE
下载地址1：https://mirrors.huaweicloud.com/kunpeng/archive/kunpeng_solution/native/YCSB-0.15.0.zip
下载地址2：https://github.com/brianfrankcooper/ YCSB /releases/download/0.17.0/ycsb-0.17.0.tar.gz

2. 将下载的压缩包解压，并打开。

解压后

主要目录说明：

• bin：目录下有个可执行的ycsb文件，是用户操作的命令行接口。ycsb主逻辑是：解析命令行、设置java环境，加载java-libs，封装成可以执行的java命令，并执行。
• workloads：目录下有各种workload的模板，可以基于workload模板进行自定义修改。
  默认的6种测试场景如下：
  1）workloada：读写均衡型，50%/50%，Reads/Writes
  2）workloadb：读多写少型，95%/5%，Reads/Writes
  3）workloadc：只读型，100%，Reads
  4）workloadd：读最近写入记录型，95%/5%，Reads/insert
  5）workloade：扫描小区间型，95%/5%，scan/insert
  6）workloadf：读写入记录均衡型，50%/50%，Reads/insert
• workload_template：参数列表模板。

3. 压测配置。

选择需要测试的测试场景，编辑对应的配置文件，以读写均衡型测试workloada为例：

参数配置

参数项	参数具体含义
recordcount	YCSB load阶段加载的记录条数
operationcount	YCSB run阶段执行的操作总数
workload	workload实现类
readallfields	查询时是否读取记录的所有字段
readproportion	读操作的百分比
updateproportion	更新操作的百分比
scanproportion	插入操作的百分比
requestdistribution	请求分布模式，uniform, zipfian, latest三种分布模式
mongodb.url	待测试mongo实例的连接地址 （注：此为添加项）
mongodb.database	测试时使用的数据库名称，默认ycsb（注：此为添加项）

4. 加载数据

bin\ycsb load mongodb -threads 100 -P workloads\workloada
返回字段Return=OK，则表示数据导入成功。

命令参数说明：
ycsb [command] [database] [options]

• command选项：
  load：载入测试数据。
  run：执行测试过程。
  shell：交互模式。
• database选项：指定测试的数据库场景，例如mongodb, cassandra, memcached等。
• options选项：
  -P file ：指定workload文件，相对路径或者绝对路径。
  -cp path ：指定额外的Java classpath。
  -jvm-args args ：指定额外的JVM参数。
  -p key=value ：设置ycsb配置项，会覆盖workload文件的配置项。
  -s ：运行时的中间状态打印到stderr中。
  -target n ：表示1s中总共的操作次数。
  -threads n ：设置ycsb client的并发测试线程数，默认是1，单线程。

5. 执行测试

bin\ycsb run mongodb -threads 100 -P workloads\workloada
返回字段Return=OK，则表示测试完成，取“[OVERALL],Throughput”值作为测试指标。
测试结果分析
RunTime(ms): 数据加载所用时间,单位毫秒(ms)
Throughput(ops/sec): 吞吐量,即ops(每秒操作次数)
Operations: 操作的总次数
AverageLatency(us): 平均响应延时,单位是微秒(us)
MinLatency(us): 最小响应时间,单位是微秒(us)
MaxLatency(us): 最大响应时间,单位是微秒(us)
95thPercentileLatency(us): 95%的操作延时,单位是微秒(us)
99thPercentileLatency(us): 99%的操作延时,单位是微秒(us)
Return=OK: 成功返回数,这个值不符合测试要求,则证明测试失败.
[READ]开头的代表只读的操作记录,其他还有例如上面的[insert],[UPDATE]等,

其他可以理解的就是字面意思,不能理解也不需要太过关注.

和其他测试软件一样,这个只能说是基准值,并不是标准值,和真实环境不能全部模拟,所以测试的思维要结合别的测试软件的方法来做.