sysbench使用教程

一、环境描述

此次使用的虚拟机环境如下所示:

  1. CPU:双核 2.4GHz
  2. 内存:4 GB
  3. 硬盘:120 GB
  4. IP:192.168.21.129
  5. 操作系统:CentOS 6.6 x86_64
  6. MySQL:按照《在CentOS上安装MySQL数据库》安装

二、 编译安装sysbench

1. 下载并解压sysbench源码包:

  1. yum install -y automake libtool
  2. cd /root/Downloads/
  3. wget http://downloads.mysql.com/source/sysbench-0.4.12.10.tar.gz
  4. tar zxvf sysbench-0.4.12.10.tar.gz

2. 编译安装sysbench:

  1. cd sysbench-0.4.12.10
  2. ./configure --prefix=/usr/local/sysbench --exec-prefix=/usr/local/sysbench --with-mysql --with-mysql-includes=/usr/local/MySQL/include/ --with-mysql-libs=/usr/local/MySQL/lib/
  3. make && make install

3. 将sysbench加入环境变量:

  1. sed -i '80s/PATH=/PATH=\/usr\/local\/sysbench\/bin:/' /etc/profile
  2. sed -i '81a\export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/MySQL/lib' /etc/profile
  3. source /etc/profile

二、使用方法

1. 常用选项

在Shell中运行以下命令便可得到sysbench的常用选项信息:

  1. sysbench --help

上述命令的输出信息如下图所示:

sysbench选项

1.1 使用语法

使用sysbench时,可以通过以下语法进行基准测试:

  1. sysbench [通用选项]... --test=<测试名称> [测试选项]... 命令
1.2 通用选项
  • --num-threads=N:需要使用的线程总数(默认值为1)。

  • --max-requests=N:请求总数的上限值(默认值为10000)。

  • --max-time=N:总执行时间的上限值,以秒为单位(默认值为0,表示执行时间无限)。

  • --forced-shutdown=STRING:在–max-time之后,强制停止之前,需要等待的时间总量(默认值为off)。

  • --thread-stack-size=SIZE:每个线程的栈空间的大小(默认值为32KB)。

  • --init-rng=[on|off]:是否初始化随机数生成器(默认值为off)。

  • --seed-rng=N:随机数生成器的种子,当为0时忽略(默认值为0)。

  • --tx-rate=N:目标事务速率(TPS)(默认值为0)。

  • --tx-jitter=N:目标事务变化率,以毫秒为单位(默认值为0)。

  • --report-interval=N:指定一个间隔时间,sysbench便会定期地报告测试期间的中间统计结果,以秒为单位。若取值为0,则表示禁用中间报告功能(默认值为0)。

  • --report-checkpoints=[LIST,...]:在指定的时间点,转储完整的统计数据,并且复位所有的计数器。这个选项的参数是一个由逗号分隔的值,表示从测试开始到必须执行报告检查点时需要花费的时间,以秒为单位。默认禁用报告检查点。

  • --test=STRING:需要运行的测试项。

  • --debug=[on|off]:输出更多的调试信息(默认值为off)。

  • --validate=[on|off]:在可能的情况下执行有效性检查。

  • --help=[on|off]:输出帮助信息,然后退出。

  • --version=[on|off]:输出版本信息,然后退出。

1.3 日志选项
  • --verbosity=N:日志的详细等级。若取值为5,则输出调试日志;若取值为0,则只输出重要信息(默认值为4)。

  • --percentile=N:计算查询响应时间的百分比等级(默认值为95,表示sysbench会丢弃5%的最长的请求,然后再从剩余的请求中选择一个最长的请求)。

1.4 内建测试项
  • fileio:文件I/O测试。

  • cpu:CPU性能测试。

  • memory:内存速度测试。

  • threads:线程子系统性能测试。

  • mutex:互斥性能测试。

  • oltp:OLTP(在线事务处理)测试。

1.5 命令
  • prepare:为某些测试执行一些准备性的工作,例如:为fileio测试在磁盘上创建必要的文件,为OLTP测试填充测试数据库,等等。

  • run:运行由--test选项执行的测试项。

  • cleanup:在测试结束之后,删除由测试产生的临时数据和文件。

  • help:显示由--test指定的测试项的帮助信息。

  • version:输出sysbench的版本信息。

2. 文件I/O测试

在Shell中运行以下命令,可以看到文件I/O测试(fileio)的测试选项:

  1. sysbench --test=fileio help

fileio的测试选项如下图所示:

文件I/O测试选项

  • --file-num=N:需要创建的文件数量(默认为128个文件)。

  • --file-block-size=N:在所有的IO操作中使用的数据块的大小(默认值为16384)。

  • --file-total-size=SIZE:需要创建的文件的总大小(默认值为2G)。

  • --file-test-mode=STRING:测试模式,可选的值有seqwr(顺序写)、seqrewr(顺序重写)、seqrd(顺序读)、rndrd(随机读)、rndwr(随机写)、rndrw(随机读写)。

  • --file-io-mode=STRING:文件操作模式,可选的值有sync、async、mmap(默认值为sync)。

  • --file-extra-flags=STRING:在已打开文件上使用的额外标志,可选的值有sync、dsync、direct。

  • --file-fsync-freq=N:在发出这个参数指定数量的请求之后,执行fsync(),将内存中已修改的文件数据同步至存储设备中。若取值为0,则表示不使用fsync()(默认值为100)。

  • --file-fsync-all=[on|off]:每次写操作之后,执行fsync()(默认值为off)。

  • --file-fsync-end=[on|off]:在测试结束时,执行fsync()(默认值为on)。

  • --file-fsync-mode=STRING:同步数据时,使用哪种方法,可选的值有fsync、fdatasync(默认值为fsync)。

  • --file-merged-requests=N:如果可能,最多合并由这个参数指定数量的IO请求。若取值为0,则表示不会合并请求(默认值为0)。

  • --file-rw-ratio=N:进行读写综合测试时,读写操作的比率(默认值为1.5)。

3. CPU性能测试

在Shell中运行以下命令,可以看到CPU性能测试(cpu)的测试选项:

  1. sysbench --test=cpu help

cpu的测试选项如下图所示:

CPU性能测试选项

  • --cpu-max-prime=N:素数生成器的上限值(默认值为10000)。

4. 内存速度测试

在Shell中运行以下命令,可以看到内存速度测试(memory)的测试选项:

  1. sysbench --test=memory help

memory的测试选项如下图所示:

内存速度测试选项

  • --memory-block-size=SIZE:测试使用的内存块的大小(默认值为1K)。

  • --memory-total-size=SIZE:需要传输的数据总大小(默认值为100G)。

  • --memory-scope=STRING:内存访问范围,可选的值有global、local(默认值为global)。

  • --memory-hugetlb=[on|off]:从HugeTLB池中分配内存(默认值为off)。

  • --memory-oper=STRING:内存操作的类型,可选的值有read、write、none(默认值为write)。

  • --memory-access-mode=STRING:内存访问模式,可选的值有seq(顺序)、rnd(随机)(默认值为seq)。

5. 线程子系统测试

在Shell中运行以下命令,可以看到线程子系统测试(threads)的测试选项:

  1. sysbench --test=threads help

threads的测试选项如下图所示:

线程子系统测试选项

  • --thread-yields=N:每个请求的线程暂停次数(默认值为1000)。

  • --thread-locks=N:每个线程使用的锁的数量(默认值为8)。

6. 互斥锁性能测试

在Shell中运行以下命令,可以看到互斥锁性能测试(mutex)的测试选项:

  1. sysbench --test=mutex help

mutex的测试选项如下图所示:

互斥锁测试选项

  • --mutex-num=N:互斥锁数组的总大小(默认值为4096)。

  • --mutex-locks=N:执行每个线程时使用的互斥锁的数量(默认值为50000)。

  • --mutex-loops=N:在互斥锁内部执行的空循环的数量(默认值为10000)。

7. OLTP测试

在Shell中运行以下命令,可以看到在线事务处理测试(oltp)的测试选项:

  1. sysbench --test=oltp help

oltp的测试选项如下图所示:

OLTP测试选项

7.1 OLTP选项
  • --oltp-test-mode=STRING:可以使用的测试类型,可选的值有simple(简单)、complex(高级事务)、nontrx(无事务)、sp(存储过程)(默认值为complex)。

  • --oltp-reconnect-mode=STRING:重连模式,可选的值有session、transaction、query、random(默认值为session)。

  • --oltp-sp-name=STRING:那么--oltp-test-mode=sp,那么这个参数可用于指定需要调用的存储过程的名称。

  • --oltp-read-only=[on|off]:只生成“读”查询(不会修改数据库)(默认值为off)。

  • --oltp-avoid-deadlocks=[on|off]:以递增的顺序生成更新关键字,这样可以避免死锁(默认值为off)。

  • --oltp-skip-trx=[on|off]:跳过BEGIN/COMMIT语句(默认值为off)。

  • --oltp-range-size=N:范围查询的范围大小(默认值为100)。

  • --oltp-point-selects=N:一个事务中的点选择的数量(默认值为10)。

  • --oltp-use-in-statement=N:每次查询时,在10个主键的查找中使用IN语句(默认值为0)。

  • --oltp-simple-ranges=N:一个事务中的简单范围查询的数量(默认值为1)。

  • --oltp-sum-ranges=N:一个事务中的求和(SUM)范围查询的数量(默认值为1)

  • --oltp-order-ranges=N:一个事务中的排序(ORDER)范围查询的数量(默认值为1)。

  • --oltp-distinct-ranges=N:一个事务中的去重(DISTINCT)范围查询的数量(默认值为1)。

  • --oltp-index-updates=N:一个事务中的索引更新(UPDATE)查询的数量(默认值为1)。

  • --oltp-non-index-updates=N:一个事务中的非索引更新(UPDATE)的数量(默认值为1)。

  • --oltp-nontrx-mode=STRING:非事务测试的模式,可选的值有select、update_key、update_nokey、insert、delete(默认值为select)。

  • --oltp-auto-inc=[on|off]:测试表的id列是否应当使用AUTO_INCREMENT(主键自增长)功能(默认值为on)。

  • --oltp-connect-delay=N:在连接至数据库之后,进入睡眠的时间,以毫秒为单位(默认值为10000)。

  • --oltp-user-delay-min=N:在每次请求之后,进入睡眠的最小时间,以毫秒为单位(默认值为0)。

  • --oltp-user-delay-max=N:在每次请求之后,进入睡眠的最大时间,以毫秒为单位(默认值为0)。

  • --oltp-table-name=STRING:测试表的名称(默认值为sbtest)。

  • --oltp-table-size=N:测试表中的记录数量(默认值为10000)。

  • --oltp-dist-type=STRING:随机数的分布方式,可选的值有uniform(均匀分布)、gaussian(高斯分布)、special(特殊分布)(默认值为special)。

  • --oltp-dist-iter=N:生成数字时需要使用的迭代次数(默认值为12)。

  • --oltp-dist-pct=N:被当作是“特殊值”的数值的百分比,只用于随机数的特殊分布方式(默认值为1)。

  • --oltp-dist-res=N:需要使用的“特殊值”的百分比,只用于随机数的特殊分布方式(默认值为1)。

  • --oltp-point-select-mysql-handler=[on|off]:当进行点选择时,使用MySQL HANDLER(默认值为off)。

  • --oltp-point-select-all-cols=[on|off]:当进行点选择查询时,选择所有的列(默认值为off)。

  • --oltp-secondary=[on|off]:使用二级索引,而不是主键(PRIMARY)索引(默认值为off)。

  • --oltp-num-partitions=N:测试表使用的分区的数量(默认值为0)。

  • --oltp-num-tables=N:测试表的数量(默认值为1)。

7.2 通用数据库选项
  • --db-driver=STRING:指定需要使用的数据库驱动(通过1.5节的help命令,可以看到可用的驱动列表)。

  • --db-ps-mode=STRING:如果选用的数据库驱动支持预处理语句(Prepared Statement) API,那么sysbench就会在所有查询中尽可能地使用服务端的预处理语句。否则,就会使用客户端(或模拟端)的预处理语句。即使当PS API可用时,这个选项也允许强制使用模拟方式。可选的值有auto、disable(默认值为auto)。

7.3 内建数据库驱动
  • mysql:MySQL驱动程序。

注意:
由于本文只针对MySQL进行OLTP测试,此处的驱动列表只有MySQL的驱动程序。实际上,除了MySQL之外,sysbench还支持Oracle、PostgreSQL等数据库。

7.4 MySQL选项
  • --mysql-host=[LIST,...]:MySQL服务器的主机名或IP地址(默认值为localhost)。

  • --mysql-port=N:MySQL服务器的端口号(默认值为3306)。

  • --mysql-socket=STRING:MySQL的套接字文件。

  • --mysql-user=STRING:MySQL的用户名(默认值为sbtest)。

  • --mysql-password=STRING:MySQL的登录密码。

  • --mysql-db=STRING:MySQL的数据库名(默认值为sbtest)。

  • --mysql-table-engine=STRING:测试表使用的存储引擎,可选的值有myisam、innodb、bdb、heap、ndbcluster、federated(默认值为innodb)。

  • --mysql-engine-trx=STRING:是否使用支持事务的存储引擎,可选的值有yes、no、auto(默认值为auto)。

  • --mysql-ssl=[on|off]:若客户端程序库支持SSL连接,则使用(默认值为off)。

  • --myisam-max-rows=N:MyISAM表能够支持的最大行数(默认值为1000000)。

  • --mysql-create-options=STRING:传递给CREATE TABLE语句的额外选项。

三、sysbench使用示例

1. 文件I/O测试

在Shell中运行以下命令:

  1. # prepare阶段:
  2. sysbench --test=fileio --num-threads=16 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrw prepare
  3. # run阶段:
  4. sysbench --test=fileio --num-threads=20 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrw run
  5. # cleanup阶段:
  6. sysbench --test=fileio --num-threads=20 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrw cleanup

上述命令表示:

  • 在测试准备阶段,使用16个线程,创建的测试文件总大小为2GB,文件测试模式为随机读写。

  • 在测试运行阶段,使用20个线程,测试文件总大小为2GB,文件测试模式为随机读写。

  • 在测试清除阶段,使用20个线程,测试文件总大小为2GB,文件测试模式为随机读写。

测试结果如下图所示:

  • 在测试准备阶段,由下图可知,创建了128个测试文件,每个文件大小都为16MB,文件总大小为2GB,写入速度为43.61MB/s:

文件I/O测试准备阶段

  • 在测试运行阶段,由下图可知,随机I/O请求的次数为10000次,读写操作的比例为1.50,使用fsync()同步内存和硬盘的数据,每隔100个请求同步一次:

文件I/O测试运行阶段

  • 在测试清除阶段,删除所有测试文件:

文件I/O测试清除阶段

2. CPU性能测试

在Shell中运行以下命令:

  1. sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=2000 run

上述命令表示:

  • 素数生成器的上限值为2000。

测试结果如下图所示:

CPU性能测试

3. 内存速度测试

在Shell中运行以下命令:

  1. sysbench --test=memory --memory-block-size=8K --memory-total-size=1G run

上述命令表示:

  • 用于测试的内存块大小为8KB,用于测试内存的总数据大小为1GB。

测试结果如下图所示:

内存速度测试

4. 线程子系统测试

在Shell中运行以下命令:

  1. sysbench --test=threads --num-threads=500 --thread-yields=100 --thread-locks=4 run

上述命令表示:

  • 用于测试的线程数量为500个,每个请求的线程暂停次数为100次,每个线程具有4个锁。

测试结果如下图所示:

线程子系统测试

5. 互斥锁性能测试

在Shell中运行以下命令:

  1. sysbench --test=mutex --num-threads=100 --mutex-num=1000 --mutex-locks=100000 --mutex-loops=10000 run

上述命令表示:

  • 用于测试的线程数量为100个,互斥锁数组的的大小为1000,每个线程执行的互斥锁次数为100000次,互斥锁内部执行的空循环次数为10000次。

测试结果如下图所示:

互斥锁性能测试

6. OLTP测试

在Shell中运行以下命令:

  1. # prepare阶段:
  2. sysbench --test=oltp --mysql-table-engine=innodb --mysql-host=localhost --mysql-db=test --oltp-table-size=500000 --mysql-user=root --mysql-password=password prepare
  3. # run阶段:
  4. sysbench --num-threads=16 --test=oltp --mysql-table-engine=innodb --mysql-host=localhost --mysql-db=test --oltp-table-size=500000 --mysql-user=root --mysql-password=password run
  5. # cleanup阶段:
  6. sysbench --num-threads=16 --test=oltp --mysql-table-engine=innodb --mysql-host=localhost --mysql-db=test --oltp-table-size=500000 --mysql-user=root --mysql-password=password cleanup

上述命令表示:

  • 在测试准备阶段,使用的存储引擎为InnoDB,MySQL服务器为本机,MySQL的数据库名为test,测试表的记录总数为500000条,MySQL的用户名为root,MySQL的登录密码为password。

  • 在测试运行阶段,使用的线程数量为16个,使用的存储引擎为InnoDB,MySQL服务器为本机,MySQL的数据库名为test,测试表的记录总数为500000条,MySQL的用户名为root,MySQL的登录密码为password。

  • 在测试清除阶段,使用的线程数量为16个,使用的存储引擎为InnoDB,MySQL服务器为本机,MySQL的数据库名为test,测试表的记录总数为500000条,MySQL的用户名为root,MySQL的登录密码为password。

测试结果如下图所示:

  • 在测试准备阶段,由下图可知,创建了一个名为sbtest的测试表,这张表中有500000条记录:

OLTP测试准备阶段

  • 在测试运行阶段,由下图可知,使用了16个线程,生成数据的方式采用特殊分布(12次迭代,在75%的情况下返回生成的1%的值),开始事务时使用BEGIN语句,主键采用自增长模式,OLTP测试的最大请求数量为10000次:

OLTP测试运行阶段

  • 在测试清除阶段,清除测试表和测试数据:

OLTP测试清除阶段