永続メモリ最適化インスタンスのパフォーマンスホワイトペーパー - ApsaraDB for Redis

このトピックでは、ApsaraDB for Redis Enhanced Edition (Tair) 永続メモリ最適化インスタンスのテストについて説明します。テスト環境、ツール、メソッド、および結果が導入されます。

概要

Tair永続メモリ最適化インスタンスは、オープンソースのRedisと互換性のある大容量のインメモリデータベースを提供するために永続メモリを採用しています。永続的なメモリ最適化インスタンスは、ディスクを使用してデータの永続性を実装せず、ApsaraDB for Redis Community Editionインスタンスよりもコスト30% が低く、ほぼ同じスループットとレイテンシを実現し、各操作の永続性を維持します。これにより、ビジネスデータの信頼性が向上します。詳細については、「永続的なメモリ最適化インスタンス」をご参照ください。

テスト環境

環境アイテム	説明
リージョンとゾーン	すべてのテストは張家口ゾーンAで行われます。
インスタンスアーキテクチャ	標準のマスター-レプリカアーキテクチャが使用されます。詳細については、「標準アーキテクチャ」をご参照ください。
ストレステストツールを展開する仮想マシン	ECS. g6e.8xlargeタイプのElastic Compute Service (ecs) インスタンスが使用されます。詳細については、「インスタンスファミリーの概要」をご参照ください。
インスタンスタイプ	テストでは、インスタンスタイプtair.scm.standard.32m.128dが使用されます。詳細については、「永続的なメモリ最適化インスタンス」をご参照ください。

テストツール

オープンソースYCSBを使用してストレステストを実行できます。 YCSBは、複数の種類のデータベースのパフォーマンスをベンチマークするために使用できるJavaツールです。 YCSBのインストール方法と使用方法の詳細については、「YCSB」をご参照ください。

オープンソースYCSBはハッシュのみをテストします。 YCSBを使用して文字列をテストするには、YCSBをダウンロードした後、ycsb /redis/src/main/java/site /YCSB /dbディレクトリにある同じ名前の元のファイルをRedisClient.javaファイルで置き換える必要があります。

ワークロード

テストに含まれるデータの総量は8 GBです。データの配布方法はZipfianです。永続メモリ最適化インスタンスのパフォーマンスは、次のシナリオでテストされました。

データ読み込み: 100% 書き込み操作。
ワークロードC: 100% 読み取り操作。
ワークロードA: 50% の更新操作と50% の読み取り操作。

ワークロードの詳細については、「コアワークロード」をご参照ください。

説明

セットとZsetsの複雑なコマンドは、適用可能なシナリオのため、このテストではテストできません。ビジネスシナリオに基づいて、セットとZsetsのテストをカスタマイズできます。

テストコマンド

# Load data.
workload=a
./bin/ycsb load redis -s -P workloads/workload${workload} -p "redis.host=${server_ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "redis.password=${password}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${operationcount}" -p "redis.timeout=30000" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -threads ${threads}  -p "redis.password=***:*****"

# Run Workload C.
workload=c
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workload${workload} -p "redis.host=${server_ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "redis.password=${password}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${operationcount}" -p "redis.timeout=30000" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -threads ${threads} -p "redis.password=***:*****"

# Run Workload A.
workload=a
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workload${workload} -p "redis.host=${server_ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "redis.password=${password}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${operationcount}" -p "redis.timeout=30000" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -threads ${threads} -p "redis.password=***:*****"

表 1. パラメーター

パラメーター	説明
server_ip	Tairインスタンスへの接続に使用されるIPアドレス。
port	Tairインスタンスへの接続に使用されるサービスポート。
password	パスワードの形式は、選択したアカウントによって異なります。ユーザー名がインスタンスIDと同じデフォルトアカウントを使用する場合は、パスワードを入力します。たとえば、デフォルトアカウントのユーザー名が`r-bp1zxszhcgatnx ****` で、パスワードが`Password21`の場合、パスワードを確認するコマンドは`AUTH Password21`です。カスタムアカウントを使用する場合は、`user:password`形式でパスワードを入力します。たとえば、カスタムアカウントのユーザー名が`testaccount`で、パスワードが`Rp829dlwa`の場合、パスワードを確認するコマンドは`AUTH testaccount:Rp829dlwa`です。説明パスワードを忘れた場合は、リセットできます。詳細については、「パスワードの変更またはリセット」をご参照ください。
recordcount	準備されたデータの量。
operationcount	操作に含まれるデータの量。
command_group	テストするデータの種類。このテストでは、次の種類のデータが順番にテストされます。 String ハッシュ List 設定する Zset
フィールドカウント	フィールドまたは要素の数。文字列をテストするには、このパラメーターを1に設定します。他の種類のデータをテストするには、このパラメーターを10に設定します。
フィールド长さ	値の長さ。テスト要件に基づいてこのパラメーターを設定します。
スレッド	YCSBスレッドの数。インスタンスタイプに基づいてこのパラメーターを設定します。

テスト結果

テストメトリック	説明
QPS	1秒あたりに処理される読み取りおよび書き込み操作の数。
INSERT平均レイテンシ	書き込み操作の平均レイテンシ。単位: µ s。
挿入99パーセンタイル遅延	書き込み操作の最速99% のための最も高いレイテンシ。単位: µ s。たとえば、このパラメーターが500 µ sに設定されている場合、99% の操作は500 µ s以内に処理されます。
READ AverageLatency	読み取り操作の平均レイテンシ。単位: µ s。
READ 99thPercentileLatency	読み取り操作の最速99% のための最も高いレイテンシ。単位: µ s。
UPDATE AverageLatency	更新操作の平均レイテンシ。単位: µ s。
UPDATE 99thPercentileLatency	更新操作の最速99% のための最も高いレイテンシ。単位: µ s。

データ読み込みのテスト結果

表2. 文字列

値の長さ (バイト)	QPS	INSERT平均レイテンシ (µ s)	挿入99パーセンタイル遅延 (µ s)
128	134,478	473	687
256	126,139	504	828
1,024	99,775	638	1,051
2,048	77,130	826	1,157
4,096	60,646	1,050	1,534

表3. ハッシュ

キー内のフィールド数	値の長さ (バイト)	QPS	INSERT平均レイテンシ (µ s)	挿入99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	47,353	1,348	1,885
	256	46,716	1,366	2,181
	1,024	27,759	2,297	2,873
	2,048	16,605	3,833	4,923

表4. リスト

キー内の要素数	値の長さ (バイト)	QPS	INSERT平均レイテンシ (µ s)	挿入99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	64,950	979	1,310
	256	47,157	1,348	1,752
	1,024	26,719	2,386	3,457
	2,048	16,714	3,811	4,751
	4,096	10,129	6,279	7,891

表5. セット

キー内のメンバー数	値の長さ (バイト)	QPS	INSERT平均レイテンシ (µ s)	挿入99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	63,670	1,001	1,514
	256	44,707	1,427	2,129
	1,024	25,375	2,513	3,239
	2,048	14,318	4,451	5,619
	4,096	8,378	7,608	9,095

表6. ソートセット

キー内の要素数	値の長さ (バイト)	QPS	INSERT平均レイテンシ (µ s)	挿入99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	40,292	1,585	2,469
	256	34,168	1,869	2,569
	1,024	21,347	2,989	3,905
	2,048	12,868	4,956	6,255
	4,096	7,864	8,101	9,599

ワークロードCのテスト結果

表7. 文字列

値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)
128	170,699	362	546
256	163,829	380	565
1,024	161,491	386	569
2,048	130,189	487	729
4,096	115,433	548	808

表8. ハッシュ

キー内のフィールド数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	96,111	662	874
	256	86,892	733	915
	1,024	61,608	1,030	1,293
	2,048	37,334	1,696	2,331
	4,096	25,943	2,429	3,319

表9. リスト

キー内の要素数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	105,296	604	889
	256	97,047	655	890
	1,024	66,384	955	1,192
	2,048	35,796	1,769	2,461
	4,096	26,314	2,392	3,271

表10. セット

キー内のメンバー数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	97,825	651	896
	256	80,954	787	970
	1,024	59,924	1,060	1,313
	2,048	33,356	1,900	2,637
	4,096	23,605	2,677	3,723

表11. ソートセット

キー内の要素数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	58,380	1,093	1,341
	256	56,287	1,133	1,390
	1,024	47,468	1,338	1,688
	2,048	30,073	2,096	2,783
	4,096	21,850	2,880	3,765

ワークロードAのテスト結果

表12. 文字列

値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)	UPDATE平均レイテンシ (µ s)	UPDATE 99thパーセンタイル遅延 (µ s)
128	141,120	451	616	450	618
256	137,551	463	617	461	618
1,024	124,165	516	724	508	725
2,048	92,652	695	881	678	871
4,096	78,994	819	1,042	791	1,024

表13. ハッシュ

キー内のフィールド数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)	UPDATE平均レイテンシ (µ s)	UPDATE 99thパーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	99,495	646	831	633	820
	256	88,235	731	985	712	966
	1,024	72,013	892	1,159	863	2,049
	2,048	45,790	1,379	1,898	1,354	2,821
	4,096	32,912	1,891	2,931	1,915	7,887

表14. リスト

キー内の要素数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)	UPDATE平均レイテンシ (µ s)	UPDATE 99thパーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	71,696	591	775	1,185	1,383
	256	66,294	638	800	1,281	1,456
	1,024	53,402	791	1,006	1,581	1,865
	2,048	36,519	1,221	1,581	2,232	2,831
	4,096	28,390	1,618	2,113	2,803	3,777

表15. セット

キー内のメンバー数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)	UPDATE平均レイテンシ (µ s)	UPDATE 99thパーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	66,346	640	792	1,282	1,445
	256	60,010	707	993	1,415	1,957
	1,024	45,359	933	1,128	1,858	2,073
	2,048	29,027	1,529	2,021	2,820	4,507
	4,096	21,440	2,144	2,773	3,726	5,095

表16. ソートセット

キー内の要素数	値の長さ (バイト)	QPS	READ平均レイテンシ (µ s)	READ 99パーセンタイル遅延 (µ s)	UPDATE平均レイテンシ (µ s)	UPDATE 99thパーセンタイル遅延 (µ s)
10	128	49,695	861	1,050	1,707	1,912
	256	48,036	891	1,084	1,763	1,970
	1,024	39,795	1,081	1,386	2,107	2,563
	2,048	28,415	1,597	1,981	2,855	3,589
	4,096	21,317	2,247	2,821	3,665	4,787