磁碟(ESSD)型效能白皮書 - Tair

本文介紹雲原生記憶體資料庫Tair磁碟（ESSD）型效能測試的測試環境、測試載入器、測試方法與測試結果。

測試環境

測試環境資訊	說明
地區和可用性區域域	所有測試均在華東1（杭州）地區的可用性區域I中完成。
Redis執行個體架構	標準版（雙副本）架構，詳情請參見標準架構。
部署壓測工具的機器	Elastic Compute Service執行個體，規格為ecs.g6e.13xlarge，規格詳情請參見執行個體規格類型系列。
磁碟（ESSD）型執行個體規格	tair.essd.standard.xlarge tair.essd.standard.2xlarge tair.essd.standard.4xlarge tair.essd.standard.8xlarge tair.essd.standard.13xlarge 規格詳情請參見磁碟型執行個體規格。

測試主要針對下述兩種情境進行：

記憶體大於資料情境：絕大部分資料可以在記憶體中訪問到，此情境下記憶體與資料的比例約為7:1。
資料大於記憶體情境：只有部分資料緩衝在記憶體，部分訪問請求需要讀取硬碟中的資料，根據負載不同，需要訪問磁碟的比例也不一樣，此情境下記憶體與資料的比例約為1:4。

測試載入器

採用開源社區的YCSB壓測工具進行壓測。YCSB是一款Java編寫的支援多種資料庫的效能測試工具，具體安裝和使用方法請參見YCSB。

本測試中，對YCSB的相關內容做了一定的修改，使其支援匯入long類型的recordcount參數、支援測試Redis的String相關命令，修改後的完整原始碼請參見YCSB源碼。

工作負載

Load：100%的String SET操作（寫操作）。
Uniform-Read：採用Workload A，100%均勻隨機String GET操作（讀操作），主要測試嚴苛條件下的讀效能。
Zipfian-Read：採用Workload C，資料分布方法為zipfian，測試大部分讀請求訪問小部分資料的效能，符合大部分的讀情境。
Uniform-50%Read-50%Update：採用Workload A，50%的String SET操作（更新操作）與50%的String GET操作，主要測試隨機更新的效能。

關於Workload的詳細介紹，請參見Core Workloads。

測試命令

下述指令碼以資料大於記憶體情境為例。

#! /bin/bash

ip=192.168.0.23
port=3100
timeout=30000
command_group=string
recordcount=640000000
run_operationcount=20000000
fieldcount=1
fieldlength=100
threads=32
load_sleep_time=600
run_sleep_time=60

echo "##################################### $command_group  ############################################"
#Load
./bin/ycsb load redis -s -P workloads/workloada -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${recordcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -threads ${threads}
sleep ${load_sleep_time}

#Uniform-Read
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workloadc  -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${run_operationcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -p "requestdistribution=uniform" -threads ${threads}
sleep ${run_sleep_time}

#Zipfian-Read
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workloadc  -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${run_operationcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -p "requestdistribution=zipfian" -threads ${threads}
sleep ${run_sleep_time}

#Uniform-50%Read-50%Update
./bin/ycsb run redis -s -P workloads/workloada  -p "redis.host=${ip}" -p  "redis.port=${port}" -p "recordcount=${recordcount}" -p "operationcount=${run_operationcount}" -p "redis.timeout=${timeout}" -p "redis.command_group=${command_group}" -p "fieldcount=${fieldcount}" -p "fieldlength=${fieldlength}" -p "requestdistribution=uniform" -threads ${threads}

表 1. 參數說明

參數	說明
ip	Tair執行個體的IP地址。
port	Tair執行個體的服務連接埠。
timeout	測試命令的逾時時間，單位為ms。
command_group	測試類型，配置為String。
recordcount	資料載入階段準備的資料量。
run_operationcount	Run階段操作的資料量。本測試中：記憶體大於資料情境下，配置和recordcount參數相同的值。資料大於記憶體情境下，配置的值為recordcount參數值除以32。
fieldcount	欄位個數，配置為1。
fieldlength	值長度，配置為100。
threads	YCSB線程數，根據執行個體規格配置。

測試結果

測試單位	說明
QPS	每秒處理的讀寫運算元，單位為次/秒。
Average Latency	讀或寫操作的平均延遲，單位為微秒（us）。
99th Percentile Latency	處理速度最快的99%的操作中，最長的延遲時間，單位為微秒。例如該指標的值為500微秒，表示99%的請求可以在500微秒內被處理。

記憶體大於資料情境

記憶體大於資料情境的測試結果

執行個體規格	YCSB配置	工作負載	QPS（次/秒）	Average Latency（微秒）	99th Percentile Latency（微秒）
tair.essd.standard.xlarge	recordcount=20000000 run_operationcount=20000000 threads=32	Load	36740	851	1595
		Uniform-Read	103890	294	907
		Zipfian-Read	106357	288	865
		Uniform-50%Read-50%Update	46610	Read：530	Read：1108
		Uniform-50%Read-50%Update	46610	Update：795	Update：1684
tair.essd.standard.2xlarge	recordcount=40000000 run_operationcount=40000000 threads=50	Load	54670	911	1528
		Uniform-Read	150796	314	995
		Zipfian-Read	151110	314	977
		Uniform-50%Read-50%Update	69137	Read：537	Read：948
		Uniform-50%Read-50%Update	69137	Update：878	Update：1479
air.essd.standard.4xlarge	recordcount=80000000 run_operationcount=80000000 threads=100	Load	90703	1099	1697
		Uniform-Read	285833	339	1196
		Zipfian-Read	288750	335	1162
		Uniform-50%Read-50%Update	110316	Read：757	Read：1114
		Uniform-50%Read-50%Update	110316	Update：1041	Update：1536
tair.essd.standard.8xlarge	recordcount=160000000 run_operationcount=160000000 threads=120	Load	117581	1011	1692
		Uniform-Read	477099	242	784
		Zipfian-Read	494550	234	727
		Uniform-50%Read-50%Update	196245	Read：519	Read：829
		Uniform-50%Read-50%Update	196245	Update：691	Update：1096
tair.essd.standard.13xlarge	recordcount=240000000 run_operationcount=240000000 threads=160	Load	126366	1249	2281
		Uniform-Read	673183	231	637
		Zipfian-Read	691383	230	652
		Uniform-50%Read-50%Update	197803	Read：678	Read：940
		Uniform-50%Read-50%Update	197803	Update：935	Update：1925

資料大於記憶體情境

資料大於記憶體情境測試結果

執行個體規格	YCSB配置	工作負載	QPS（次/秒）	Average Latency（微秒）	99th Percentile Latency（微秒）
tair.essd.standard.xlarge	recordcount=640000000 run_operationcount=20000000 threads=32	Load	25561	1245	3497
		Uniform-Read	25727	1239	2042
		Zipfian-Read	47559	667	1217
		Uniform-50%Read-50%Update	19731	Read：1576	Read：6383
		Uniform-50%Read-50%Update	19731	Update：1639	Update：6487
tair.essd.standard.2xlarge	recordcount=1280000000 run_operationcount=40000000 threads=50	Load	42287	1179	3465
		Uniform-Read	35794	1394	1880
		Zipfian-Read	77759	637	1219
		Uniform-50%Read-50%Update	28656	Read：1716	Read：8863
		Uniform-50%Read-50%Update	28656	Update：1761	Update：8951
air.essd.standard.4xlarge	recordcount=2560000000 run_operationcount=80000000 threads=100	Load	65923	1514	6615
		Uniform-Read	44753	2232	7903
		Zipfian-Read	120337	826	1382
		Uniform-50%Read-50%Update	38470	Read：2577	Read：8535
		Uniform-50%Read-50%Update	38470	Update：2617	Update：8583
tair.essd.standard.8xlarge	recordcount=5120000000 run_operationcount=160000000 threads=120	Load	89231	1340	9575
		Uniform-Read	51175	2343	2955
		Zipfian-Read	131317	911	1573
		Uniform-50%Read-50%Update	38930	Read：3063	Read：8695
		Uniform-50%Read-50%Update	38930	Update：3097	Update：8735
tair.essd.standard.13xlarge	recordcount=7680000000 run_operationcount=240000000 threads=160	Load	92163	1733	9879
		Uniform-Read	51267	3510	16623
		Zipfian-Read	138522	1152	2131
		Uniform-50%Read-50%Update	39584	Read：4022	Read：12159
		Uniform-50%Read-50%Update	39584	Update：4057	Update：12239

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