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    ：持久記憶體型效能白皮書

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    ：持久記憶體型效能白皮書

    更新時間：Jun 30, 2024

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

    產品概述

    Tair持久記憶體型，基於持久記憶體技術，為您提供大容量、相容Redis的記憶體資料庫產品。單一實例成本對比KVStore for Redis社區版最高可降低30%，且資料持久化不依賴傳統磁碟，保證每個操作持久化的同時提供近乎Redis社區版的吞吐和延時，極大提升業務資料可靠性。更多資訊請參見持久記憶體型。

    測試環境

    測試環境資訊說明
    地區和可用性區域所有測試均在華北3（張家口）地區的可用性區域A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.8xlarge，詳情請參見執行個體規格類型系列。
    持久記憶體型執行個體規格本次測試以tair.scm.standard.32m.128d規格為例，規格詳情請參見持久記憶體型執行個體規格。

    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。

    由於開源版本僅支援測試Hash結構的資料，下載YCSB工具後，需要將YCSB/redis/src/main/java/site/ycsb/db/RedisClient.java檔案替換為RedisClient.java檔案，用於測試String結構的資料。

    工作負載

    測試的總資料量8 GB，資料分布方法為zipfian，具體測試情境如下：

    • Load：100%的寫操作。
    • Workload C：100%的讀操作。
    • Workload A：50%的更新操作與50%的讀操作。

    關於Workload的詳細介紹，請參見Core Workloads。

    說明 由於應用情境不同，Set、Zset中的複雜命令無法進行通用測試，您可以根據您的業務情境自行測試。

    測試命令

    #載入資料
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=***:*****"

#運行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=***:*****"

#運行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. 參數說明
    參數說明
    server_ipTair執行個體的IP地址。
    port Tair執行個體的服務連接埠。
    password

    根據選取帳號的不同，密碼的填寫格式有一定區別：

    • 使用預設帳號（以執行個體ID命名的帳號）：直接填寫密碼即可。例如執行個體預設帳號為r-bp1zxszhcgatnx****，自訂密碼為Password21，密碼驗證命令為AUTH Password21。

    • 使用新建立的帳號：密碼格式為user:password。例如自訂帳號為testaccount，密碼為Rp829dlwa，密碼驗證命令為AUTH testaccount:Rp829dlwa。

    說明 如果忘記密碼，請參見修改或重設密碼。
    recordcount資料裝載階段準備的資料量。
    operationcount執行操作的資料量。
    command_group測試的資料結構，本案例中，依次測試下述資料結構：
    • String
    • Hash
    • List
    • Set
    • Zset
    fieldcount欄位或元素個數，本案例中，String資料結構配置為1，其他資料結構配置為10。
    fieldlength值長度，根據測試需求配置。
    threadsYCSB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。
    INSERT Average Latency寫操作平均延遲，單位為微秒（us）。
    INSERT 99th Percentile Latency處理速度最快的99%寫操作中，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。
    READ AverageLatency讀操作平均延遲，單位為微秒。
    READ 99thPercentileLatency處理速度最快的99%讀操作中，最長的延遲時間，單位為微秒。
    UPDATE AverageLatency更新操作平均延遲，單位為微秒。
    UPDATE 99thPercentileLatency處理速度最快的99%更新操作中，最長延遲時間，單位為微秒。

    Load情境測試結果

    表 2. String資料結構
    Value長度（位元組）QPS（次/秒）INSERT Average Latency（微秒）INSERT 99th Percentile Latency（微秒）
    128位元組134,478473687
    256位元組126,139504828
    1024位元組99,7756381,051
    2048位元組77,1308261,157
    4096位元組60,6461,0501,534
    表 3. Hash資料結構
    Key中的Field數量 Value長度（位元組）QPS（次/秒）INSERT Average Latency（微秒）INSERT 99th Percentile Latency（微秒）
    10 12847,3531,3481,885
    25646,7161,3662,181
    1,02427,7592,2972,873
    2,04816,6053,8334,923
    表 4. List資料結構
    Key中的Element數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）INSERT Average Latency（微秒）INSERT 99th Percentile Latency（微秒）
    1012864,9509791,310
    25647,1571,3481,752
    1,02426,7192,3863,457
    2,04816,7143,8114,751
    4,09610,1296,2797,891
    表 5. Set資料結構
    Key中的Member數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）INSERT Average Latency（微秒）INSERT 99th Percentile Latency（微秒）
    1012863,6701,0011,514
    25644,7071,4272,129
    1,02425,3752,5133,239
    2,04814,3184,4515,619
    4,0968,3787,6089,095
    表 6. Sorted Set資料結構
    Key中的Element數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）INSERT Average Latency（微秒）INSERT 99th Percentile Latency（微秒）
    1012840,2921,5852,469
    25634,1681,8692,569
    1,02421,3472,9893,905
    2,04812,8684,9566,255
    4,0967,8648,1019,599

    Workload C情境測試結果

    表 7. String資料結構
    Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）
    128位元組170,699362546
    256位元組163,829380565
    1024位元組161,491386569
    2048位元組130,189487729
    4096位元組115,433548808
    表 8. Hash資料結構
    Key中的Field數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）
    10128 96,111662874
    256 86,892733915
    1,024 61,6081,0301,293
    2,048 37,3341,6962,331
    4,096 25,9432,4293,319
    表 9. List資料結構
    Key中的Element數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）
    10128105,296604889
    25697,047655890
    1,02466,3849551,192
    2,04835,7961,7692,461
    4,09626,3142,3923,271
    表 10. Set資料結構
    Key中的Member數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）
    1012897,825651896
    25680,954787970
    102459,92410601313
    204833,35619002637
    409623,60526773723
    表 11. Sorted Set資料結構
    Key中的Element數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）
    1012858,3801,0931,341
    25656,2871,1331,390
    1,02447,4681,3381,688
    2,04830,0732,0962,783
    4,09621,8502,8803,765

    Workload A情境測試結果

    表 12. String資料結構
    Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）UPDATE AverageLatency（微秒）UPDATE 99thPercentileLatency（微秒）
    128141,120451616450618
    256137,551463617461618
    1,024124,165516724508725
    2,04892,652695881678871
    4,09678,9948191,0427911,024
    表 13. Hash資料結構
    Key中的Field數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）UPDATE AverageLatency（微秒）UPDATE 99thPercentileLatency（微秒）
    1012899,495646831633820
    25688,235731985712966
    1,02472,0138921,1598632,049
    2,04845,7901,3791,8981,3542,821
    4,09632,9121,8912,9311,9157,887
    表 14. List資料結構
    Key中的Element數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）UPDATE AverageLatency（微秒）UPDATE 99thPercentileLatency（微秒）
    1012871,6965917751,1851,383
    25666,2946388001,2811,456
    1,02453,4027911,0061,5811,865
    2,04836,5191,2211,5812,2322,831
    4,09628,3901,6182,1132,8033,777
    表 15. Set資料結構
    Key中的Member數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）UPDATE AverageLatency（微秒）UPDATE 99thPercentileLatency（微秒）
    1012866,3466407921,2821,445
    25660,0107079931,4151,957
    1,02445,3599331,1281,8582,073
    2,04829,0271,5292,0212,8204,507
    4,09621,4402,1442,7733,7265,095
    表 16. Sorted Set資料結構
    Key中的Element數量Value長度（位元組）QPS（次/秒）READ AverageLatency（微秒）READ 99thPercentileLatency（微秒）UPDATE AverageLatency（微秒）UPDATE 99thPercentileLatency（微秒）
    1012849,6958611,0501,7071,912
    25648,0368911,0841,7631,970
    1,02439,7951,0811,3862,1072,563
    2,04828,4151,5971,9812,8553,589
    4,09621,3172,2472,8213,6654,787