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在龍芯上探索數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬化

日期：2018/10/28 10:04:58 作者：

云計(jì)算是未來(lái)，而虛擬化技術(shù)則是云計(jì)算的基石。在過(guò)去10年中，我們見(jiàn)證了虛擬化技術(shù)的蓬勃發(fā)展。目前，虛擬化技術(shù)從最早的硬件虛擬化進(jìn)入了到新的階段——軟件虛擬化，其中比較流行的容器技術(shù)實(shí)際就是操作系統(tǒng)的虛擬化。

最近，我們拿到了一款國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬化技術(shù)，AntsDB，并在龍芯平臺(tái)上做了兼容性測(cè)試。AntsDB的數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬化技術(shù)，能夠在Hadoop平臺(tái)上虛擬出一個(gè)兼容MySQL的高并發(fā)，低延遲的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣做以后，可以使得數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)架構(gòu)大大簡(jiǎn)化，輕松利用Hadoop的PB級(jí)存儲(chǔ)能力提高運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)能力，以及開(kāi)展實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)分析能力。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

與國(guó)際上最為流行的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL高度兼容是AntsDB的一大特性之一。因此，本次基準(zhǔn)測(cè)試以MySQL作為比照對(duì)象。為了保持測(cè)試的可比較性，AntsDB和MySQL均使用相同硬件，單節(jié)點(diǎn)下進(jìn)行測(cè)試。本次測(cè)試分別使用業(yè)界公認(rèn)的TPC-C與YCSB兩種方法開(kāi)展：

TPC-C基準(zhǔn)測(cè)試是一個(gè)在線事務(wù)處理基準(zhǔn)。它是一個(gè)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)性能的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，主要由ORACLE，IBM、微軟集體制定。TPC-C基準(zhǔn)測(cè)試以訂單輸入環(huán)境的主要活動(dòng)（交易）為中心。這些交易包括輸入和交付訂單，記錄付款，檢查訂單狀態(tài)以及監(jiān)控倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存水平。

YCSB全稱為Yahoo! Cloud Serving Benchmark，是目前業(yè)界主流數(shù)據(jù)庫(kù)性能評(píng)測(cè)之一。YCSB由雅虎開(kāi)發(fā)，不僅安裝簡(jiǎn)單，還可以自由擴(kuò)展測(cè)試數(shù)據(jù)類(lèi)型和支持的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，YCSB可以支持對(duì)多個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試，通過(guò)測(cè)試結(jié)果可以了解數(shù)據(jù)庫(kù)在并發(fā)寫(xiě)入、讀取、更新時(shí)的一些指標(biāo)，比如吞吐量、操作延遲等。

測(cè)試環(huán)境

處理器 Loongson-3B 1500MHz、2路、16核
內(nèi)存 32G RAM
存儲(chǔ) 2TB機(jī)械硬盤(pán)
操作系統(tǒng) Red Hat Enterprise Linux 7
Java Java 8

TPC-C測(cè)試方法

基準(zhǔn)測(cè)試使用了100個(gè)倉(cāng)庫(kù)，總共有5000萬(wàn)條記錄。TPC-C涉及五種不同類(lèi)型和復(fù)雜性的并發(fā)事務(wù)的混合，這些事務(wù)要么在線執(zhí)行，要么排隊(duì)等待延遲執(zhí)行。它通過(guò)運(yùn)用與這種環(huán)境相關(guān)的廣泛系統(tǒng)組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。TPC-C性能以每分鐘的新訂單交易來(lái)衡量。

TPC-C是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有許多不同的實(shí)現(xiàn)方法可用。在此測(cè)試中，我們使用了BenchmarkSQL 4.1.1，這是PostgreSQL社區(qū)開(kāi)發(fā)的一種流行的TPC-C實(shí)現(xiàn)。它不僅支持PostgreSQL，還支持MySQL和其他幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。因此它可以作為一個(gè)公平的比較。

YCSB測(cè)試方法

本次測(cè)試使用10,000,000條記錄的數(shù)據(jù)量，每條記錄有1KiB數(shù)據(jù)量，采用了4種測(cè)試方法。
載入測(cè)試 - 從全空數(shù)據(jù)庫(kù)載入目標(biāo)數(shù)據(jù)量，用來(lái)衡量數(shù)據(jù)庫(kù)遷移重置性能
只讀測(cè)試 - 用來(lái)衡量數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分析能力
10%讀90%寫(xiě) - 模擬交互式應(yīng)用的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)模式
50%讀50%寫(xiě) - 模擬批處理的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)模式

YCSB測(cè)試結(jié)果

在只讀和重讀測(cè)試中，AntsDB超出MySQL 30%以內(nèi)，重寫(xiě)測(cè)試超出MySQL五倍。

結(jié)語(yǔ)

由于這是一次性能級(jí)的測(cè)試，我們?cè)跍y(cè)試之初都捏著一把汗。所幸未做任何修改，AntsDB順利通過(guò)了全部功能測(cè)試，展示出龍芯CPU以及Java虛擬機(jī)的優(yōu)秀兼容性。

從兩項(xiàng)基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果中，可以看出AntsDB與國(guó)際最流行的MySQL相比，性能基本維持在同一量級(jí)。TPC-C測(cè)試中，AntsDB與MySQL相比，差距在10%以內(nèi)。

在YCSB測(cè)試中，AntsDB在只讀和重讀測(cè)試中超出MySQL 30%左右，兩者基本在同一水平線。在重寫(xiě)測(cè)試中，AntsDB獲得了較為明顯的優(yōu)勢(shì)，MySQL五倍的性能。

作為一門(mén)全新的虛擬化技術(shù)，AntsDB未來(lái)還有待技術(shù)和市場(chǎng)的檢驗(yàn)。不過(guò)其全新的虛擬化思路，以及帶來(lái)的簡(jiǎn)化的架構(gòu)還是非常吸引人的，這也是我們這次測(cè)試的初衷。我們推薦有Hadoop使用需求的朋友們可以考慮嘗試。我們期待未來(lái)AntsDB能夠提供更加全面的功能，兼容更多的數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型，以及性能上的出色表現(xiàn)。

AntsDB的下載地址