sysbench使用教程（sysbench内存性能测试）

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：

yum install -y automake libtool

cd /root/Downloads/

wget http://downloads.mysql.com/source/sysbench-0.4.12.10.tar.gz

tar zxvf sysbench-0.4.12.10.tar.gz

2. 编译安装sysbench：

cd sysbench-0.4.12.10

./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/

make && make install

3. 将sysbench加入环境变量：

sed -i '80s/PATH=/PATH=\/usr\/local\/sysbench\/bin:/' /etc/profile

sed -i '81a\export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/MySQL/lib' /etc/profile

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：

sysbench --help

上述命令的输出信息如下图所示：

1.1 使用语法

使用sysbench时，可以通过以下语法进行基准测试：

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：

sysbench --test=fileio help

fileio的测试选项如下图所示：

• --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：

sysbench --test=cpu help

cpu的测试选项如下图所示：

• --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：

sysbench --test=memory help

memory的测试选项如下图所示：

• --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：

sysbench --test=threads help

threads的测试选项如下图所示：

• --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：

sysbench --test=mutex help

mutex的测试选项如下图所示：

• --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：

sysbench --test=oltp help

oltp的测试选项如下图所示：

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：

# prepare阶段：

sysbench --test=fileio --num-threads=16 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrw prepare

# run阶段：

sysbench --test=fileio --num-threads=20 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrw run

# cleanup阶段：

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：

• 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：

• 在测试清除阶段，删除所有测试文件：

2. CPU性能测试

在Shell中运行以下命令：

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：

3. 内存速度测试

在Shell中运行以下命令：

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：

4. 线程子系统测试

在Shell中运行以下命令：

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：

5. 互斥锁性能测试

在Shell中运行以下命令：

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：

6. OLTP测试

在Shell中运行以下命令：

# prepare阶段：

sysbench --test=oltp --mysql-table-engine=innodb --mysql-host=localhost --mysql-db=test --oltp-table-size=500000 --mysql-user=root --mysql-password=password prepare

# run阶段：

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

# cleanup阶段：

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：

• 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：

• 在测试清除阶段，清除测试表和测试数据：