作者：丁源 RadonDB 测试负责人
负责 RadonDB 云数据库、容器化数据库的质量性能测试，迭代验证。对包括云数据库以及容器化数据库性能和高可用方案有深入研究。
|背景
根据 DWorks 2020 年发布的《中国自研数据库登顶 TPC-C 的意义》[1] 报告显示，大于 67.9% 的受访者表示在数据库选型时会参考 TPC-C 的测试结果。对用户来说，性能是数据库选型时最重要的指标之一。而 TPC-C 作为权威的测试基准，是一个能够直观反映软硬件性能的方式。
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图片来源：2020 DWorks《中国自研数据库登顶 TPC-C 的意义》
|几个概念
一个协会
TPC（事务处理性能协会：Tracsaction Processing Performance Council），是一个大型非盈利的组织。TPC 主要制定了商务应用标准程序（Benchmark）的标准规范，性能和价格度量，并管理测试结果的发布。任何厂家或测试者都可以根据规范，执行标准性能测试。
一个标准
TPC-C 是在线事务处理（OLTP）的基准程序。专门针对联机事务处理系统（OLTP）的性能测试规范，其测试结果可为用户在选择相应解决方案平台时提供参考标准。
一个工具
TPCC-MySQL[2] 是 Percona 基于 TPC-C 衍生出来的标准规范，专门用于 MySQL 基准测试。可运行于 Windows、GNU/Linux、UNIX 以及 Mac OS 系统之上。
一个场景
TPC-C 有一个比较有代表意义的 OLTP 模拟场景：在线订单处理系统。
假设有一个大型商品批发商，拥有 N 个位于不同区域的仓库，每个仓库负责为 10 个销售点供货，每个销售点有 3000 个客户，每个客户平均一个订单有 10 项产品。由于一个仓库中不可能 存储公司所有的货物，有一些请求必须发往其它仓库，因此，数据库在逻辑上是分布的。N 是一个可变参数，测试者可以随意改变 N，以获得最佳测试效果。
五类事务
该场景下，TPC-C 规范对应五类事务：
| New-Order |
客户输入一笔新的订货交易 |
| Payment |
更新客户账户余额以反应其支付状况 |
| Delivery |
发货（批处理交易） |
| Order-Status |
查询客户最近交易的状态 |
| Stock-Level |
查询仓库库存状况，以便能够及时补货 |
测试完成后会输出这五类事务的吞吐量和延迟，而业内关注的 TPC-C 核心性能指标只有两个：
其原因是 TPC 委员会制定 TPC-C 时，重点考量的是 数据库对新订单的处理能力，以揭示该数据库的商业成本。数据库整体报价 / TPM = 每个订单的数据库成本。这个指标对衡量一款数据库的性价比，具有非常实际的指导作用。
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TPC-C 模拟业务场景
接下来将介绍使用 TPC-C 工具模拟业务测试场景。
|环境准备
操作系统：Ubuntu 18.04.5 LTS
容器平台：KubeSphere V3.1.1
数据库：RadonDB MySQL Kubernetes
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KubeSphere 界面
环境准备完毕，RadonDB MySQL Kubernetes[3] 已经在 KubeSphere[4] 管理界面可见。
创建测试 Pod
kubectl run -i --tty --rm --image ubuntu test-shell bash
kubectl exec -ti test-shell -c test-shell /bin/bash
apt-get update
安装工具
先安装 make、gcc、git 等工具
apt-get install make
apt-get install gcc
apt-get install git
安装测试所需的 MySQL 客户端和开发环境
apt-get install mysql-server
apt-get install libmysqlclient-dev
源码安装 tpcc-mysql
git clone https://github.com/Percona-Lab/tpcc-mysql.git
cd tpcc-mysql/src
make
|数据准备
真实测试场景中，仓库数一般不建议少于 100 个，视服务器硬件配置而定。如果配置了 SSD 或者 PCIE SSD 这种高 IOPS 设备，建议配置仓库数不低于 1000 个。
创建用户
创建用户并授权。
mysql> CREATE USER radondb@localhost IDENTIFIED BY 'mysql_password';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> grant all privileges on *.* to 'radondb'@'%'identified by 'mysql_password' with grant option;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)
创建所需库表
使用 mysqladmin 工具创建测试数据库 tpcc1000。
mysqladmin create tpcc1000 -h server_host -u mysql_user -p mysql_password
tpcc-mysql 工具自带前面介绍的测试场景数据表 create_table.sql 文件、索引文件 add_fkey_idx.sql 文件。
mysql -D tpcc1000 -h server_host -u mysql_user -p mysql_password < create_table.sql
mysql -D tpcc1000 -h server_host -u mysql_user -p mysql_password < add_fkey_idx.sql
添加数据
使用 tpcc_load 工具，为指定数据库添加数据。
./tpcc_load -h server_host -d tpcc1000 -u mysql_user -p mysql_password -w 20
|TPC-C 测试
开始测试
执行如下命令，开启一个测试案例。
./tpcc_start -h server_host -d tpcc1000 -u mysql_user -p mysql_password -w 20 -c 128 -r 120 -l 200 - >tpcc-output-log
参数说明：
| 参数 |
说明 |
| -w |
指定仓库数量。 |
| -c |
指定并发连接数。 |
| -r |
指定开始测试前进行 warmup 的时间，进行预热后，测试效果更好。 |
| -l |
指定测试持续时间。 |
| -i |
指定生成报告间隔时长。 |
| -f |
指定生成的报告文件名。 |
|测试结果展示
生成图表
安装绘图工具 gnuplot[5]，并生成 tcpp.gif 图片。
yum install -y gnuplot
cat log.conf | gnuplot
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以上就是利用容器 Pod 测试 RadonDB MySQL 数据库全部过程，可以尝试调整测试条件，获得更多测试数据。
|总结
TPC-C 的测试结果主要参考流量和性价比两个指标。
流量
Throughput，简称 tpmC。按照 TPC 的定义，流量指标描述了系统在执行 Payment、Order-status、Delivery、Stock-Level 这四种交易时，每分钟处理 New-Order 交易的数量。所有交易的响应时间必须满足 TPC-C 测试规范的要求。
流量值越大越好！
性价比
Price/Performance，简称 Price/tpmC。即测试系统价格（指在美国的报价）与流量指标的比值。
性价比越小越好！
|参考引用
[1]：《中国自研数据库登顶TPC-C的意义》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/114152924
[2]：TPCC-MySQL：https://github.com/Percona-Lab/tpcc-mysql
[3]：RadonDB MySQL Kubernetes：https://github.com/radondb/radondb-mysql-kubernetes
[4]：KubeSphere：https://kubesphere.com.cn
[5]：gnuplot：http://www.gnuplot.info
