MariaDB 5.5 在 Windows 下的性能測試
我們有很長時間沒有發布過在 Windows 下的基準測試文章了，而 Windows 下的 MariaDB 包含一些專門做的改進，這些改進很多人并不知曉，因為我們自己也很少提及。本文的目的是向你展示 MariaDB 在 Windows 下的性能表現。
進行測試的機器包含2個CPU共8核的處理器（這是我手頭上能找到最好的機器了）、10K SAS 磁盤（RAID1），使用 sysbench 0.4 測試單表共100萬行記錄。我通過網絡來運行這個壓力測試，并發的客戶端從 4 到 4096。
這里是 OLTP-只讀 吞吐量測試結果：
說明：
- 絕大多數的測試結果表明，MariaDB 的吞吐量比 MySQL 高出 10% 左右
- 在 4096 并發客戶端時，MariaDB 的吞吐量是 MySQL 5.5 的 四倍多 476% (2382 vs 413 TPS).
很多人理所當然的認為吞吐量并不能代表數據庫的整體性能表現。在 OLTP 的基準測試中，響應時間同樣很重要，實際上它比吞吐量更加重要，這點我同意，因此，下面是查詢的響應時間，意味著 95% 的事務都在指定的時間內處理完畢。
OLTP 只讀響應時間
| 并發數 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 512 | 1024 | 2048 | 4096 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MariaDB | 4.87 | 6.81 | 8.83 | 12.35 | 22.12 | 43.56 | 90.35 | 180.57 | 619.05 | 1003.88 | 1965.77 |
| MySQL | 4.86 | 7.14 | 9.96 | 16.21 | 37.39 | 101.33 | 238.89 | 499.63 | 971.07 | 2241.83 | 25215.29 |
上表中顯示，MariaDB 5.5 不管是在吞吐量還是響應時間方面都是優于 MySQL 的。
但是，為什么 MariaDB 在 Windows 下的只讀測試由于 MySQL 5.5 呢？二者基于同一個代碼，表現應該也相同啊。這個問題的答案并不是 MariaDB 做了什么優化，也無關 XtraDB 和 InnoDB 的優劣。答案是 MariaDB threadpool. 這個線程池在 Windows 平臺是默認啟用的。
可是，為什么使用線程池就可以有如此好的性能呢？答案是 MariaDB 承擔了通過調整線程池的大小并回調到對應的 Windows 本身的線程池，這在操作系統這一級別上相當于黑盒排序，因此能獲取良好的性能。關鍵在于 Windows 內置的線程池，受益于 IOCP（I/O Completion Port，I/O完成端口）是性能最好的一種I/O模型。這是 Windows 專有的特性，運行在其上的服務器應該使用這種技術。要讓這項技術運行良好的招數是：
- 不要讓同一時間在同一個 CPU 上運行太多的線程，這樣可減少上下文切換，這是提高吞吐量的最重要的因素
- 在完成的 LIFO 順序中激活線程等待，熱門的線程保持熱門，可降低緩存失效
- 順序處理 IO 完成，這是響應時間表現良好的因素
- 最后便是降低熱鎖的爭用
由此，線程池是只讀性能表現佳的主要因素。
下一個有趣的問題是在寫操作上 MariaDB 表現是否一致。因此我們使用寫模式來運行 sysbench 工具，也就是 update_non_index (每個查詢對一個非索引的整數字段進行加值處理)。為了最大化寫的吞吐量，我們設置了參數 innodb_flush_log_at_trx_commit 值為 0，每次日志的寫入是每秒一次，而不是每次事務提交一次。
測試結果如下：
OLTP write-only (update_non_index/flush_log=0) 吞吐量:
這個結果看起來很棒，差別來源于多個因素，包括 XtraDB 的寫性能、分組提交、線程池等都對這個結果會有影響。但我想 Windows 平臺下的 MariaDB 的 asynchronous IO optimization (異步 IO 優化) 是最主要的因素。
在上述測試中，所有 IO 相關的參數和 InnoDB 參數都使用的是默認值，結果看起來太好了以至于讓我們懷疑這是真的。我真的想通過調整為 innodb_io_capacity and/or innodb_write_io_threads 參數為 MySQL 帶來更加的性能，有人知道該如何調整嗎？
OLTP writeonly (update_non_index/flush_log=0) 響應時間, 95 percentile
| 并發數 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 512 | 1024 | 2048 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MariaDB | 0.33 | 0.63 | 0.75 | 1.06 | 1.94 | 3.85 | 8.25 | 21.38 | 129.79 | 274.40 |
| MySQL | 0.32 | 0.61 | 0.73 | 1.61 | 7.62 | 26.82 | 96.45 | 219.29 | 661.19 | 2723.36 |
下面是對數據庫的參數調整：
[mysqld] sql-mode="NO_ENGINE_SUBSTITUTION" back_log=500 user=root port=3306 max_connections=4096 max_connect_errors=5000 max_prepared_stmt_count=50000 table_cache=2048 transaction_isolation=REPEATABLE-READ loose-skip-external-locking innodb_status_file=0 innodb_data_file_path=ibdata1:200M:autoextend innodb_buffer_pool_size=1G innodb_additional_mem_pool_size=20M innodb_log_file_size=650M innodb_log_buffer_size=100M innodb_support_xa=0 innodb_doublewrite=0 innodb_flush_log_at_trx_commit=0 query-cache-size=0 query-cache-type=0 symbolic-links=0 skip-grant-tables英文原文，OSCHINA原創翻譯