今天主要介紹MySQL數(shù)據(jù)庫，或者說所有數(shù)據(jù)庫的三個關(guān)鍵性能指標(biāo)：

• qps 每秒處理的查詢數(shù)
• tps 每秒處理的事務(wù)數(shù)
• IOPS 每秒磁盤進(jìn)行的I/O操作次數(shù)

一、TPS(適用innodb)

1. 概念

Transactions Per Second(每秒傳輸?shù)氖挛锾幚韨€數(shù))，即服務(wù)器每秒處理的事務(wù)數(shù)。

TPS包括一條消息入和一條消息出，加上一次用戶數(shù)據(jù)庫訪問。(業(yè)務(wù)TPS = CAPS × 每個呼叫平均TPS)

TPS是軟件測試結(jié)果的測量單位。一個事務(wù)是指一個客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送請求然后服務(wù)器做出反應(yīng)的過程。客戶機(jī)在發(fā)送請求時開始計時，收到服務(wù)器響應(yīng)后結(jié)束計時，以此來計算使用的時間和完成的事務(wù)個數(shù)。

一般的，評價系統(tǒng)性能均以每秒鐘完成的技術(shù)交易的數(shù)量來衡量。系統(tǒng)整體處理能力取決于處理能力最低模塊的TPS值。

2. TPS計算

(1) 方法一

1. Com_commit = SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_commit'; 
2. Com_rollback = SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_rollback'; 
3. Uptime = SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Uptime'; 
4. TPS=(Com_commit + Com_rollback)/Uptime 

(2) 方法二

1. use information_schema; 
2. select VARIABLE_VALUE into @num_com from GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME ='COM_COMMIT'; 
3. select VARIABLE_VALUE into @num_roll from GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME ='COM_ROLLBACK'; 
4. select VARIABLE_VALUE into @uptime from GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME ='UPTIME'; 
5. select (@num_com+@num_roll)/@uptime; 

二、QPS(同時適用與InnoDB和MyISAM 引擎 )

1. 概念

每秒查詢率QPS是對一個特定的查詢服務(wù)器在規(guī)定時間內(nèi)所處理流量多少的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在因特網(wǎng)上，作為域名系統(tǒng)服務(wù)器的機(jī)器的性能經(jīng)常用每秒查詢率來衡量。

對應(yīng)fetches/sec，即每秒的響應(yīng)請求數(shù)，也即是大吞吐能力。

2. QPS計算

(1) 方法一

1. Questions = SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Questions'; 
2. Uptime = SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Uptime'; 
3. QPS=Questions/Uptime 

(2) 方法二

1. use information_schema; 
2. select VARIABLE_VALUE into @num_queries from GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME ='QUESTIONS'; 
3. select VARIABLE_VALUE into @uptime from GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME ='UPTIME'; 
4. select @num_queries/@uptime; 

三、IOPS

1. 概念

IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的輸入輸出量(或讀寫次數(shù))，是衡量磁盤性能的主要指標(biāo)之一。IOPS是指單位時間內(nèi)系統(tǒng)能處理的I/O請求數(shù)量，一般以每秒處理的I/O請求數(shù)量為單位，I/O請求通常為讀或?qū)憯?shù)據(jù)操作請求。隨機(jī)讀寫頻繁的應(yīng)用，如OLTP(Online Transaction Processing)，IOPS是關(guān)鍵衡量指標(biāo)。另一個重要指標(biāo)是數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)，指單位時間內(nèi)可以成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量。對于大量順序讀寫的應(yīng)用，如VOD(Video On Demand)，則更關(guān)注吞吐量指標(biāo)。

傳統(tǒng)磁盤本質(zhì)上一種機(jī)械裝置，如FC,SAS,SATA磁盤，轉(zhuǎn)速通常為5400/7200/10K/15K rpm不等。影響磁盤的關(guān)鍵因素是磁盤服務(wù)時間，即磁盤完成一個I/O請求所花費(fèi)的時間，它由尋道時間、旋轉(zhuǎn)延遲和數(shù)據(jù)傳輸時間三部分構(gòu)成。

尋道時間Tseek是指將讀寫磁頭移動至正確的磁道上所需要的時間。尋道時間越短，I/O操作越快，目前磁盤的平均尋道時間一般在3-15ms。

旋轉(zhuǎn)延遲Trotation是指盤片旋轉(zhuǎn)將請求數(shù)據(jù)所在扇區(qū)移至讀寫磁頭下方所需要的時間。旋轉(zhuǎn)延遲取決于磁盤轉(zhuǎn)速，通常使用磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需時間的1/2表示。比如，7200 rpm的磁盤平均旋轉(zhuǎn)延遲大約為60*1000/7200/2 = 4.17ms，而轉(zhuǎn)速為15000 rpm的磁盤其平均旋轉(zhuǎn)延遲約為2ms。

數(shù)據(jù)傳輸時間Ttransfer是指完成傳輸所請求的數(shù)據(jù)所需要的時間，它取決于數(shù)據(jù)傳輸率，其值等于數(shù)據(jù)大小除以數(shù)據(jù)傳輸率。目前IDE/ATA能達(dá)到133MB/s，SATA II可達(dá)到300MB/s的接口數(shù)據(jù)傳輸率，數(shù)據(jù)傳輸時間通常遠(yuǎn)小于前兩部分時間。

IOPS可細(xì)分為如下幾個指標(biāo)：

Toatal IOPS，混合讀寫和順序隨機(jī)I/O負(fù)載情況下的磁盤IOPS，這個與實(shí)際I/O情況最為相符，大多數(shù)應(yīng)用關(guān)注此指標(biāo)。

• Random Read IOPS，100%隨機(jī)讀負(fù)載情況下的IOPS。
• Random Write IOPS，100%隨機(jī)寫負(fù)載情況下的IOPS。
• Sequential Read IOPS，100%順序負(fù)載讀情況下的IOPS。
• Sequential Write IOPS，100%順序?qū)懾?fù)載情況下的IOPS。

IOPS的測試benchmark工具主要有Iometer, IoZone, FIO等，可以綜合用于測試磁盤在不同情形下的IOPS。對于應(yīng)用系統(tǒng)，需要首先確定數(shù)據(jù)的負(fù)載特征，然后選擇合理的IOPS指標(biāo)進(jìn)行測量和對比分析，據(jù)此選擇合適的存儲介質(zhì)和軟件系統(tǒng)。

2. IOPS計算

理論上可以計算出磁盤的大IOPS，即IOPS = 1000 ms/ (Tseek + Troatation)，忽略數(shù)據(jù)傳輸時間。假設(shè)磁盤平均物理尋道時間為3ms, 磁盤轉(zhuǎn)速為7200,10K,15K rpm，則磁盤IOPS理論大值分別為，

• IOPS = 1000 / (3 + 60000/7200/2) = 140
• IOPS = 1000 / (3 + 60000/10000/2) = 167
• IOPS = 1000 / (3 + 60000/15000/2) = 200

3. 案例

需求：20TB存儲空間同時滿足4500 IOPS+RAID 5，我應(yīng)該如何計算?RAID 5或者RAID 1/0的時候分別需要多少塊硬盤?

首先需要知道I/O中讀操作(Read)與寫操作(Write)所占的百分比。然后通過下列公式，將主機(jī)的IOPS需求轉(zhuǎn)換成硬盤實(shí)際IOPS負(fù)載：

假定4500 IOPS中讀/寫比是2:1，則不同RAID類型Drive IOPS要求分別如下：

1. RAID 1/0: (2/3)*4500 + 2*(1/3)*4500 = 6000 IOPS 
2. RAID 5: (2/3)*4500 + 4*(1/3)*4500 = 9000 IOPS 
3. RAID 6: (2/3)*4500 + 6*(1/3)*4500 = 12000 IOPS 

再參照下表中不同類型硬盤單塊IOPS參數(shù)，得出需要多少塊硬盤：

假定選用FC 15K RPM硬盤，則：

1. RAID 1/0: 6000/180 = 34 塊 
2. RAID 5: 9000/180 = 50 塊 
3. RAID 6: 12000/180 = 67 塊 

注：實(shí)際情況下還需考慮Vault Drivers (共5塊)以及Hot Spares (建議每30塊硬盤一個)。

最后，如果選用600GB FC硬盤來實(shí)現(xiàn)20TB可用空間，則RAID 1/0需要78塊，RAID 5需要42塊。

網(wǎng)頁名稱：MySQL數(shù)據(jù)庫三個關(guān)鍵性能指
文章鏈接：http://aaarwkj.com/news/105135.html

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