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性能测试:自建数据库对比RDS中应当注意的地方(适用于MySQL,SQL SERVER,MongoDB)

简介: 常常很多用户对比测试自建数据库和RDS的性能差异,其测试结果往往是RDS不如ECS自建,用户往往怀疑难道我花了那么多的钱买的RDS难道还不如自己在ECS上搭建吗?

性能测试:自建数据库对比RDS中应当注意的地方

常常很多用户对比测试自建数据库和RDS的性能差异,其测试结果往往是RDS不如ECS自建。

从数据库测试的角度来看,测试首先必须是的公平的进行,其结果才具有说服力。RDS作为一个公共的关系数据库服务,其必须要包括稳定高可用,高安全,然后才是高性能。没有前面的两者,我相信没有多少人愿意去使用即不稳定又不安全的服务。所以RDS在稳定性上必须上主备双节点的,双节点甚至是在不同机房,万一其中一个机房异常还可以快速切换到另外一个机房。其次RDS必须要保证数据的安全,如果你写入提交的一条数据突然不见了,如果突然有一天你的数据库被黑客SQL注入了,你是否还愿意继续使用RDS。作为服务厂商RDS必须为用户考虑数据安全,在数据的存取上RDS加入了中间层,所有的请求经过中间层后如果有SQL注入的请求都会被中间层拦截掉;在底层数据写入上RDS采用了最高安全级别的写入,保证在主机异常掉电的情况下数据不会出现丢失。最后在性能上,RDS源码团队持续对MySQL源码优化,在标准的基准测试中性能和稳定性上都是高于社区版本的。

 

下面我们来总结一下RDS和自建数据库在性能测试中需要注意的地方:

一.网络差异

1.可用区

RDS有单可用区和多可用区之分,单可用区是的数据库主备都在同一个机房,多可用区的数据库主备在不同机房,所以在测试RDS的过程中需要保证ECS和RDS是在同一个可用区的。

2.网络链路

从ECS到RDS的网络链路中有多个环节,包括了ECS-->DNS-->SLB-->Proxy-->DB,所以对比ECS自建数据库(ECS-->ECS),RDS的网络链路比ECS自建数据库多出了3个链路环节。

3.案例分析

•1、 某电商系统迁移上云测试过程中发现性能较低

•2、 应用代码,数据库配置完全一样

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RDS访问链路:

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二.配置差异

1.规格配置

RDS的规格配置主要包括了内存和CPU,在测试RDS的过程中,需要保证ECS的CPU核数和RDS的CPU核数保持一致

2.参数配置

  (1).安全配置:RDS的为了保证数据的安全性,在参数配置上采用了事务提交和binlog刷写的最高保护级别。

  a.innodb_flush_log_at_trx_commit 参数指定了 InnoDB 在事务提交后的日志写入频率,当取值为 1 时,每次事务提交时,log buffer 会被写入到日志文件并刷写到磁盘。这也是默认值。这是最安全的配置,但由于每次事务都需要进行磁盘I/O,所以有一定的性能损耗。

  b.sync_binlog 是 MySQL 的binlog日志同步到磁盘的频率。MySQL在binlog每写入sync_binlog 次后,刷写到磁盘,设为 1 最安全,在每个语句或事务后同步一次 binary log,即使在崩溃时也最多丢失一个语句或事务的日志,但因此也最慢。

 

  (2).性能配置:RDS开放了除规格配置以外的参数供用户进行配置,绝大部分的参数都已经由官方团队优化过,用户不需要过多调整线上的参数就可以把数据库比较好的运行起来。但这些参数只是适合大多数的应用场景,但针对一些特殊用户场景,需要用户进行特殊定制。

  tmp_table_size

  作用:该参数用于决定内部内存临时表的最大值,每个线程都要分配(实际起限制作用的是tmp_table_size和max_heap_table_size的最小值),如果内存临时表超出了限制,MySQL就会自动地把它转化为基于磁盘的MyISAM表,优化查询语句的时候,要避免使用临时表,如果实在避免不了的话,要保证这些临时表是存在内存中的。

  现象:如果复杂的SQL语句中包含了group by/distinct等不能通过索引进行优化而使用了临时表,则会导致SQL执行时间加长。

  建议:如果应用中有很多group by/distinct等语句,同时数据库有足够的内存,可以增大tmp_table_size(max_heap_table_size)的值,以此来提升查询性能。

 

  query_cache_size

  作用:该参数用于控制MySQL query cache的内存大小;如果MySQL开启query cache,再执行每一个query的时候会先锁住query cache,然后判断是否存在query cache中,如果存在直接返回结果,如果不存在,则再进行引擎查询等操作;同时insert、update和delete这样的操作都会将query cahce失效掉,这种失效还包括结构或者索引的任何变化,cache失效的维护代价较高,会给MySQL带来较大的压力,所以当我们的数据库不是那么频繁的更新的时候,query cache是个好东西,但是如果反过来,写入非常频繁,并集中在某几张表上的时候,那么query cache lock的锁机制会造成很频繁的锁冲突,对于这一张表的写和读会互相等待query cache lock解锁,导致select的查询效率下降。

  现象:数据库中有大量的连接状态为checking query cache for query、Waiting for query cache lock、storing result in query cache;

  建议:RDS默认是关闭query cache功能的,如果您的实例打开了query cache,当出现上述情况后可以关闭query cache;当然有些情况也可以打开query cache,比如:巧用query cache解决数据库性能问题。

3.案例分析

•1、 某客户正在将本地的业务系统迁移上云

•2、 在rds上运行时间明显要比线下自建数据库运行时间要慢1倍

用户本地参数配置:

join_buffer_size = 128M

read_rnd_buffer_size = 128M

tmp_table_size = 128M

RDS参数配置

join_buffer_size = 1M

read_buffer_size = 1M

tmp_table_size =256K

 

三.架构差异

1.主从复制

RDS采用了主从复制的高可用模式,同时打开了半同步复制,半同步复制是MySQL异步复制的改进,当主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端,而是等待从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制,半同步复制提高了数据的安全性,同时它也造成了一定程度的延迟,这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以半同步复制增加了事务的响应时间。

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备注:SQLSERVER高可用采用mirror,同样存在上述的问题。


综上所述,在测试对比两个环境的时候,一定要考虑测试环境在数据库架构差异,数据库参数设置差异,网络配置差异等因素。

RDS MySQL正在将事务日志以及binlog日志的写盘参数开放出来供用户配置。

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