MongoDB、HandlerSocket和MySQL性能测试及其结果分析

分享一个关于 MongoDB、HandlerSocket 及 MySQL 的性能测试的结果分析。

作者：洪小军

出处：http://www.cnblogs.com/inrie

一、测试环境

1、测试服务器状况

共涉及4台测试服务器：

压力测试服务器
Web服务器
MongoDB服务器
MySQL服务器。

机器配置为：

CPU：Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E7200 @ 2.53GHz

RAM：8G DDR2 667

磁盘：SATA

操作系统：Redhat 5.5

1.1 压力测试服务器

安装Webbench 1.5，通过Webbench来压Web服务器。

1.2 Web服务器

Nginx 0.8.54 + PHP 5.3.3 (php-fpm)，安装有Mongodb和HandlerSocket的php驱动。

Mongodb的php驱动为：mongodb-mongo-php-driver-1.1.1-19-gc584231.tar.gz

HandlerSocket的php驱动为：php-handlersocket-0.0.7.tar.gz

通过Php程序来调用Mongodb和HandlerSocket。

1.3 MongoDB服务器

MongoDB版本：1.6.5

1.4 MySQL服务器

MySQL版本：5.1.53

HandlerSocket版本：1.0.6-60-gf51e061

MySQL存储引擎：Innodb，调整了innodb的Thread Pool Size为2G

2、测试程序和测试数据提取

为了避免打开连接和Http服务器成为瓶颈，在测试程序里设置为每1000个请求公用同一个连接，同时设置为每个页面请求执行1000次数据请求。
测试的数据，包括QPS、CPU、IO等方面的数据，从操作系统提供的命令（如vmstat、iostat等）或者Mongodb、Mysql提供的命令（如mongostat、mysqladmin等）来获取。

二、测试结果

1、100万条记录

2、1000万条记录

3、2000万条记录

4、5000万条记录

三、测试分析总结

1、 I/O读写情况

从插入情况下的TPS数据可以看出， MySQL、HandlerSocket和Mongodb的数据有比较明显的差别，这主要跟他们的内部实现和测试方式有关系。

测试场景下MySQL采用的是单条Insert的方式，所以可以看出QPS数和TPS数是基本一致的，也就是每个Insert操作，都对应有一次I/O写入操作。可以从MySQL数据库本身做一些优化，这次测试没有覆盖到这种场景。

HandlerSocket内部采用的是Bulk Insert操作，所以，可以看出QPS数明显大于TPS数，批量的插入操作明显提高了整体性能。

Mongodb内部采用合并操作的方式，采用数据先存放到内存中，然后再Flush到磁盘上的方式。所以，从测试数据可以看出，TPS曲线坡度非常大：有时候TPS是零，这时候是还放到内存中，还没有Flush到磁盘上；有时候TPS非常高，同时这时候CPU也非常高，几乎是100%，这时候是在做Flush到磁盘的操作。基于此种机制，以后会再做一些更细化的优化和测试，因为这样有可能会存在几种问题：

第一，可能会导致某个时间段IO和CPU的压力非常大，甚至达到峰值，这种情况下，服务的整体健康状态将面临着一些挑战。
第二，如果服务器重启，可能会出现数据丢失的情况，内存中的数据还没有Flush到磁盘的会丢失。当然这种情况是两面性的，因为采用这种方式，从测试结果也可以看出，整体的写入性能比MySQL和HandlerSocket都高，这是一种取舍，就看具体业务是否可以接受这样的以高性能换取数据可靠性，有些业务可能是可以接受的，比如Feed。

2、 CPU占用情况

从查询情况下的CPU数据可以看出，MySQL和Mongodb几乎都接近100%，而HandlerSocket由于省去了各种Sql Parser和相关的操作，CPU占用率保持在40%-60%之间，在一个比较合理的范围内。

从插入情况下的CPU数据可以看出，HandlerSocket的CPU占用率还是保持在40%-60%之间，低于MySQL和Mongodb。MySQL和Mongodb大部分情况保持在50%-90%之间。

3、 QPS情况

从查询情况下的QPS数据可以看出，HandlerSocket和Mongodb的查询性能几乎差不多，都达到3万以上，并且随着数据量的增长，性能没有回落，还是保持在3万以上。目前只是最大测试到5000万数据的情况，更高的数值这次测试还没有覆盖到。而MySQL的性能相比之下则差一些，一般在18000到25000之间。当然这次没有太多的针对MySQL做优化，只是增大了innodb_thread_pool大小和每次分配的数据块的大小，如果针对MySQL做优化，可能能同时提高HandlerSocket 和 MySQL 的性能。

从插入情况下的QPS数据可以看出，Mongodb明显占有比较大的优势，这根之前说的它的实现方式有关。随着数据量的增长，QPS都相应的在减少，这方面，MySQL的幅度最大，数据量到达5000万以上时，MySQL的插入性能为2000-3000，而HandlerSocket能保持在1万以上，Mongodb为2万以上