数据库性能压测之TPC-C基准测试

原文链接：https://blog.csdn.net/TIME_1981/article/details/126114797

本文作为学习笔记记录。

TPC

Transaction Processing Performance Council (TPC) 事务处理性能委员会，是一家非盈利IT组织，他们的目的是定义数据库基准并且向产业界推广可验证的数据库性能测试。

TPC-C

-C 代表压测模型的版本

TPC-C具有以下特点：

1）多个复杂类型事务并发执行

2）具有在线和离线交易执行模式

3）多个会话终端模拟多用户访问

4）适中的系统运行时间和应用程序运行时间

5）整个操作有大量的磁盘IO读写操作

6）交易的事务具有完整的ACID特性

7）通过主键和二级索引对分布不均匀的数据进行访问

8）整个TPC-C的库是由许多包含不同字段属性和字段宽度的表组成

9）存在较多数据访问和更新之间的资源争夺

通过模拟批发供应商对客户的销售活动，TPC-C并不仅是体现了某个具体业务，而是代表了大部分销售活动，包含：管理、出售、分发产品和服务。

举个例子：可以模拟汽车租赁、食品批发、零部件供应等具体业务。

TPC-C压测作为一项基准测试，它并不能完整的展现生产上业务的多样性，而是做了很好的抽象只保留了此类活动的基本特征：如系统利用率和操作复杂程度，它的各种操作是成比例的

整个基准测试描述的是一家批发供应商，其分布的多个销售区和相关仓库。

随着公司业务的扩展，需要创建新的仓库和相关销售区。

每个区域仓库覆盖10个销售地区。

每个地区为3,000位客户提供服务。

所有仓库保留公司出售的100,000件商品的库存。

下图说明了TPC-C业务环境的仓库，区域和客户层次结构。

TPC-C压测交易组合中包含五种交易类型及其比例：

1）NewOrder 45% 属于中量级事务会有1%失败率（由于无效输入）

2）Payment 43% 属于短事务，为已存在的订单做支付动作

3）OrderStatus 4% 属于只读事务用于计算运输装状态和订单line item

4）Delivery 4% 查询每个仓库中没有交付的订单更新为交付状态

5）StockLevel 4% 属于只读事务，加入平均200 Order Line（相当于订单详情）及相应的库存用以生成报告

TPC-C五种交易类型中StockLevel和OrderStatus这两种交易属于只读事务，NewOrder 、Payment、Delivery属于读写事务，这五种请求是互相独立运行的，在交易组合中读写操作占92%，只读操作占8%。

下图显示模拟用户在终端每次发起交易的循环过程：

1）在五种交易类型选择一种

2）在终端显示发起的交易内容，提交文本完成输入

3）模拟用户接收到输出内容的时间这是事务执行的响应时间。

4）继续下一个循环

在③中TPC-C要求每种交易的响应时间必须小于等于5秒，但是StockLevel要求的响应时间则是小于等于20秒，其他measure menu 响应时间（包含选择交易类型时间和模拟屏幕输出时间）、Keying time（模拟用户输入时间）、Thinking time（思考等待时间）都有一定响应时间要求。

TPC-C整个过程保证事务的ACID。

1）原子性：通过验证事务提交或者失败后修改数据的记录

2）一致性：通过12个条件去验证数据的一致性，这里就不再列举所有条件了，有感兴趣的可自行查询官方文档，例如：W_YTD = sum(D_YTD) 仓库表和地区表要满足这个要求

3）隔离性：通过检查订单状态和新订单生成的读写冲突来检验隔离性，用来检测脏写、脏读、不可重复读、幻读等异常情况

4）持久化：在保证一致性的前提下，在系统crash后能够恢复，持久化主要依赖数据库本身的持久化能力

表业务意义

TPC-C模型是供应商OLTP场景，包含客户创建订单，派送订单，支付。

TPC-C的库由9张表组成：

1）item（商品表）表是固定大小不变为10万warehouse（仓库表）、district（区域表）、customer（用户表）、stock（库存表）表和仓库数量大小而按比增加或者减小order（订单表）、new-order（新订单表）、order-line（订单行）、history（历史表）表会由于运行表的记录数会不断地增长。

客户会致电公司下达新订单或请求现有订单的状态。

订单由平均10个订单行（即订单项order-line）。

所有订单行中有百分之一是针对该地区没有库存的商品仓库，并且必须由另一个仓库提供。

下图箭头上所标注的数字为以仓库数为基数其他表数据量扩展关系。