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蚂蚁金服自研数据库 OceanBase 登顶 TPC-C 引起业界广泛重视,为了更清楚的展现其间的技能细节,我vlpkld们特意约请 OceanBase 中心研制人员对本次测验进行技能解读,共包括六篇:

1)TPC-C基准测验介绍

2)OceanBase怎么做TPC-C测验

3)TPC-C基准测验之SQL优化

4)TPC-C基准测验之数据库业务引擎的应战

5)TPC-C基准测验之存储优化

6)TPC-C基准测验之链路层优化

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导语

在 TPC-C 规范界说中,测验体系分为 RTE(Remote Terminal Emulator)和 SUT 两部分。在实践的 TPC-C 测验流程中,不只是对 DB 端才能的检测,对链路中的一切组件都存在极大的资源耗费和压力。以这次 6088万 tpmC 测验成果看,咱们总共在 64 台 64C128G 的云服务器上运行了 960 个 RTE 客户端,来模仿总计 47942400 个用户 Terminal,最终还需求依据这么多 RTE 核算成果进行一致性和耐久化审计验证。而 SUT 又拆分为三部分:WAS(Web Application Server) 、OceanBase Proxy(OBProxy) 和 OceanBaseServer(OBServer)。RTE 的恳求到 WAS,然后 WAS 经过 OceanBase 客户端来拜访 OBProxy,OBProxy 会将恳求转发到后端 OceanBase 集群中最佳的 ObServer 去履行恳求。WAS 和 OBProxy 是 RTE 和 OBServer 之间的桥梁,这个桥梁关于承载压力起着至关重要的效果。本次TPC-C 基准测验中,OceanBase 拜访链路上首要触及两个宝宝树组件:

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ODBC接口及驱动

TPC-C 测验中,WAS恳求 OceanBase 选用了 ODBC 接口。ODBC(Open Database Connectivity)是 Microsoft 提出的数据拜访规范,ODBC 在大多数 DBMS 上都能够运用,OceanBase 也供给了 ODBC 接口拜访才能。感兴趣的用户能够查阅 ODBC API阐明 快速上手运用,运用 ODBC 的用户能够直接运用该接口无缝搬迁的拜访 OceanBase。ODBC 接口及驱动集成到 WAS 内部,作为恳求 OceanBase 的客户端。

OBProxy署理

OceanBase 完结了OBProxy 署理服务器来处理数沃尔玛超市据库链路上的路由及容灾问题。OBProxy 会感知数据副本地址和分区规矩,不参加 SQL 引擎参加履行计划的生成调度,首要担任 SQL 路由和转发。这种架构规划中,OBProxy 承当了根底的路由和容灾功用,而数据库的功用悉数交由 ObServer 完结。这样愈加简略清晰的分工能够各组件功能做的愈加极致,OBProxy 也做到了彻底无状况,只需求添加节点即可完结署理才能的水平扩容,OceanBase全体也能做到数据库的最高功能。

TPC-C 基准 OceanBase 链路拜访图

TPC-C 是一个十分苛刻的基准测验模型,检测的是一个齐备的联系数据库体系全链路的才能,任何一个环节有瓶颈均无法发挥数据库的最大功能,接下来本文会分别在潘多拉魔盒,原创蚂蚁金服海洋基地应战TPCC,TPC-C基准测验链路层优化。-ope电竞渠道-ope电竞app下载功能、本钱及服务继续三个方面来阐明下是怎么优化 OceanBase 链路上的组件。

链路功能优化

蚂蚁金服OceanBase应战TPCC | TPC-C基准测验之SQL优化 现已说到,从整个链路的视点来看,SQL 所需求的履行时刻是十分时刻短的,很多时刻花费在与客户端的交互进程中,形成资源的糟蹋和耗时的添加,为此 OBServer供给 Prepared Statement、存储进程和 ARRAY BINDING 才能。客户端和 OBProxy 针对该才能进行支撑以使其真实发挥效果晓入寒铜觉上半句。一同客户端本身也进行一些优化进步链路功能,接下来首要介绍链路功能部分的优化点:

供给异步接口才能

一般运用数据库拜访都是同步接口,同步接口开发便利,但客户端受网络交互耗时影响大,并发才能受到约束。运用多线程的方法能够协助进步并发才能,但机器的线程资源是名贵的,过多的线程会添加机器线程切换的开支,约束了并发才能。为使 WAS 能够到达更高的吞吐才能,咱们依据事情驱动机制在 ODBC 接口内添加异步接口的支撑。运用异步接口,WAS 单个线程内能够在发送恳求后无需等候履行成果继续在其他 Session 上发送恳求,经过充沛运用线程资性的故事源然后大幅进步吞吐才能。异步接口本身参阅 ODBC 接口规范,用户调用异步接口会当即回来,假如没有履行完结则回来SQL_STILL_EXECUTING,用户能够轮询接口直到履行完结回来成功(SQL_SUCCESS)或许失利(SQL_ERRO鸡鸣寺R),也能够依据网络事情驱动,在有成果回来时再次调用接口获取成果。运用异步接口,能够在少数线程资源下轻松支撑很多的并发衔接,极大的进步了 WAS 的并发才能,机器资源的利用率也得到进步,大幅孟雄伟降低压测本钱。

供给 Prepared Statement 才能

PreparedStatement 是一种二进制的恳求交互协议,一次 PSSQL 文本传输,屡次履行,OBProxy SQL 引擎会缓存 PS SQL 文本以及解析成果,每条 PS SQL 只需求履行潘多拉魔盒,原创蚂蚁金服海洋基地应战TPCC,TPC-C基准测验链路层优化。-ope电竞渠道-ope电竞app下载一次 Prepare 操作,后续一切 Session 上的每次履行只需求传入对应的 Statement Id,就能够从缓存中找到对应的 SQL 解析成果,结合传入的参数,能够很快的核算出 OBServer 的路由信息,转发功能更为高效。一同,作为署理层的 OBProxy 也很好的支撑了 OBServer 的腹股沟淋巴结分布式特性,当 Client Session 需求切换 Server Session 时,无需再次发送 PS SQL 和 Execute 阶段时的类型数据,OBProxy 能够自行判别并决议是否需求同步 PS SQL 或加上类型数据。经过 Prepared Statement 才能,能够有用减低体系间的交互本钱,进步功能,比较一般 SQL 文本的交互方法,省去了很多 SQL 文本的传输以及恳求文本解析的 CPU 开支。

存储进程

关于存储进程,OBProxy 做了很多优化,存储进程一般包括多条 SQL,不同 SQL 一般需求路由到不同 OBServer 上履行,发生很多长途履行。长途履行不只会添加 RT,也会占用更多的 CPU 资源,因而,OBProxy 的 SQL 引擎会解析存储进程中的 SQL,核算最优战略,将存储进程调用发往最合适的 OBServer 上履行,尽可能的削减长途履行次数。OBProxy 也会缓存存储进程的解析成果和路由信息,用以省去每次硬解析带来的 CPU 开支。

杂乱类型

咱们在 OceanBase 原有传输色戒在线观看协议上从头做了潘多拉魔盒,原创蚂蚁金服海洋基地应战TPCC,TPC-C基准测验链路层优化。-ope电竞渠道-ope电竞app下载扩展,使得整个链路支撑杂乱类型的传输。一同,OBProxy新增了杂乱数据类型的解析,能够依据杂乱类型数据来核算路由和分区裁剪。经过支撑杂乱类型,能够进步每次传输带着的数据信息,有用削减交互次数,也能够依据杂乱类型的数据核算最佳路由战略,尽可能的路由到分区更多的 OBServer 上,削减长途履行次数。正是有了 OBProxy 关于数组等杂乱类型的支撑,才使得客户端能够更好的运用存储进程和 ARRAY BINDING 的才能。

署理资源占用

OBProxy 署理选用多线程异步结构和通明流式转发的规划,确保了数据的高功能转发(单核 5 万 QPS、转发 RT 30~50us),以及本身对机器资源的最小耗费。在 TPC-C 基准测验中,咱们也选用了本地的方式布置到 WAS 端,这样能够最大程度的的削减客户端到署理层的网络开支。在本次测验中,OBProxy署理层布置到 64 台客户端机器上,每台机器上运用到了 10 个 Core,总共占用 640 Cores,仅占全体 CPU 测验本钱的 7% 左右,几乎没有运用存储资源,资源占用份额小且支撑水平扩容。

继续服务才能

OceanBase 供给了高可用的数据库服务,在呈现机器不可用的场景下,不需求有任何人工干预数据库仍然能够继续供给服务,在本次 TPC-C 做 Durability 测验强制断电操作中,OceanBase 中华活血龙就体现杨若兮出无人工干预下的数据库继续服务的才能,大大超出审计员的希望。

OceanBase 针对强制断电这潘多拉魔盒,原创蚂蚁金服海洋基地应战TPCC,TPC-C基准测验链路层优化。-ope电竞渠道-ope电竞app下载种单机毛病场景,OBProxy 有包括黑名单和灰名单两种机制,用于处理 OBServer错峰兼并、晋级、宕机、发动/中止,网络分区等状况。黑名单采纳定时改写保护,由 OBServer 反应哪些服务器节点不能供给服sm文务。灰名单则采纳自动触发维潘多拉魔盒,原创蚂蚁金服海洋基地应战TPCC,TPC-C基准测验链路层优化。-ope电竞渠道-ope电竞app下载护,当 OBProxy酸辣汤 转发恳求给 OBServer,假如发现最终的莫西干人 OBServer 回来特定的体系过错,或许 OBServer 在一段时刻内有屡次接连不可用,则将该 OBServer 参加灰名单。黑名单中的 OBServer 不会被拜访,灰名单中的 OBServer 每隔一段时刻会重试一次,查看是否需求洗白,以防止长时刻将OBServer 降级。经过 OceanBase 这样的机制,能够保证 TPC-C Durability 测验进程中的数据库持教我国文的王先生续服务才能。

总结

OceanBase 链路层为客户供给了端到端的完好处理方案,其自研的传输协议能够十分灵敏的支撑 SQL 特性和交互协议,完结了规范的数据库拜访接口并支撑 Oracle 兼容形式,能够到达数据库的易用性、高功能、服务继续的最大平衡。后续会继续优化传输协议以到达最高的传输及交互功率,完善数据库拜访规范接口,为用户供给一个更为老练的数据库服务。

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