使用sysbench壓力測試MySQL（二）

   昨天有了第一篇的測試之后，僅僅是一個開始。

   我接下來做sysbench壓測的主要思路是根據現有的配置作出調整，能夠持續性的優化和壓力測試達到目的，而不是簡單的去對比連接數在不同數量級會有多大的差別，所以你會在里面看到一些問題的排查，一些問題的解決，可能有些又不是壓測相關的。

  我設置了max_connections為3000，但是壓測的時候到了300個線程就跑不上去了。這個問題很有典型性。

sysbench拋出的錯誤如下：

FATAL: mysql_stmt_prepare() failed
FATAL: MySQL error: 1461 "Can't create more than max_prepared_stmt_count statements (current value: 16382)"
FATAL: `thread_init' function failed: /usr/local/share/sysbench/oltp_common.lua:282: SQL API error

MySQL的錯誤日志信息如下：

2017-03-14T15:01:57.839154Z 348 [Note] Aborted connection 348 to db: 'sysbenchtest' user: 'root' host: 'localhost' (Got an error reading communication packets)
2017-03-14T15:01:57.839185Z 346 [Note] Aborted connection 346 to db: 'sysbenchtest' user: 'root' host: 'localhost' (Got an error reading communication packets)
看起來兩者關聯不大，所以有些信息就會有一些誤導了。
根據錯誤的信息，當前的參數max_prepared_stmt_count設置值為16382，是安裝后的默認值。

mysql> show variables like 'max_prepared_stmt_count';
+-------------------------+-------+
| Variable_name           | Value |
+-------------------------+-------+
| max_prepared_stmt_count | 16382 |
+-------------------------+-------+

而packet的參數設置為4M的樣子，也是默認值

mysql> show variables like '%pack%';
+--------------------------+------------+
| Variable_name            | Value      |
+--------------------------+------------+
| max_allowed_packet       | 4194304    |
| slave_max_allowed_packet | 1073741824 |
+--------------------------+------------+

到底是不是參數max_allowed_packet引起的呢，我們可以簡單模擬一下。

set global max_allowed_packet=33554432;

然后繼續運行sysbench腳本：

sysbench  /home/sysbench/sysbench-1.0.3/src/lua/oltp_read_write.lua  --mysql-user=root   --mysql-port=3306 --mysql-socket=/home/mysql/s1/s1.sock  --mysql-host=localhost   --mysql-db=sysbenchtest  --tables=10 --table-size=5000000  --threads=200 --report-interval=5 --time=10 run

結果還是拋出了同樣的錯誤，這也就間接證明了這個問題和這個參數無關，所以我恢復了原來的設置。

然后我們繼續調整這個參數max_prepared_stmt_count，把值從16382調整到30000

set global max_prepared_stmt_count=30000;
然后再次運行200個線程，就可以看到沒問題了，運行過程中我們可以使用show global status的方式來查看這個值的變化,這個參數的主要含義是應對瞬間新建的大量prepared statements，通過max_prepared_stmt_count 變量來控制，這個值是怎么算出來的，還需要細細挖挖。

mysql> show global status like 'Prepared_stmt_count';
+----------------------------+----------+
| Variable_name              | Value    |
+----------------------------+----------+
| Prepared_stmt_count        | 18200    |
+----------------------------+----------+

執行完200個線程后，繼續300個，打算以此類推，一直到1000個線程。

執行300個線程的時候，抓取了一下這個參數值，發現已經快溢出了。

mysql> show global status like '%stmt%';
+----------------------------+----------+
| Variable_name              | Value    |
+----------------------------+----------+
| Prepared_stmt_count        | 27300    |
+----------------------------+----------+
10 rows in set (0.00 sec)

所以自己簡單做了個計算，

200個線程參數值為  18200
300個線程參數值為  27300

通過簡單的計算可以看出100個線程對應參數值9100，按照這個參數設置，我要運行500個線程，30000這個參數值是肯定不夠的。很快就驗證了我的這個想法，拋出錯誤了。所以我調整了參數值為100000，在900個線程都沒有任何問題。

這是分別對應50個，300個，500個線程時候的TPS測試結果，QPS基本是TPS的20倍。

  然后我繼續測試1000個線程的時候，發現跑不上去了。

壓到1000的時候，拋出了下面的錯誤。
FATAL: unable to connect to MySQL server on socket '/home/mysql/s1/s1.sock', aborting...
FATAL: error 1135: Can't create a new thread (errno 11); if you are not out of available memory, you can consult the manual for a possible OS-dependent bug
這個時候查看資源的使用情況如下：

# ulimit -a

。。。
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8
max user processes              (-u) 1024
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

值得一提的是在RedHat 6中，在/etc/security/limits.conf設置用戶為*的時候，完全不會生效，需要制定具體的用戶，

比如下面的配置就不會生效，需要指定為root

*                soft    nproc           65535
*                hard    nproc           65535

再次可以引申出兩點，一個是修改了資源設置之后，已有的MySQL服務就需要重啟，因為資源設置還是舊的值，如何查看呢。可以使用pidof來查看/proc下的設置。

#  cat /proc/`pidof mysqld`/limits | egrep "(processes|files)"
Max processes             1024                 256589               processes
Max open files            15000                15000                files 
第二點就是在RedHat 6中，我們其實需要設置另外一個參數文件，/etc/security/limits.d/90-nproc.conf

在這個文件中做如下的配置，對所有用戶生效。

*          soft    nproc      65535
修改后重啟MySQL服務即可生效，再次開啟測試就沒有問題了，說明這個地方的錯誤和參數nproc還是有密切的關系，但是open files目前還是1024暫時還沒有問題。
這是當時測試的一個初步結果。可以看到線程50,500,1000的時候的TPS情況，線程1000的指標似乎沒有什么提升。

    線程達到了1000，我們的基準測試也有了一個階段性的成果，那就是最起碼支持1000的連接是沒有問題了，但是測試結果還是讓人不大滿意，至少從數字上來看還是有很大的瓶頸。

    問題出在哪里了呢，首先機器的配置較差，這是個不爭的事實，所以你看到的結果和很多網上高大上的結果有較大的出入。

    另外一點是默認參數層面的優化，我們使用的是Lua模板讀寫兼有。壓力測試的過程中生成了大量的binlog,而對于InnoDB而言，我們需要明確在IO上的幾點可能，一個是刷數據的效率，一個是redo的大小，還有一些已有的優化方式改進。我們來簡單說一下。

MySQL里有類似Oracle中LGWR的一個線程，在5.7中默認是16M,早先版本是8M.因為刷新頻率很高，所以這個參數一般不需要調整。

mysql> show variables like 'innodb_log_buffer_size';
+-----------------------------+----------+
| Variable_name               | Value    |
+-----------------------------+----------+
| innodb_log_buffer_size      | 16777216 |

對于redo的大小，目前是50M，還有個group的參數innodb_log_files_in_group，默認是2，即兩組，可以理解為Oracle中的兩組redo日志。

mysql> show variables like 'innodb_log%';
+-----------------------------+----------+
| Variable_name               | Value    |
+-----------------------------+----------+
| innodb_log_buffer_size      | 16777216 |
| innodb_log_checksums        | ON       |
| innodb_log_compressed_pages | ON       |
| innodb_log_file_size        | 50331648 |
| innodb_log_files_in_group   | 2        |
| innodb_log_group_home_dir   | ./       |
| innodb_log_write_ahead_size | 8192     |
+-----------------------------+----------+

在這個壓力測試中，頻繁的寫入binlog,勢必會對redo的刷新頻率極高。

我們抓取一個測試中的InnoDB的狀態：

mysql -e "show engine innodb status\G"|grep -A12 "Log sequence"
Log sequence number 39640783274
Log flushed up to   39640782426
Pages flushed up to 39564300915
Last checkpoint at  39562272220
0 pending log flushes, 0 pending chkp writes
93807 log i/o's done, 198.50 log i/o's/second
----------------------
BUFFER POOL AND MEMORY
----------------------
Total large memory allocated 26386366464
Dictionary memory allocated 555380
Buffer pool size   1572768
Free buffers       1048599

簡單來做個計算，可以看到Log sequence number的值減去Last checkpoint at的值，大概是70M左右

mysql> select 39640783274-39562272220;
+-------------------------+
| 39640783274-39562272220 |
+-------------------------+
|                78511054 |
+-------------------------+
redo文件設置為多大，其實沒有一個絕對的概念，在Percona的建議中，在壓力測試中可以設置為1G或者2G，最大設置為4G，因為本身會直接影響到恢復的效率。

    調整redo的大小還是尤其需要注意，在這一點上MySQL沒準以后會有所改進，Oracle中的redo修改還是值得借鑒的。像5.7中的undo已經可以截斷，逐步的剝離出來，都是一點點的改進。

  怎么修改redo的大小呢，要正常停庫，然后刪除默認的兩個redo文件，保險起見，你可以先備份出來也行，然后修改參數文件的redo文件參數，啟動MySQL，當然開始的時候會識別不到redo文件會自動創建兩個新的。

下面的結果很有代表性，是暫時修改redo為100M時的TPS情況。左下角藍色的部分是原來10分鐘內的TPS情況，紅色的部分是2個多小時里的TPS情況，可以看到基本是穩定的，而且是原高于原來同樣線程數的TPS.

后續改如何優化呢，還有更多內容值得分享出來。

http://www.ceus-now.com/mysql-innodb-page-cleaner-settings-might-not-be-optimal/

https://www.percona.com/blog/2013/02/04/cant_create_thread_errno_11/

https://www.percona.com/blog/2006/07/03/choosing-proper-innodb_log_file_size/

https://www.percona.com/blog/2011/07/09/how-to-change-innodb_log_file_size-safely/