使用sysbench压力测试MySQL（二）

   昨天有了第一篇的测试之后，仅仅是一个开始。

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   我接下来做sysbench压测的主要思路是根据现有的配置作出调整，能够持续性的优化和压力测试达到目的，而不是简单的去对比连接数在不同数量级会有多大的差别，所以你会在里面看到一些问题的排查，一些问题的解决，可能有些又不是压测相关的。

  我设置了max_connections为3000，但是压测的时候到了300个线程就跑不上去了。这个问题很有典型性。

sysbench抛出的错误如下：

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的错误日志信息如下：

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)
看起来两者关联不大，所以有些信息就会有一些误导了。
根据错误的信息，当前的参数max_prepared_stmt_count设置值为16382，是安装后的默认值。

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

而packet的参数设置为4M的样子，也是默认值

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

到底是不是参数max_allowed_packet引起的呢，我们可以简单模拟一下。

set global max_allowed_packet=33554432;

然后继续运行sysbench脚本：

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

结果还是抛出了同样的错误，这也就间接证明了这个问题和这个参数无关，所以我恢复了原来的设置。

然后我们继续调整这个参数max_prepared_stmt_count，把值从16382调整到30000

set global max_prepared_stmt_count=30000;
然后再次运行200个线程，就可以看到没问题了，运行过程中我们可以使用show global status的方式来查看这个值的变化,这个参数的主要含义是应对瞬间新建的大量prepared statements，通过max_prepared_stmt_count 变量来控制，这个值是怎么算出来的，还需要细细挖挖。

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

执行完200个线程后，继续300个，打算以此类推，一直到1000个线程。

执行300个线程的时候，抓取了一下这个参数值，发现已经快溢出了。

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

所以自己简单做了个计算，

200个线程参数值为  18200
300个线程参数值为  27300

通过简单的计算可以看出100个线程对应参数值9100，按照这个参数设置，我要运行500个线程，30000这个参数值是肯定不够的。很快就验证了我的这个想法，抛出错误了。所以我调整了参数值为100000，在900个线程都没有任何问题。

这是分别对应50个，300个，500个线程时候的TPS测试结果，QPS基本是TPS的20倍。

  然后我继续测试1000个线程的时候，发现跑不上去了。

压到1000的时候，抛出了下面的错误。
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
这个时候查看资源的使用情况如下：

# 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设置用户为*的时候，完全不会生效，需要制定具体的用户，

比如下面的配置就不会生效，需要指定为root

*                soft    nproc           65535
*                hard    nproc           65535

再次可以引申出两点，一个是修改了资源设置之后，已有的MySQL服务就需要重启，因为资源设置还是旧的值，如何查看呢。可以使用pidof来查看/proc下的设置。

#  cat /proc/`pidof mysqld`/limits | egrep "(processes|files)"
Max processes             1024                 256589               processes
Max open files            15000                15000                files 
第二点就是在RedHat 6中，我们其实需要设置另外一个参数文件，/etc/security/limits.d/90-nproc.conf

在这个文件中做如下的配置，对所有用户生效。

*          soft    nproc      65535
修改后重启MySQL服务即可生效，再次开启测试就没有问题了，说明这个地方的错误和参数nproc还是有密切的关系，但是open files目前还是1024暂时还没有问题。
这是当时测试的一个初步结果。可以看到线程50,500,1000的时候的TPS情况，线程1000的指标似乎没有什么提升。

    线程达到了1000，我们的基准测试也有了一个阶段性的成果，那就是最起码支持1000的连接是没有问题了，但是测试结果还是让人不大满意，至少从数字上来看还是有很大的瓶颈。

    问题出在哪里了呢，首先机器的配置较差，这是个不争的事实，所以你看到的结果和很多网上高大上的结果有较大的出入。

    另外一点是默认参数层面的优化，我们使用的是Lua模板读写兼有。压力测试的过程中生成了大量的binlog,而对于InnoDB而言，我们需要明确在IO上的几点可能，一个是刷数据的效率，一个是redo的大小，还有一些已有的优化方式改进。我们来简单说一下。

MySQL里有类似Oracle中LGWR的一个线程，在5.7中默认是16M,早先版本是8M.因为刷新频率很高，所以这个参数一般不需要调整。

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

对于redo的大小，目前是50M，还有个group的参数innodb_log_files_in_group，默认是2，即两组，可以理解为Oracle中的两组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     |
+-----------------------------+----------+

在这个压力测试中，频繁的写入binlog,势必会对redo的刷新频率极高。

我们抓取一个测试中的InnoDB的状态：

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

简单来做个计算，可以看到Log sequence number的值减去Last checkpoint at的值，大概是70M左右

mysql> select 39640783274-39562272220;
+-------------------------+
| 39640783274-39562272220 |
+-------------------------+
|                78511054 |
+-------------------------+
redo文件设置为多大，其实没有一个绝对的概念，在Percona的建议中，在压力测试中可以设置为1G或者2G，最大设置为4G，因为本身会直接影响到恢复的效率。

    调整redo的大小还是尤其需要注意，在这一点上MySQL没准以后会有所改进，Oracle中的redo修改还是值得借鉴的。像5.7中的undo已经可以截断，逐步的剥离出来，都是一点点的改进。

  怎么修改redo的大小呢，要正常停库，然后删除默认的两个redo文件，保险起见，你可以先备份出来也行，然后修改参数文件的redo文件参数，启动MySQL，当然开始的时候会识别不到redo文件会自动创建两个新的。

下面的结果很有代表性，是暂时修改redo为100M时的TPS情况。左下角蓝色的部分是原来10分钟内的TPS情况，红色的部分是2个多小时里的TPS情况，可以看到基本是稳定的，而且是原高于原来同样线程数的TPS.

后续改如何优化呢，还有更多内容值得分享出来。

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/