TPC-E将取代TPC-C成为高端数据库系统选型要素

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  心中有数,才能做到游刃有余。对于服务器厂商来说,如何了解自己的产品性能,又如何做到理性地向用户说明自己提供的服务器乃至调优过的整个软硬件系统能达到相对较高的性能,最直观的考量标准就是Benchmark,即服务器工业标准基准测试。其中,业界最常用也最普及的就是TPC和SPEC两大基准。
  SPEC测试用来全面衡量Web应用中Java企业应用服务器性能,而TPC测试体系则注重在线处理能力和数据库查询能力。如果说SPEC测试针对的是服务器硬件,则TPC测试针对的是一整套系统,它体现着服务器厂商在高端关键领域的方案开发和优化能力,因此,对高端用户选型整套系统来说,TPC测试无疑更具参考价值。
  
  告别“富人的游戏”
  
  TPC-E测试是TPC组织于去年3月最新推出的测试基准,也是目前服务器场厂商参与热情最高的测试基准。认识TPC-E,还需要先熟悉一下它将逐步取代的前代基准——有着14年历史的TPC-C,它们针对的都是OLTP(联机事务处理)测试模型。
  TPC-C是业界最为流行的测试基准之一,但同时也是遭遇诟病最多的基准之一。TPC-C测试模拟了比较复杂的OLTP应用环境,模型就是批发商的系统订单处理,其操作环境由一系列仓库组成,每个仓库有若干个终端,分别代表销售站点和查询站点,由TPC-C测试系统执行3种前台交易和2类后台事务处理,并给出两个基准测试指标——性能指标tpmC和性价比指标美元/tpmC。
  由于TPC-C逼真地模拟了OLTP应用,在发布后逐渐得到广大用户的认可,使用tpmC作为其计算机系统性能评价体系基础的用户数量逐年上升。然而弊端也逐渐暴露出来,在14年中,B2B、B2C等新型应用已逐渐兴起,TPC-C现有的仓库管理系统测试模型距离目前的OLTP用户应用模式越来越远,5种事务处理不足以覆盖用户现有的典型操作。更遭受质疑的是,为了追求高分,服务器厂商不得不在调优方式上增加了大量磁盘,硬件成本的急剧攀升给厂商带来了很大压力。动辄数百万美元并非是每个服务器厂商都有经济实力去参与的,而且对用户的参考价值也越来越小,因此被评价为“富人的游戏”。
  TPC-E问世改变了这一现状,厂商参与的热情重新高涨起来。据浪潮服务器方案技术经理乔鑫介绍,做TPC测试的费用是由两部分组成的,一部分是交给TPC组织及其审核机构的固定费用,另一部分就是测试本身的硬件成本。固定成本并没有什么差别,差别在于硬件成本的节省。粗略计算,用于TPC-E測试的硬件投入约为TPC-C测试硬件投入的1/3左右。“TPC-C排行榜上的前几名都需要6000多块硬盘,而我们目前提交的TPC-E测试只需要几百块就够了。”而另外一个原因则是TPC将提供软件的源代码,取代了要求测试人员自己编写代码。
  那么,TPC-E测试模型对实际业务的考量价值有多大呢?乔鑫介绍说,TPC-E在测试模型上进行了巨大革新与改进,更加强调模型的高仿真性。它是以美国纽约证券交易所为模型的,模型架构完成了从C/S架构到B/S架构的过渡,是典型的互联网时代OLTP性能测试基准。TPC-E模拟了一系列后端处理数据以及证券公司前端客户在股票交易市场的典型行为——账户查询、在线交易和市场调研,模拟证券公司也与外界金融市场相联系,根据市场变化执行指令并更新相关账户和市场信息。它不仅包含了B2C环境,还包含了B2B环境,这种商业模型更容易理解,同时更贴近现有用户的应用。
  针对以上模型,TPC-E建立了比TPC-C更为复杂的数据库表结构,事务类型也增加到了12种,虽然TPC-E使用了更多的表结构及事务,但由于TPC-E更新了存储的过程和方式,减少了对磁盘I/O的利用,降低了系统对磁盘数目的要求。使用同一数据库服务器,TPC-E相比TPC-C可以减少2/3的硬盘数目,这对于降低参加测试系统的整体费用意义重大。
  
  浪潮的测试体味
  
  更高的仿真性,更低廉的测试成本,理所当然会受到服务器厂商的欢迎,更进一步说,它对用户的参考价值也更大。浪潮就在前不久提交了四路系统的TPC-E测试报告,并以702.90tpsE的高分取得了新突破。“TPC-E一发布,我们就开始关注。我们早就在实验室里把模型实现并进行优化了,直到最近才提交,这个过程需要很长时间。”对此,直接参与测试的乔鑫有着很多体会。
  “TPC-E的成绩不仅仅包括性能指标,还包括性价比。我们既要追求最高测试成绩,还要考量我们的性价比是不是够好,这个价格包括了系统整体成本以及3年的维护费用,用户以这个价格必须在有效期内可以买得到。”乔鑫认为,这种测试方式和理念与其他厂商提供的测试理念不同,“既提供性能又提供了性能价格比,才是重点为用户考虑的,用户可以计算一下硬件配置缩减,再比较一下提供的价格,大概就可以算出来真实系统部署的时候需要的成本”。对于TPC-E,乔鑫另一个体会是,这对于浪潮这样的服务器厂商将有很大帮助,“做这样事情,我们可以跟国际厂商站在同一起跑线上,展示自己在高端领域的解决方案能力”。
  
  谁该看重TPC-E
  
  TPC-E的测试指标为服务器厂商推崇,但最终还是要成为用户采购时看到的一串数字,它代表的绝不仅仅是用户选择的合作伙伴的技术实力,用户更为关注这个测试成绩与自己的实际应用贴合程度是不是够好。
  TPC-E是针对OLTP的,比如电信、移动的计费系统,银行、证券的交易系统,税务的报税系统等等,都是典型的OLTP处理。“之所以经常提到这些特定的领域,是因为他们最早应用OLTP数据库,认知度也较高,但事实上,凡是存在在线交易的数据库处理,都可以通过TPC-E进行定量的考量,比如电子商务等。” 乔鑫说。
  另外,TPC-E不仅是衡量四路服务器的标准,而是对整个系统的考察,不仅包括了硬件,也包括了软件。硬件不仅包括服务器,还包括后端存储以及中间的交换设备。软件上也分了很多层次,如操作系统、数据库软件等等,这需要服务器厂商具备高端关键领域的方案开发和优化能力。不仅是性能,其实TPC-E在系统的可靠性和可用性方面也有着全面考虑,比如由审核专家现场进行系统数据保护、运行正确性、磁盘损坏时的系统业务能否正常运行等测试,甚至在压力达到峰值的95%以上时完全断电,考察数据是否可以恢复,数据的完整性是不是得到保证。可以说,能完成一次有效的TPC-E测试,就是服务器厂商对系统进行一次苛刻的全面考察。
  至于调优手段是否导致与实际应用匹配度不佳的问题,业界的探讨也由来已久。乔鑫认为,OLTP的特点是要尽量发挥测试的最高性能,但在真实应用中没有用户会把系统用到百分之百,而是会做一定预留,并同时考虑安全性、价格、可管理性等等。但即便如此,基准测试仍然具有指导意义,比如TPC-E对高端数据库系统采购带来的方向性影响。未来的TCP测试也将继续走充分发挥现有硬件、软件和网络架构性能的道路,并进一步融入基于用户应用本身的高仿真测试手段。
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