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作者：資料庫

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原文連結：https://severalnines.com/blog/mysql-performance-benchmarking-mysql-57-vs-mysql-80

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在Oracle MySQL團隊的推動下，MySQL 8.0發生了巨大的變化和修改。

物理檔案已更改。例如，.frm， .TRG，.TRN和 .par 不再存在。新增了大量的新特性，如通用表表示式(Common Table Expressions CTE)，視窗函式（Window Functions），不可見索引（ Invisible Indexes），正規表示式（regexp） -MySQL8.0現在已經完全支援Unicode，且具有多位元組安全特性。資料字典也發生了變化。它現在與一個事務性資料字典合併，該字典儲存有關資料庫物件的資訊。與以前的版本不同，字典資料儲存在後設資料檔案和非事務表中。

安全性得到了改進，caching_sha2_password認證方式取代了之前的mysql_native_password認證方式，成為預設的身份驗證方式。它提供了更強大的靈活性，而且也加強了安全性，即它要求必須使用安全連線或通過RSA金鑰對實現的支援密碼交換的未加密連結。

有了MySQL 8.0提供的所有這些很出色的功能，以及進行的增強和改進，我們團隊很有興趣來了解下MySQL 8.0當前版本的效能情況。特別是考慮到我們針對MySQL 8.0.x設計的ClusterControl正在進行中（請繼續保持關注）。這篇博文不會討論MySQL8.0的特性，但打算將其效能與MySQL 5.7進行對比，看看它是如何改進的。

Server Setup and Environment伺服器設定和環境

對於此基準測試，我打算使用基於AWS EC2最小配置的系統環境：

· 例項型別：t2.xlarge例項

· 儲存：gp2（SSD儲存，最小100 IOPS，最大16000 IOPS）

· 虛擬CPU：4

· 記憶體：16GiB

· MySQL5.7版本：MySQLCommunity Server (GPL) 5.7.24

· MySQL8.0版本：MySQLCommunity Server - GPL 8.0.14

在這個基準測試中，我也針對一些引數項的取值進行了配置，它們是：

· innodb_max_dirty_pages_pct= 90 ##這是MySQL 8.0中的預設值。

· innodb_max_dirty_pages_pct_lwm= 10 ##這是MySQL 8.0中的預設值

· innodb_flush_neighbors=0

· innodb_buffer_pool_instances=8

· innodb_buffer_pool_size=8GiB

這裡對兩個版本（MySQL 5.7和MySQL 8.0）其餘引數項的配置是參照ClusterControl的my.cnf模板進行調優。

此外，我在這裡不使用MySQL8.0的新身份驗證方式，即caching_sha2_password認證方式。替代的是在這兩個版本中都使用mysql_native_password，外加配置innodb_dedicated_serve=OFF(預設值)，因為innodb_dedicated_serve是MySQL 8.0的新特性。

為了簡化工作，我使用ClusterControl配置MySQL 5.7 Community version節點，然後把該節點從叢集中的剔除，使其成為一個單獨主機，並關閉叢集控制主機，使MySQL 5.7節點處於休眠狀態(不監控流量)。從技術上講，MySQL 5.7和MySQL8.0都是休眠節點，在節點上沒有活動連線通，因此它基本上是一個純粹的基準測試。

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Commands and Scripts Used使用的命令和指令碼

對於此任務，sysbench用於測試和負載模擬這兩個環境。以下測試中使用的命令和指令碼：

sb-prepare.sh #!/bin/bash host=$1#host192.168.10.110port=3306user='sysbench'password='MysqP@55w0rd'table_size=500000rate=20ps_mode='disable'sysbench/usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua --db-driver=mysql --threads=1--max-requests=0 --time=3600 --mysql-host=$host --mysql-user=$user--mysql-password=$password --mysql-port=$port --tables=10 --report-interval=1--skip-trx=on --table-size=$table_size --rate=$rate --db-ps-mode=$ps_modeprepare

sb-run.sh

#!/usr/bin/envbash2     host=$1port=3306user="sysbench"password="MysqP@55w0rd"table_size=100000tables=10rate=20ps_mode='disable'threads=1events=0time=5trx=100path=$PWD  counter=1   echo "thread,cpu" >${host}-cpu.csv   for i in 16 32 64 128 256 512 1024 2048; do  threads=$i  mysql -h $host -e"SHOW GLOBAL STATUS" >> $host-global-status.logtmpfile=$path/${host}-tmp${threads}touch $tmpfile/bin/bashcpu-checker.sh $tmpfile $host $threads &  /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua--db-driver=mysql --events=$events --threads=$threads --time=$time--mysql-host=$host --mysql-user=$user --mysql-password=$password--mysql-port=$port --report-interval=1 --skip-trx=on --tables=$tables--table-size=$table_size --rate=$rate --delete_inserts=$trx --order_ranges=$trx--range_selects=on --range-size=$trx --simple_ranges=$trx --db-ps-mode=$ps_mode--mysql-ignore-errors=all run | tee -a $host-sysbench.log   echo"${i},"`cat ${tmpfile} | sort -nr | head -1` >> ${host}-cpu.csvunlink ${tmpfile}   mysql -h $host -e"SHOW GLOBAL STATUS" >> $host-global-status.logdone   python $path/innodb-ops-parser.py $host  mysql -h $host -e "SHOW GLOBALVARIABLES" >> $host-global-vars.log

因此，指令碼只是準備sbtestschema並填充表和記錄。然後，它使用

/usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua指令碼執行讀/寫負載測試。該指令碼轉儲全域性狀態和MySQL變數，收集CPU利用率，並解析由指令碼innodb-ops-parser.py處理的InnoDB行操作。指令碼根據基準測試期間收集的轉儲日誌生成 .csv檔案，我在這裡使用Excel電子表格從 .csv檔案生成圖表。請檢查 github中提交的程式碼。

現在，讓我們繼續處理圖表結果！

InnoDB行操作

基本上在這裡，我只提取了InnoDB行操作，它執行查詢（讀取），刪除，插入和更新。當執行緒數量增加時，MySQL 8.0明顯優於MySQL 5.7！在這兩個版本中都沒有針對配置項進行任何個性化變更，只有我統一配置的引數項。所以這兩個版本中的配置幾乎都使用預設值。

有趣的是，MySQL團隊關於新版本中讀寫效能的宣告，這些圖表指出了效能的顯著提高，特別是在高負載伺服器上。想一下MySQL 5.7和MySQL 8.0在InnoDB行操作上的區別，確實存在有很大的不同，特別是當執行緒數增加的時候。MySQL 8.0表明，無論工作負載如何，它都能高效地執行。

事務處理

如上圖所示，MySQL 8.0的結果趨勢顯示出其處理事務所需的時間的巨大變化。縱軸數值越低，代表效能越好，意味著處理事務的速度更快。處理的事務統計表（第二張表）還顯示出這兩個版本處理事務的數量沒有差異。這意味著，兩個版本處理的事務數量幾乎相同，但它們的完成速度不同。雖然MySQL 5.7在較低的負載下可以大量事務，但是實際的負載，特別是在生產中，可能會更高——尤其是在最繁忙的時期。

上面的圖仍然顯示的是兩個版本能夠處理的事務數量，只是將讀和寫分離開來。然而，圖中實際上是存在異常值，而我沒有將這些值包括在內，因為它們是這一小部分異常結果會扭曲圖形。

MySQL 8.0體現出一個很大的改進，特別是對於讀取。表現在寫操作的效率上，特別是對於高工作負載的伺服器。在8.0版本中，影響MySQL讀取效能的重要新增支援是：可以按降序(或正向索引掃描)建立索引的能力。以前的版本只有升序或反向索引掃描，如果需要降序，MySQL必須執行filesort（如果需要filesort，需要檢查max_length_for_sort_data的值）。當最有效的掃描順序混合某些列的升序和其他列的降序時，降序索引還使優化器可以使用多列索引。有關詳細資訊，請參見此處。

CPU資源

在此基準測試中，我決定測試一些硬體資源，尤其是CPU利用率。

讓我先解釋一下如何在基準測試中獲取CPU使用率。在對資料庫進行基準測試時，sysbench測試結果中不包括在此過程中使用的硬體資源的統計資訊。因此，我所做的是通過建立檔案的方式來建立標識，通過SSH連線到目標主機，然後用Linux命令“top”收集資料並在測試結束前進行解析，然後再次收集。然後分析出mysqld程式佔用最大的CPU使用量，最後刪除該標識檔案。你可以檢視我在github上的程式碼。

讓我們再次討論圖表結果，似乎表明MySQL 8.0消耗了大量的CPU，超過MySQL 5.7。然而，MySQL 8.0可能必須消耗額外的CPU在新的變數配置上。例如，這些變數可能會影響您的MySQL 8.0：

· innodb_log_spin_cpu_abs_lwm = 80

· innodb_log_spin_cpu_pct_hwm = 50

· innodb_log_wait_for_flush_spin_hwm = 400

· innodb_parallel_read_threads = 4

在此基準測試中，具有預設值的變數將保留其預設值。由於MySQL 8.0重新設計了InnoDB寫入REDO日誌的方式（這是一個改進），前三個變數可配置處理重做日誌的使用的CPU資源。例如，變數innodb_log_spin_cpu_pct_hwm具有CPU親和性，這意味著如果mysqld僅繫結到4個核心，它將忽略其他CPU核心。對於並行讀取執行緒，在MySQL 8.0中新增了一個新變數，您可以調整要使用的執行緒數。

然而，我沒有深入研究這個問題。可以通過利用MySQL8.0提供的特性來提高效能。

結論

MySQL 8.0中有許多改進。基準測試結果顯示，與MySQL 5.7相比，MySQL 8.0不僅在處理讀負載時，而且在讀寫混合的高負載下的效能都取得了令人矚目的進步。搜尋關注“騰訊雲資料庫”官方微信，立得10元騰訊雲無門檻代金券，體驗移動端一鍵管理資料庫，更有從初階到高階資料庫實戰教程等你來約！

再來看MySQL 8.0的新特性，看起來它不僅利用了最新的軟體技術（如Memcached的改進，遠端管理以獲得更好的DevOps工作效能等），還有硬體。例如，用UTF8MB4替換latin1作為預設字元編碼。這意味著它需要更多的磁碟空間，因為UTF8在非US-ASCII字元上需要2個位元組。雖然此基準測試沒有利用使用caching_sha2_password的新身份驗證方法，但它是否使用加密不會影響效能。一旦經過身份驗證，它就會儲存在快取中，這意味著身份驗證只進行一次。因此，如果您在客戶端只使用一個使用者，則不會出現問題，並且比以前的版本更安全。

由於MySQL利用最新的硬體和軟體，因此會更改其預設變數。你可以在這裡閱讀更多細節。

總的來說，MySQL 8.0的效能已經遠超過MySQL 5.7了。

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