![](http://img.blog.itpub.net/blog/2023/01/09/f5327b4cd28dc78a.png?x-oss-process=style/bb)

#### 關於作者

肖帆
OceanBase技術專家

OceanBase技術專家，開源生態團隊成員。畢業於華中科技大學軟體工程專業，從事資料庫領域的質量保障工作，曾就職於有贊、網易，參與關係型資料庫、快取資料庫、物件儲存相關產品的測試開發，目前的工作方向是OceanBase社群版效能測試。

------

2022 年 11 月 3 日， OceanBase 社群版 4.0 Beta 版本正式上線。釋出現場的演練測試結果顯示，OceanBase 社群版 4.0 在同等硬體環境下，OLTP（聯機事務處理）效能是 MySQL 企業版的 1.9 倍，OLAP（聯機分析處理）效能是 Greenplum 6.22.1 的 5 到 6 倍。其中，OLAP 效能測試採用 TPC-H（商業智慧計算測試），這是國際事務交易處理效能委員會（TPC，Transaction Processing Performance Council）組織制定的用來模擬決策支援類應用的一個測試集，基於 3NF 實現了一個資料倉儲，共包含 8 個基本關係，其主要評價指標是各個查詢的響應時間，TPC-H 已經成為世界上最為流行的 OLAP 工作負載的 benchmark 測試程式，其測試結果也成為分析型資料庫及 HTAP 資料庫重要的評測指標。

本文將和大家分享如何在 OceanBase 資料庫上進行 TPC-H 測試，介紹OceanBase 4.0 版本的 TPC-H 基準測試方法和效能最佳化建議。

## 如何進行TPC-H測試

### ▋ OBD一鍵自動測試

OBD（OceanBase Deployer）是 OceanBase 社群版的安裝部署工具，作為包管理器，可以用來管理 OceanBase 社群版所有的工具。為了幫助使用者更簡單、更快速地進行效能測試， OBD 已整合了Sysbench、TPC-C、TPC-H 三種常用測試工具，你可以一鍵進行全流程的效能測試。測試中過程中 OBD 會根據當前執行環境自動進行引數調優，以跑出最佳的效能。

在完成 OBD 及 OceanBase 社群版安裝後，使用者可以透過一條簡單的命令，就可以完成整個 TPC-H 流程的測試：

```
obd test tpch obperf --tenant=tpch_mysql -s 100 --remote-tbl-dir=/tmp/tpch100
```

![Image](https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN01jC3IhX25BYXyhAEV2_!!6000000007488-2-tps-865-253.png)
圖1 TPC-H 測試演示（obd)

OBD 既可以全自動式一鍵進行 TPC-H 測試，也可以手動設定各種引數來白盒體驗測試的各個步驟。下面介紹幾個使用 OBD 進行TPC-H 效能測試中，比較重要的引數。

- **檢視流程及操作日誌：**如果使用者覺得OBD的執行過程相對黑盒，希望瞭解 OBD 一鍵測試的過程中，具體進行哪些操作，可以加上'-v'，OBD 將在控制檯詳細列印出整個操作的流程，包括生成資料、導數、引數調優、合併、執行查詢 SQL 等所有的操作日誌。
- **關閉資料檔案傳輸：**TPC-H 需要指定一臺 OceanBase 目標伺服器作為執行物件。在執行 TPC-H 測試前，OBD 會將測試需要的資料檔案傳輸到指定機器的指定目錄下，這些檔案可能會比較大，如果使用者已經在目標機器上準備好資料檔案，可以透過 '--dt=true' 選項關閉傳輸，OBD 將直接從導數步驟開始進行 TPC-H 測試。
- **執行查詢 SQL：**如果使用者已經完成了導數，只是想簡單的執行查詢SQL，可以加上'--test-only=true'，OBD 會進行引數調優並執行22條查詢語句，操作完成後，還會自動將調優引數恢復成系統預設值。如果使用者希望手動體驗引數調優帶來的效能差異，可以再加上'-O 0'，這樣 OBD 將不會進行任何引數調優，僅僅執行查詢語句。使用者可以自由組合各種引數，體驗 OceanBase 帶來的效能收益。

### ▋ 手動進行 TPC-H 測試

如果使用者希望透過原始的流程，手動體驗整個 TPC-H 的測試，OceanBase 也在官網供了詳細的測試流程和步驟。這裡主要對 4.0 版本與之前 3.x 版本的步驟差異進行介紹。

- **引數調整：**OceanBase 4.0 版本引入了向量化和儲存下壓等新的特性，這些特性對效能提升有重大影響。需要注意的是，在儲存下壓和向量化設定後，建議使用者進行重新整理 plan cache 操作，以避免因前期執行 query 導致舊的 plan cache 被命中。
- **建表語句調整：**由於掃表效能的提升，OceanBase 4.0 版本後不再需要額外加索引。建表時可以將編碼格式指定為 CONDENSED，資料會被編碼並以 selective encoding 格式儲存，有利於提升查詢的效能。
- **合併步驟調整：**4.0 引入了租戶級別的合併，執行合併命令需要在對應的租戶下執行，或在系統租戶下指定合併的租戶。相應的合併相關的內部表也進行了調整，使用者可以在系統租戶下查詢 CDB_OB_MAJOR_COMPACTION，獲取所有租戶合併的全域性資訊。
- **手動收集統計資訊：**4.0 版本後，合併不再收集統計資訊，使用者可以手動進行統計資訊的收集。在 OceanBase 最佳化器中，可統計資訊有表統計資訊（table level statistics）和列統計資訊（column level statistics）兩種。統計資訊收集後，最佳化器的估算會更準確，生成的執行計劃也會更快。

目前 OceanBase 最佳化器針對統計資訊收集提供了兩種方式：DMBS_STATS（推薦）、ANALYZE 命令列。使用 OBD 或者 OCP 部署的使用者，可以使用自帶的 DMBS_STATS 包，透過 call dbms_stats.gather_table_stats 等方式進行統計資訊的收集。

如果使用 ANALYZE 的方式，MySQL 租戶需要開啟 SQL 擴充功能（執行alter system set enable_sql_extension=True）。使用者也可以設定_force_parallel_query_dop，進一步提升統計資訊收集的執行併發度。

### ▋ 重要引數解析

1. **向量化引數：_rowsets_enabled**

4.0 增加向量化執行功能（vectorization)，使得 OceanBase 具備一次處理多行資料的能力，大幅減少函式呼叫次數和指令呼叫 cache miss，提高 SQL 執行器能力。

為了提高 SQL 執行器的靈活性，我們提供了配置項_rowsets_enabled ， 控制整個向量化執行的開啟關閉。向量化是租戶級配置項，在系統租戶下執行一定要指定租戶名，或者在普通租戶下執行。向量化影響所有 SQL 的 RT（響應時間），建議使用者在測試時開啟。

2. **儲存下壓引數：_pushdown_storage_level**

隨著對 AP 場景不斷深入最佳化，儲存層引入多個將過濾、計算下壓到底層的新特性，該配置項_pushdown_storage_level 進行控制。當引數設定為 3 時，將開啟靜態資料快速掃、filter 下推以及聚合下推。儲存層將提前對資料進行計算或者過濾，從而減少無效資料的處理並顯著提升計算效率。

## TPC-H測試結果解讀

以下測試結果的硬體環境，均為 3 臺 32C 128G（ecs.g7.8xlarge）節點、每臺機器上掛載 3 塊 500G ESSD 雲盤，測試資料量為 100GB。

### ▋ 相比上一個版本，OceanBase 4.0 帶來了哪些變化？

我們將 OceanBase 社群版 4.0.0、社群版 3.1.0 進行 TPC-H 100GB 測試對比，按照順序執行 22 條查詢 SQL。從資料上來看，整體效能相比於 3.1 版本提升 5 倍。

![Image](https://img.alicdn.com/imgextra/i2/O1CN01P02vyK1HYFNgkva0D_!!6000000000769-2-tps-1080-1314.png)

### ▋ 相比開源OLAP資料庫，OceanBase 4.0帶來了哪些新可能

我們將 OceanBase 社群版 4.0.0 與 Greenplum 6.22.1 進行 TPC-H 效能對比，從實際測試資料上可以看到，同等硬體條件下，OceanBase 社群版 4.0 的 AP 能力是Greenplum 6.22 的 5-6 倍，部分場景下效能差異可達到 9 倍。

![Image](https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN012z81qM1yol8deVYQK_!!6000000006626-2-tps-865-480.png)
圖2 TPC-H 100 GB Results (By Query)

![Image](https://img.alicdn.com/imgextra/i2/O1CN01703kqF1JdrSxNEwO3_!!6000000001052-2-tps-865-472.png)
圖3 TPC-H 100 GB Results (Total Time)

## 寫在最後

TPC-H 22 條標準 SQL 中，包含了使用者資料分析 SQL 裡常用的聚合分析、連線查詢、表示式計算、子查詢等操作，反映了資料庫在併發查詢、表掃描、filter 下壓等方面的通用能力。OceanBase 在 TPC-H 測試中響應時間的大幅降低，體現了OceanBase 在 OLAP 方面能力的不斷突破。

從 2010 年開始立項的 OceanBase，一直是原生分散式資料庫的信仰者、開拓者。我們希望能夠基於“一個系統，一份資料” 為使用者提供同時處理交易和實時分析的高價效比能力。 自登頂 TPC-C 榜首，OceanBase 不斷穩步邁進提升 OLAP 的能力。 **4.0 版本 OceanBase 的實時分析能力，無論是相對 3.x 版本，還是專門的 OLAP 資料庫，都有了質的飛躍。** 我們希望真正幫助企業解決傳統 ETL 帶來的資料同步延遲和業務複雜度問題，幫助使用者在實際場景中能夠同時兼顧到 OLTP 類的事務處理和 OLAP 類的報表分析、業務決策等實時分析能力，讓資料庫服務和業務應用變得簡單。

> Reference： 
>
> ○ TPC-H 基準測試定義
>
>  https://www.tpc.org/tpcc/default5.asp 
>
> ○ TPC-H Standard Specification
>
> https://www.tpc.org/tpc_documents_current_versions/pdf/tpc-h_v3.0.1.pdf 
>
> ○ OceanBase 4.0 TPC-H 測試文件
>
>  https://www.oceanbase.com/docs/community-observer-cn-10000000000900957

OceanBase 4.0解讀：從TPC-H效能測評看4.0與3.x差異

相關文章