【性能测试】如何实施Benchmark标准测试-问题的提出及Tpc-C标准

1.问题的提出

不管你实施怎样的一个系统，你可能都考虑过这样的一系列问题: 我应该采购怎样的设备? 我的系统性能如何? 我的系统能够承受多少用户? 我的系统能够承受多少并发? 性能问题会在何时出现? 我将在何时升级? 显然，回答这些问题并非那么简单，更多的人是根据经验给出一个经验值，用来评估系统. 但是在大系统设计过程中，经验显示是不足够的，你必须拿出足够的证据来说明你的架构，你的系统必须在理论上能够满足用户的需求. 到这里我们已经看到,一个最重要的内容被引入了，那就是:用户需求. 这符合经济规律，有需求才有发展，需求推动一切.于是也就有了今天我们要讨论的标准测试(benchmark). 最近一段时间，一直参与一个大系统的方案设计、规划与测试，现在把一些心得写出来，供大家参考.

2.TPC组织 关于Benchmark测试，最有名的就是TPC(Transaction Processing Performance Council，事务处理性能委员会)组织了.你可以在其 官方站点 www.tpc.org 获得更为详细的信息.TPC组织成立于1988年,由一些在计算机领域提供软硬件系统或者相关解决方案的原厂商组 成，会员从成立之初的8家公司发展到目前的50余家，IBM、NCR、HP、Oracle、Microsoft等国际著名公司均是其会员。总部设在美国， 并对全世界开放，但迄今为止，TPC组织绝大多数会员都是美、日、西欧的计算机软硬件大公司.

作为一家非盈利性机构，事务处理性能委员会(TPC)负责定义诸如TPC-C、TPC-H和TPC-W基准测试之类的事务处理与数据库性能基准 测试，并依据这些基准测试项目发布客观性能数据。TPC基准测试采用极为严格的运行环境，并且必须在独立审计机构监督下进行。委员会 成员包括大多数主要数据库产品厂商以及服务器硬件系统供应商。

TPC不给出基准程序的代码，而只给出基准程序的标准规范(Standard Specification)。 注意,这里我们提出在Benchmark测试中最重要的一个内容:标准规范. 你可能听到很多人这样对你说，TPC-C值不具有任何实际意义，任何测试都无法模拟真实生产环境中的负荷情况。 这总说法自然有其道理，但是未免片面了，或者说这种说法实际上曲解了TPC-C等标准测试的本意. 我们说Benchmark测试中最重要的是标准规范，也就是说，其实工具等因素是不重要的，只要大家都是用同一标准规范、同一工具进行系统 测试， 那么测试结果也就具有了比较意义.

从这个意义出发，benchmark测试实际上就成了各个厂商展示其技术实力的舞台.任何厂家或其它测试者都可以根据TPC组织公布的规范标准， 最优地构造出自己的系统，使用最优的平台和最高效的应用程序. 所以你可能听Oracle这样攻击过DB2,Oracle说:IBM进行的TPC测试使用的 都是Oracle数据库,而不是他们自己的DB2. 其实这个说法也是片面的，TPC-C测试的是OLTP的性能，而我们知道DB2在数据仓库方面才是真正 强大的.

为了保证测试结果的客观性，被测试者(通常是厂家)必须提交给TPC一套完整的报告(FullDisclosure Report)，包括被测系统的详细配置、分 类价格和包含五年维护费用在内的总价格.该报告必须由TPC授权的审核员核实(TPC本身并不做审计). 现在全球只有几 个审核员，全部在美国.

TPC已经推出了四套基准程序,被称为TPC-A、TPC-B、TPC-C和TPC-D。其中A和B已经过时,不再使 用了.TPC-C是在线事务处理(OLTP)的 基准程序，TPC-D是决策支持(DecisionSupport) 的基准程序。TPC后来尝试推出的TPC-E，TPC-S，最终被放弃。

3.TPC-C

我们重点关注的是TPC-C测试.

TPC-C是一种旨在衡量联机事务处理（OLTP）系统性能与可伸缩性的行业标准基准测试项目。这种基准测试项目将对包括查询、更新及队列式 小批量事务在内的广泛数据库功能进行测试。许多IT专业人员将TPC-C视为衡量“真实”OLTP系统性能的有效指示器。

TPC-C基准测试针对一种模拟订单录入与销售环境测量每分钟商业事务（tpmC）吞吐量。特别值得一提的是，它将专门测量系统在同时执行其 它四种事务类型（如支付、订单状态更新、交付及证券级变更）时每分钟所生成的新增订单事务数量。独立审计机构将负责对基准测试结果进行 公证，同时，TPC将出据一份全面彻底的测试报告。这份测试报告可以从TPC Web站点(http://www.tpc.org)上获得。

tpmC定义: TPC-C的吞吐量，按有效TPC-C配置期间每分钟处理的平均交易次数测量，至少要运行12分钟

3．1TPC-C规范概要

TPC-C是专门针对联机交易处理系统（OLTP系统）的，一般情况下我们也把这类系统称为业务处理系统。

TPC-C测试规范中模拟了一个比较复杂并具有代表意义的OLTP应用环境: 假设有一个大型商品批发商，它拥有若干个分布在不同区域的商品库；每个仓库负责为10个销售点供货；每个销售点为3000个客户提供服务； 每个客户平均一个订单有10项产品;所有订单中约1%的产品在其直接所属的仓库中没有存货，需要由其他区域的仓库来供货。

该系统需要处理的交易为以下几种：

• New-Order：客户输入一笔新的订货交易
• Payment:更新客户账户余额以反映其支付状况
• Delivery:发货(模拟批处理交易)
• Order-Status:查询客户最近交易的状态
• Stock-Level:查询仓库库存状况，以便能够及时补货

对于前四种类型的交易，要求响应时间在5秒以内；对于库存状况查询交易，要求响应时间在20秒以内。

逻辑结构图：

流程图：

3.2．评测指标

TPC-C测试规范经过两年的研制，于1992年7月发布。几乎所有在OLTP市场提供软硬件平台的厂商都发布了相应的TPC-C测试结果，随着计算 机技术的不断发展，这些测试结果也在不断刷新。

TPC-C的测试结果主要有两个指标：

● 流量指标(Throughput，简称tpmC)

按照TPC的定义，流量指标描述了系统在执行Payment、Order-status、Delivery、Stock-Level这四种交易的同时，每分钟可以处理多少个 New-Order交易。所有交易的响应时间必须满足TPC-C测试规范的要求。

流量指标值越大越好！

● 性价比(Price/Performance，简称Price/tpmC)

即测试系统价格（指在美国的报价）与流量指标的比值。

性价比越小越好！