联合评测 | GreatSQL开源数据库在DapuStor Roealsen5 NVMe SSD中的应用探索
2023.01.1301 合作背景
北京万里开源软件有限公司（万里数据库GreatDB）是专注于国产自主可控数据库产品研发超20年的国家高新技术企业，参与多个国家级的数据库行业标准制定工作。本次用于测试的GreatSQL 开源数据库是适用于金融级应用的国内自主 MySQL 版本，专注于提升 MGR 可靠性及性能，支持 InnoDB 并行查询等特性，可以作为 MySQL 或 Percona Server 的可选替换，用于线上生产环境，且完全免费并兼容 MySQL 或 Percona Server。
深圳大普微电子科技有限公司(DapuStor）是国内领先的企业级SSD主控芯片设计、SSD产品及存储方案定制专家。本次用于测试的Roealsen5企业级SSD基于自研控制器DP600和固件，搭载KIOXIA 112层3D Enterprise TLC，为客户提供业界领先的高性能、高可靠、低延时的SSD，为企业IT及云设施提供更高能效和更优TCO的解决方案。DapuStor R5产品广泛适用于企业IT、运营商、互联网、金融、智能制造、AI及大数据分析等行业的核心存储场景。
02 测试目的
此次测试的目的主要在于
o 针对GreatSQL在DapuStor Roealsen5 NVMe SSD（以下简Roealsen5）上的性能进行测试验证，并与S公司同规格的一款主流NVMe SSD做对比，检验GreatSQL在Roealsen5 SSD上运行是否能获得性能更佳、稳定性更强的效果。
03 测试用例设计
sysbench测试：
o 数据库的InnoDB Buffer Pool size通常最高设置为物理内存的75%，但实际生产服务器实际内存大小存在差异，导致生产环境的InnoDB Buffer Pool size大小存在差异，并且理论上InnoDB Buffer Pool size设置的越小，会有更多的IO请求落到SSD上，可以通过设置不同的InnoDB Buffer Pool size的性能影响；
o 针对数据库常用的数据模型分析，混合读写是数据库占比最多的应用场景；
o Linux系统上比较常用的文件系统为ext4和xfs；
o 针对以上几点设计测试用例如下：
• 文件系统格式：ext4 、xfs
• 并发线程数：1、4、8、16、32、64、128
• 测试事务模型：oltp_read_write（混合读写场景）
• 数据量：64张表，每张表1250万行数据，约191G
• InnoDB Buffer Pool size大小：48G、96G、144G、192G
04 测试详细数据
sysbench测试数据：
o ext4文件系统：
图1：Roealsen5和友商在ibp=48G 混合读写场景QPS对比（越高越好）
图2：Roealsen5和友商在ibp=48G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
图3：Roealsen5和友商在ibp=96G 混合读写场景QPS对比（越高越好）
图4：Roealsen5和友商在ibp=96G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
图5：Roealsen5和友商在ibp=144G 混合读写场景QPS 对比（越高越好）
图6：Roealsen5和友商在ibp=144G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
图7：Roealsen5和友商在ibp=192G 混合读写场景QPS 对比（越高越好）
图8：Roealsen5和友商在ibp=192G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
o Xfs文件系统：
图9：Roealsen5和友商在ibp=48G 混合读写场景QPS 对比（越高越好）
图10：Roealsen5和友商在ibp=48G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
图11：Roealsen5和友商在ibp=96G 混合读写场景QPS 对比（越高越好）
图12：Roealsen5和友商在ibp=96G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
图13：Roealsen5和友商在ibp=144G 混合读写场景QPS 对比（越高越好）
图14：Roealsen5和友商在ibp=144G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
图15：Roealsen5和友商在ibp=192G 混合读写场景QPS 对比（越高越好）
图16：Roealsen5和友商在ibp=192G 混合读写场景平均时延对比（越低越好）
05 测试结论
sysbench测试结论：
o 数据库分别运行在 Roealsen5和友商NVMe SSD盘上，无论是ext4 还是xfs文件系统， InnoDB Buffer Pool size是否充足， Roealsen5作为GreatSQL数据盘的性能都优于友商NVMe SSD。作为GreatSQL数据盘， Roealsen5会给用户带来更高的吞吐的同时带来更短的响应时延。
o 在InnoDB Buffer Pool size不足的情况下（分别为48G、96G时），对比1~128并发下 Roealsen5和友商NVMe SSD的QPS和平均时延， Roealsen5 的QPS有9.7%~126.7%不等的提升，平均时延最多降低了55.6%
o 在InnoDB Buffer Pool size充足的情况下（分别为144G、192G时），对比1~128并发下 Roealsen5和友商NVMe SSD的QPS和平均时延， Roealsen5 的QPS最多提升了40%左右，平均时延最多降低了40%左右。
从以上测试数据可以明显看出，GreatSQL数据库搭载DapuStor Roealsen5 NVMe SSD后，性能实现大幅提升，尤其在混合读写的场景，在增大数据吞吐量的同时，大幅度降低时延，解决数据库的高效访问、方便共享等问题。
作为分别在数据库领域和数据存储领域的国内领先企业，万里数据库和DapuStor在本次合作的应用探索，希望能为用户带来更加流畅、高效的体验。未来，万里数据库将推动GreatSQL 协同 DapuStor 探索更多基于DapuStor Roealsen5 NVMe SSD在数据库中的结合点和创新点，打造数据库+数据存储软硬件一体化联合解决方案，降低客户使用TCO，提升用户体验，为用户创造更多价值。
