PostgreSQL参数优化对比性能测试

1、 测试目的

通过运行标准测试程序TPC-B和TPC-C，确定在不同参数和不同版本下（8.2.14 VS 8.4.2）的性能的不同，为eCop CM上PostgreSQL数据库的参数配置和版本选择提供参考。

测试平台为：

硬件配置：CPU E4600 双核2.4G 2G RAM 160G SATA * 2

操作系统：Ubuntu 9.10 Server

文件系统：Ext3

数据库：PostgreSQL 8.2.14和8.4.2

采用源码编译方式安装，GCC版本4.4.1

2、 测试和数据

2.1 TPC-B（Pgbench）

2.1.1测试方法

测试参数：./pgbench -i -s 20 pgbench 将负载因子设定为20

初始化数据库表容量：

able # of rows

————————-

branches 20

tellers 200

accounts 2000000

history 0

数据库物理大小：数据库总大小288MB，其中表accounts 248MB

每次事物执行的SQL语句：

1. BEGIN;

2. UPDATE accounts SET abalance = abalance + :delta WHERE aid = :aid;

3. SELECT abalance FROM accounts WHERE aid = :aid;

4. UPDATE tellers SET tbalance = tbalance + :delta WHERE tid = :tid;

5. UPDATE branches SET bbalance = bbalance + :delta WHERE bid = :bid;

6. INSERT INTO history (tid, bid, aid, delta, mtime) VALUES (:tid, :bid, :aid, :delta, CURRENT_TIMESTAMP);

7. END;

测试方法：./pgbench -t 2000 -c 20 -U postgres pgbench 模拟20个并发用户，每个用户执行2000次事务。每种配置参数执行三次，记录TPS值。

2.1.2测试结果（8.2.14）

PostgreSQL 8.2.14的Pgbench测试结果(单位TPS/每秒钟事务数量)，重点关注的参数：shared_buffers、effective_cache_size、wal_buffers、checkpoint_segments。

序号	参数配置	第一次	第二次	第三次	平均值
1	默认参数	404	408	415	409
2	调整WAL日志参数 wal_buffers = 1024kB (默认64kb) checkpoint_segments = 32 (默认3)	852	895	813	853
3	将WAL日志在放在第二块硬盘	1673	1673	1657	1667
4	调整内存参数 shared_buffers = 256MB(默认32MB) work_mem = 10MB(默认1M) effective_cache_size = 512MB(默认128M)	2351	2375	2390	2372
5	调整内存参数 shared_buffers = 512MB work_mem = 10MB effective_cache_size = 1024MB	2264	2354	2351	2323
6	关闭WAL日志	2761	2806	2810	2792

2.1.3测试结果（8.4.2）

PostgreSQL 8.4.2的Pgbench测试结果(单位TPS/每秒钟事务数量)，重点关注的参数：shared_buffers、effective_cache_size、wal_buffers、checkpoint_segments。

序号	参数配置	第一次	第二次	第三次	平均值
1	默认参数	466	470	450	462
2	调整WAL日志参数 wal_buffers = 1024kB (默认64kb) checkpoint_segments = 32 (默认3) checkpoint_completion_target=0.9(默认0.5)	939	940	1064	981
3*	将WAL日志在放在第二块硬盘	1364	1945	1378	1562
4	调整内存参数 shared_buffers = 256MB(默认32MB) work_mem = 10MB(默认1M) effective_cache_size = 512MB(默认128M)	2316	2341	2341	2332
5	调整内存参数 shared_buffers = 512MB work_mem = 10MB effective_cache_size = 1024MB	2319	2361	2370	2350
6	关闭WAL日志	2800	2813	2814	2809

注*执行测试3的时候，数据变化非常大，执行多次也如此，最小值1214，最大值2010，很不稳定

2.1.4测试性能数据对比

2.1.5测试数据分析

1) 默认参数配置情况下，性能都很差，不管是8.2.14还是8.4.2，见测试1数据

2) 增大WAL日志参数中的checkpoint_segments的值可以显著提升性能，提升1倍以上。增大checkpoint_segments的实际效果是数据库写入日志更快，见测试2数据

3) 将WAL日志在放在第二块硬盘以后，降低了I/0的竞争，性能提升显著，提升幅度在1倍左右，见测试3数据

4) 增加内存参数，使得在内存中基本可以放入整个数据库表的内容，性能提升明显，超过50%，见测试4数据

5) 在内存的可以装入整个数据库表的情况下，再增大内存参数，对性能提升没有影响，见测试5数据

6) 关闭预写式日志的情况下，可以提升20%左右的性能，见测试6数据

7) 8.4.2的性能相对8.2.14有性能提升，最多15%

2.2 TPC-C（BenchMark Factory）

2.2.1测试方法

采用BenchMark Factory用ODBC连接数据库，初始化负载因子2，初始化表容量

测试分别模拟5个、10个、15个和20个并发连接，进行测试。

参数配置：

shared_buffers = 512MB

work_mem = 10MB

effective_cache_size = 1024MB

fsync = on/off 打开/关闭WAL

2.2.2测试结果（8.2.14）

PostgreSQL 8.2.14的TPC-C测试结果(关闭WAL)

并发线程数	TPS（每秒钟事务量）	平均响应时间(ms)
5	79.24	63
10	110.92	90
15	116.43	128
20	119.40	167

2.2.3测试结果（8.4.2）

PostgreSQL 8.4.2的TPC-C测试结果(关闭WAL)

并发线程数	TPS（每秒钟事务量）	平均响应时间(ms)
5	70.65	70
10	107.42	93
15	144.66	103
20	150.35	132

PostgreSQL 8.4.2的TPC-C测试结果(开启WAL)

并发线程数	TPS（每秒钟事务量）	平均响应时间(ms)
5	62.98	79
10	116.46	85
15	125.31	119
20	125.74	158

2.2.4测试性能数据对比

2.2.5测试数据分析

1) 在低负载的情况下，并发线程数为5和和10个的时候，8.2.14和8.4.2性能差别不打，甚至可能表现得更好，

2) 一旦负载增大，8.2.14的性能同8.4.2相比就体现出来比较大的差距，（并发线程数为20的时候119.40 VS 150.35），8.4.2的性能高出25.9%

3、 测试总结

数据库性能的关键影响点是磁盘I/0性能

eCop默认采用的是8.2.x的版本，目前的数据库表容量在几十MB到500MB以内，根据不同机型和用户量，在CM1-4的机型可以配置如下参数：

shared_buffers = 256MB

work_mem = 10MB

effective_cache_size = 512MB

wal_buffers = 1024kB

checkpoint_segments = 32

CM5的机型可以配置为：

shared_buffers = 512MB

work_mem = 10MB

effective_cache_size = 1024MB

wal_buffers = 1024kB

checkpoint_segments = 32

把WAL日志放到独立的硬盘上。

在合适的时候可以考虑将数据库升级到8.4.2，目前发现的兼容性问题比较好解决，只有查询栏的查询时间上需要做一定的修改，其他地方都可以保持兼容。