【金仓数据库】kingbase ES性能提升之传输压缩-Toy模板网

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前言

数据库应用场景复杂且多样，本文介绍金仓数据库在网络条件较差（小于10MB/s）场景，提供传输压缩特性进行性能提升。

一、为什么需要传输压缩

当应用需要并发查询大量结果集时，容易出现网络资源争用问题。造成服务端CPU空闲而网络繁忙的状况，因为大结果集需要占用非常多的网络带宽，从而导致网络带宽称为系统性能瓶颈。
针对这种场景kingbaseES提供了传输压缩特性，即利用数据库服务侧CPU资源，对查询的数据结果集进行压缩打包后再通过网络传输。减少网络资源排队，提高CPU在网络资源排队时利用率，从而提升整体查询性能。一共提供了0-9个压缩等级，0表示关闭压缩。数字越大表示压缩级别越高，压缩后的传输数据量越小，对应CPU消耗越高。

二、什么场景使用传输压缩

在应用需要并发查询大量结果集，跨网段传输，网络条件差时，建议使用传输压缩特性。kingbaseES传输压缩特性是针对在网络传输低于10MB/s场景进行使用。可以使用scp命令拷贝大文件测试网络传输速度，例如下场景（scp速率为450KB/s）：
【金仓数据库】kingbase ES性能提升之传输压缩

三、怎么进行传输压缩

选取500条数据，5分钟并发查询，使用jmeter进行对比验证，使用传输压缩特性和不使用传输压缩特性性能验证。

前提条件

配置kingbaseES数据库服务侧，传输压缩特性所需so环境变量
将数据库安装包中提供的“kingbase8-8.6.0.jar”包，拷贝至jmeter工具bin目录
将传输压缩jmeter工具所需so拷贝至jmeter的lib目录，并配置环境变量

测试验证

步骤一：数据准备，500条测试数据，表结构及数据如下：
【金仓数据库】kingbase ES性能提升之传输压缩
步骤二：配置jmeter压测JDBC参数，不使用传输压缩特性
jdbc:kingbase8://xxx.xxx.xxx.xxx:port/perf_test

步骤三：配置jmeter压测查询参数，40并发，循环查询3分钟
【金仓数据库】kingbase ES性能提升之传输压缩
步骤四：运行jmeter压力测试脚本，观察数据库服务CPU及网络情况

数据库测
客户端段侧

步骤五：脚本执行完成后，查看“聚合报告”，jmete测试结果

步骤六：配置jmeter压测JDBC参数，使用传输压缩特性，并运行jmeter脚本
jdbc:kingbase8://xxx.xxx.xxx.xxx:port/perf_test?ziplevel=2

观察服务器和客户端侧CPU及网络情况
数据库侧
客户端侧

步骤七：查看数据库服务CPU及网络情况，脚本执行完成后，查看“聚合报告”数据，jmeter测试结果

测试结果对比分析

是否压缩	Samples	Average	95% Line	Throughput	Received
不使用传输压缩	80	180042	197308	12.9/min	1722.86
使用传输压缩	905	13420	15275	174.0/min	23569.04

对比分析是否使用传输压缩特性测试两组测试数据，使用传输压缩比不使用传输压缩：

响应时间提升92.26%，吞吐率提升92.69%。
网络传输带宽未明显变化，CPU利用率增加90%左右。
可见在网络传输条件较差，而CPU比较空闲的场景。使用kingbase ES提供的传输压缩特性，查询性能会有较大幅度提升，可以有效解决在特殊场景下的性能问题。

四、尝鲜小妙招

如果您想先试一试kingbase ES提供的传输压缩功能，可以移步人大金仓官方网站下载V8R6版本数据库安装包并完成安装。然后按如下方式“制造”网络堵塞现场：
参考命令如下：
删除限速：
/sbin/tc qdisc del dev em1 root tbf rate 1mbit latency 50ms burst 30k

添加限速：
/sbin/tc qdisc add dev em1 root tbf rate 1mbit latency 50ms burst 30k #scp带宽约为12.5MB/s
/sbin/tc qdisc add dev em1 root tbf rate 512kbit latency 50ms burst 30k #scp带宽约为6MB/s