TPC-C
Тестовый набор TPC-C моделирует рабочую нагрузку системы обработки заказов. Он состоит из смеси из шести транзакций с разными свойствами. Размер данных масштабируется путем добавления складов, в результате чего наборы соответствующих записей добавляются к другим таблицам. Как описывается в статье Стоубрейкера (Michael Stonebraker) и др. [26], мы разделяем базу данных TPC-C по складам. Мы вертикально разделяем таблицу наличных товаров и реплицируем во всех разделах только читаемые столбцы, оставляя обновляемые столбцы в одном разделе. Такое разделение приводит к тому, что 89% транзакций является однораздельными, а остальные – простыми многораздельными транзакциями.
В своей реализации мы стремимся следовать спецификации TPC-C, но имеются три отличия. Во-первых, в новой транзакции заказа мы изменяем порядок операций, чтобы избежать потребности в буфере отката при обработке аварийных завершений по инициативе пользователей. Во-вторых, у наших клиентов отсутствуют паузы. Вместо этого они сразу после получения результатов одной транзакции образуют следующую транзакцию. Это позволяет нам поддерживать высокий темп поступления транзакций при небольшом числе складов. Наконец, мы изменяем способ генерации запросов пользователей. В соответствии со спецификацией TPC-C клиентам назначается конкретная пара (склад, округ). Поэтому при добавлении складов добавляются и клиенты. Мы используем фиксированное число клиентов при изменении числа складов, чтобы можно было изменять только одну переменную. Чтобы достичь этого, в запросах наших клиентов используются назначенные номера складов, но округ выбирается случайным образом.
Рис. 8. Пропускная способность на TPC-C при изменении числа складов
Мы пропускали TPC-C над базой данных, в которой склады были поровну поделены между двумя разделами. В этой рабочей нагрузке доля многораздельных транзакций варьировалась от 5,7% с 20 складами до 10,7% с 2 складами. Пропускная способность для изменяющегося числа складов показана на рис. 8. При этой рабочей нагрузке производительность вариантов системы с блокировочной и спекулятивной схемами относительно мало меняется при возрастании числа складов. Наименьшая производительность демонстрируется при наличии двух складов, поскольку в этой ситуации наиболее велика вероятность появления многораздельных транзакций (10,7% против 7,2 при 4 складах и 5,7 при 20 складах) из-за применяемого способа генерации новых транзакций заказа. После возрастания числа складов до четырех производительность вариантов системы с блокировочной и спекулятивной схемами слегка падает. Это происходит из-за более крупного размера рабочего набора и соответствующего возрастания числа промахов при поиске данных в кэше и TLB. Производительность системы со схемой синхронизационных блокировок при росте числа складов возрастает, потому что уменьшается число конфликтующих транзакций. Так происходит из-за того, что на один склад TPC-C приходится меньше клиентов, а почти каждая транзакция модифицирует записи склада и округа. Эта рабочая нагрузка также приводит к синхронизационным тупикам, из-за чего возникают накладные расходы на обнаружение локальных тупиков и таймауты для распределенных тупиков. Это снижает производительность схемы с синхронизационными блокировками. Спекулятивная схема работает лучше всех других, поскольку доля многораздельных транзакций находится в пределах диапазона, для которого эта схема более всего пригодна. При 20 складах система со спекулятивной схемой обеспечивает производительность, на 9,7% более высокую, чем система с блокировочной схемой, и на 63% более высокую, чем система со схемой синхронизационных блокировок.
