Apache Ignite性能测试指南：基于Yardstick框架的基准测试

Apache Ignite性能测试指南：基于Yardstick框架的基准测试

ignite Apache Ignite 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ignite15/ignite

引言

在分布式系统开发中，性能测试是验证系统能力的关键环节。Apache Ignite作为一个高性能的分布式内存计算平台，提供了完善的基准测试工具集。本文将深入介绍如何使用Yardstick框架对Ignite进行全面的性能测试。

Yardstick框架简介

Yardstick是一个专为分布式系统设计的基准测试框架，它提供了：

1. 分布式测试执行能力
2. 丰富的指标收集功能
3. 灵活的测试场景配置
4. 直观的结果可视化

Ignite基于此框架构建了完整的基准测试套件，覆盖了核心功能的性能测试场景。

测试环境准备

本地测试配置

对于初步的性能评估，本地测试是最快捷的方式：

1. 进入Ignite安装目录的benchmarks/bin子目录
2. 执行基础测试脚本：

./bin/benchmark-run-all.sh config/benchmark-sample.properties

此命令将测试分布式原子缓存的put操作性能，结果会自动保存在output/results-{DATE-TIME}目录中。

远程集群测试

生产级测试需要多节点环境：

1. 修改config/ignite-remote-config.xml中的IP配置
2. 更新config/benchmark-remote-sample.properties中的服务器和驱动节点配置
3. 在主控节点执行：

./bin/benchmark-run-all.sh config/benchmark-remote.properties

核心测试场景详解

Ignite提供的基准测试覆盖了主要功能模块：

基础缓存操作

• GetBenchmark：原子读操作测试
• PutBenchmark：原子写操作测试
• PutGetBenchmark：读写混合测试

事务型操作

• PutTxBenchmark：事务性写操作
• PutGetTxBenchmark：事务性读写混合

SQL功能测试

• SqlQueryBenchmark：基础SQL查询
• SqlQueryJoinBenchmark：关联查询
• SqlQueryPutBenchmark：查询与更新混合

计算功能测试

• AffinityCallBenchmark：亲和性调用
• BroadcastBenchmark：广播操作
• ExecuteBenchmark：任务执行

堆外内存测试

• PutGetOffHeapBenchmark：堆外缓存读写
• PutTxOffHeapBenchmark：堆外事务操作

批量操作测试

• PutAllBenchmark：批量写入
• PutAllTxBenchmark：事务性批量写入

关键配置参数

测试行为可以通过以下重要参数调整：

1. 备份策略：

   • -b <num>：设置键的备份数量

2. 同步模式：

   • -sm <mode>：配置写同步模式(PRIMARY_SYNC/FULL_SYNC等)

3. 事务控制：

   • -txc <value>：事务并发控制(OPTIMISTIC/PESSIMISTIC)
   • -txi <value>：事务隔离级别

4. 缓存配置：

   • -nc：启用近缓存
   • -cs：启用缓存存储

5. 测试范围：

   • -r <num>：设置测试键值范围

测试结果分析

测试完成后，重点关注以下指标：

1. 吞吐量(ops/sec)
2. 延迟分布(平均/90%/99%延迟)
3. 资源利用率(CPU/内存/网络)
4. 线性扩展能力

自定义测试开发

扩展测试能力需要：

1. 继承AbstractBenchmark基类
2. 实现核心测试方法test()
3. 配置必要的测试参数
4. 集成到构建系统

构建自定义测试：

./mvnw clean package -Pyardstick -pl modules/yardstick -am -DskipTests

最佳实践建议

1. 测试环境应与生产环境尽量一致
2. 逐步增加负载观察系统行为
3. 关注JVM参数对性能的影响
4. 多次测试取稳定结果
5. 结合监控数据综合分析

通过系统的基准测试，可以全面掌握Ignite在不同场景下的性能特征，为容量规划和性能优化提供可靠依据。

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