0、概述
由于工作關系，筆者曾對國内外四家雲廠商巨頭的 MongoDB 産品做了性能測試，測試對象是托管的 MongoDB V4.0 三節點副本集架構。由于不同雲廠商的産品規格并不統一，比如 MongoDB V4.0 副本集架構國内的A雲、T雲有4C8G的規格，國内的H雲和國外A雲（以下采用AW雲）并沒有該規格。是以，H雲選擇4C16G規格替代，AW雲選擇4C32G規格替代。另外，這次測試是2022年Q2做的，不代表雲廠商産品的目前狀态。綜上情況，此次雲廠商MongoDB性能測試結果，不具有生産實際參考，僅供參考。
本次測試的場景是“95%讀5%寫”和“50%讀50%寫”，觀測了這兩種場景下，雲廠商托管的MongoDB在不同線程數下的每秒操作數(throughput ops/sec)、RAL(us) 平均讀時延、WAL(us) 平均寫時延、系統負載等名額。
測試結論：在上述測試條件，兩種場景的AW雲的MongoDB 副本集性能最好，H雲、A雲和T雲以及On Ecs自建的性能相差并不大。由于資料庫服務端的CPU核數是4，故在16線程的性能到達峰值，再增加線程數，資料庫性能下降。見下圖1和圖2。
圖1：95%讀5%寫
圖2：50%讀50%寫
1、測試環境
1.1 測試工具
YCSB全稱為“Yahoo！Cloud Serving Benchmark”，是雅虎用于測試雲NoSQL的工具，支援對常見的NoSQL産品進行性能測試，如Cassandra、MongoDB、HBase、Redis等。使用該工具前，還需要下載下傳和配置JDK、Maven、python元件。相關元件的下載下傳配置詳見YCSB介紹。
1.2 服務端資訊
注意：本次測試雲廠商的MongoDB産品，均使用預設參數。
1.3 用戶端資訊
2、測試步驟
2.1 Load資料階段
在測試生成資料階段，使用100個線程，生成2000萬的資料，資料大約有25G。
指令如下：
ycsb load mongodb -s -P /root/ycsb-0.17.0/workloads/workloada -threads 100 -p insertstart=0 -p recordcount=20000000 -p readproportion=0 -p updateproportion=0 -p insertproportion= -p requestdistribution=uniform -p mongodb.url=mongodb://user:password@ip:port/admin -p mongodb.database=ycsb -p table=t_test > load_result.txt
workload相關參數介紹如下：
recordcound：load階段加載到資料庫的紀錄條數 (default: 0) ，run階段操作的資料範圍（注：run階段該值不能大于load階段的值，否則會出報錯） operationcount：run階段執行的操作總數 threads：請求線程數，不要超過服務端的maxConnect數，否則會報錯 readproportion: 讀操作比例 (default: 0.95) updateproportion: 更新操作比例 (default: 0.05) insertproportion: 插入操作比例 (default: 0) insertstart:第一個插入值的偏移量(default: 0) requestdistribution: 請求的分布規則 uniform, zipfian or latest mongodb.url：待測試mongo執行個體的連接配接位址 mongodb.database：測試時使用的資料庫名稱(default: ycsb) table: 測試表的名稱 (default: usertable) 2.2 Run性能階段
- 95%讀5%寫
測試指令如下：
ycsb run mongodb -s -P /root/ycsb-0..0/workloads/workloada -threads ${num} -p recordcount=3000000 -p operationcount=5000000 -p insertstart=0 -p insertcount=0 -p readproportion=0.95 -p updateproportion=0.05 -p insertproportion=0 -p mongodb.url=mongodb://user:password@ip:port/admin -p mongodb.database=ycsb -p table=t_test > run_95_5_result_${num}.txt - 50%讀50%寫
測試指令如下：
ycsb run mongodb -s -P /root/ycsb-0..0/workloads/workloada -threads ${num} -p recordcount=3000000 -p operationcount=5000000 -p insertstart=0 -p insertcount=0 -p readproportion=0.5 -p updateproportion=0.5 -p insertproportion=0 -p mongodb.url=mongodb://user:password@ip:port/admin -p mongodb.database=ycsb -p table=t_test > run_5_5_result_${num}.txt 使用以上指令分别測試2、4、8、16、32、64、128、256線程，并記錄相關測試資料。3、測試資料
3.1 95%讀5%寫場景
3.2 50%讀50%寫場景
總結分析表3和表4資料可以發現：
- 每秒操作數一開始随着線程數的增加而增大，到達一定線程數後，每秒線程數下降。最大值均出現在16個線程時。
- 當線程數到達16時，各家雲廠商的産品CPU負載均到達了95%以上。
- 當線程數到達32時，平均RT是負載較低時的10倍左右。
- 50%寫50%讀場景，資料庫每秒操作數降低了2倍左右，RT也增長了2倍左右。
- 自建的MongoDB在性能上，和同規格的阿裡雲、騰訊雲并沒有太大差異，性能基本相同。
4、測試總結
通過上述測試分析後，在生産使用4C8G的副本集架構産品時，不建議線程數使用過多。因為線程數過多并不能提高讀寫性能，反而RT會增長很大，由此可能會帶來性能不穩定。建議線程數和服務端CPU核數保持一緻或者略高。總體看，各雲廠家MongoDB産品的性能差距并不大。
5、參考
- YCSB使用介紹 @YCSB Github Documentation
- MongoDB介紹 @MongoDB Documentation