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Percona 分析在 AWS 上跑 Percona XtraDB Cluster 的效能 (I/O bound)

Percona 的人分析了在 Amazon EC2 上跑 Percona XtraDB Cluster (PXC) 效能 (I/O bound):「Best Practices for Percona XtraDB Cluster on AWS」。

先看他們做出來的圖:

直接跳到結論的地方。如果資料可以掉,用 i3 本地 storage 的效能是最好的,如果要資料不能掉,用 EBS 的 Provisioned IOPS SSD (io1) 的效能會比 General Purpose (gp2) 好很多。

另外 instance type 的選擇上,避免用 {i3,r4}.large,因為測試出來發現 {i3,r4}.xlarge 的效能好不只一倍。

不過 Aurora 的 Multi-master 已經在 Preview 了啊,如果 Percona 的人拿到帳號的話,應該會有單位成本的效能比較可以看...

查看 Percona XtraDB Cluster 在 IST 時的進度

Percona 的「Tracking IST Progress in Percona XtraDB Cluster」這篇介紹了 PXC 在 IST 時的進度。

是個新功能,很簡單的可以看到目前進度,也可以拿來當作 health check 的一部分,避免開機剛起來時開始提供服務:

mysql> show status like 'wsrep_ist_receive_status';
+--------------------------+--------------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+--------------------------------------------------------+
| wsrep_ist_receive_status | 3% complete, received seqno 1421771 of 1415410-1589676 |
+--------------------------+--------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
....
mysql> show status like 'wsrep_ist_receive_status';
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| wsrep_ist_receive_status | 52% complete, received seqno 1506799 of 1415410-1589676 |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
....
mysql> show status like 'wsrep_ist_receive_status';
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| wsrep_ist_receive_status | 97% complete, received seqno 1585923 of 1415410-1589676 |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show status like 'wsrep_ist_receive_status';
+--------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+-------+
| wsrep_ist_receive_status | |
+--------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

Oracle 的人講 MySQL 5.7 最新出的 Group Replication

不愧是 Oracle 的 MySQL Community Manager,把對手的 Galera Cluster 講的一無是處 XDDD:「Group Replication is GA with MySQL 5.7.17 – comparison with Galera」。

然後下面 comment 的地方 Mark Callaghan (@Facebook) 出來提 Galera Cluster 架構中 arbitrator 的好處,另外 Sergei Petrunia (@MariaDB) 也出來糾正抹黑對手的 FUD (講 Galera Cluster 的 protocol 是 "proprietary"),不知道還會不會其他人跳進來...

另外文章裡面看起來也怪怪的,像是 Group Replication 在 InnoDB 上的作法真的能解決他說的問題嗎... conflict 把有問題的 transaction 砍掉不是很合理嗎?設計個 high priority transaction 是怎樣...

來繼續觀望看看就好,Galera Cluster 的成熟度還是很高的... 也許等到其他幾家也決定把 Group Replication 放進支援再說吧。

Galera Cluster 不必要的 SST 行為的改善

Percona 的人解釋了 Galera Cluster 為什麼在某些情況下會需要 SST (整份重傳) 而不是 IST (傳最後造成差異的部分),以及開發商在 3.19 版對應的改進:「Galera Cache (gcache) is finally recoverable on restart」。

原因在於 IST 所需要的記錄會在重開機時消失,所以當其他節點加入時沒辦法給,只好給 SST:

The DONOR node caches missing write-sets in Galera cache, but on restart this cache is wiped clean and restarted fresh. So the DONOR node doesn’t have a Galera cache to donate missing write-sets.

gcache.recover 這個參數打開後就會啟用記錄,另外也可以挑著開就好:

The user can set this option for all nodes, or selective nodes, based on disk usage.

另外最重要的是,之後的版本才會有,所以得繼續等...:

And yes, Percona XtraDB Cluster inherits this feature in its upcoming release.

Percona XtraDB Cluster 5.7 (Galera Cluster)

Percona 放出 PXC 5.7 了:「Percona XtraDB Cluster 5.7.14-26.17 GA is now available」。

主要的效能提昇還是基於 MySQL 5.7 上面,不過要注意的是有些預設值有改變 (尤其是 5.6 -> 5.7 最有名的 sync_binlog 設定),如果當初沒有特別指定的話,效能會掉不少,這點 Percona 整理了不少資料出來,可以翻一下 Percona 網站得到結果。

不過整體上改善了不少,在 5.6 需要一些手動設定的值以確保在 heavy loading 時不會拖垮系統效能 (也就是常說的「卡 query」),在 5.7 變得自動化了。像是 innodb_thread_concurrency 之前的建議都是設在 CPU logical threads 數量以確保當 threads 數量破千時還是有慢慢消化的能力 (讓 DBA 可以不用介入),在 5.7 不需要設定就跑得不錯了。

MySQL 5.7 中 InnoDB 的 innodb_page_size 在 SSD 硬碟上對效能的巨大影響

Percona 的「Small innodb_page_size as a performance boost for SSD」這篇文章裡提到了 MySQL 5.7 的 innodb_page_size 在 SSD 上對效能的差異,主要是這張圖的解釋:

先講一下標示的部份,有三個產品線 (都是 Samsung 的 SSD),中間的 sam850 是消費級的 SSD 硬碟 (所以不是本次重點),而 sam863 是企業級 SATA SSD,pm1725 則是企業級 PCI-e SSD。下方的 BP 指的是 Buffer Pool 大小,單位是 GB。左邊是速度,數字愈大愈好。

InnoDB 預設 16KB 的 page size,配合 SSD 大多都是 4KB 的 block size 後,效能的提昇非常巨大 (70% 的提昇),雖然既有的 InnoDB 要換過去會花不少功夫,但作者還是很建議評估:

I think a 70% performance gain is too significant to ignore, even if manipulating innodb_page_size requires extra work. I think it is worthwhile to evaluate if using different innodb_page_size settings help a fast SSD under your workload.

不過 comment 有不少額外重要的資訊。

有提到 Galera Cluster 目前有 bug,無法使用 4KB page size,可以在「Restarting a cluster with innodb_page_size=4096 segfaults」這邊看到 bug report。

另外有提到,使用 InnoDB Compression 的前提下,4KB 也許不是個好主意,用 8KB 也許是個方向:

You’re right – if you’re using Innodb Compression 4K base page is unlikely to be the good choice. Though we do not see Innodb compression (any of them) being used too frequently.

If using compression 8K base page size with 4K compressed page size might be good idea if 2x compression is routinely reached

不過我覺得應該還是有幫助才對 (可能提昇不高,但想了一下應該不會有負面的影響),之後有機會再測試看看吧 :o

Percona 宣佈把 Galera Cluster 納入 Enterprise 與 Premium Support 內

Percona 的「MySQL High Availability: The Road Ahead for Percona and XtraDB Cluster」這篇文章的前面講了很多東西,最主要就是要宣佈把 Galera Cluster 納入 Enterprise/Premium Support:

Today we’re taking the next natural step – we will no longer require customers to purchase Percona XtraDB Cluster as a separate add-on. Percona will include support for XtraDB Cluster and other Galera-based replication technologies in our Enterprise and Premier support levels, as well as our Percona Care and Managed Services subscriptions.

先前是分開賣的,現在包進去了。

AWS 上 MySQL + MHA、Galera Cluster、Amazon RDS for Aurora 的比較

Twitter 上看到的文章,對三套有 High Avaiilability 能力的 MySQL 系統比較:「AWS Aurora Benchmarking - Blast or Splash?」。

測試的項目包括了 MySQL + MHAGalera Cluster 以及 Amazon RDS for Aurora 三種,包括了 failover 的各種速度以及資料庫效能的比較。

測試的結果可以看到 Galera Cluster 有不少優勢,不過我必須說 Galera Cluster 並不好搞,初期要使用的話乾脆用 Aurora 就好,failover 的確是比較慢,而且效能也沒有 Galera Cluster 好,但管理上輕鬆很多啊...

繼續學 Isolation...

在「測試 MariaDB 上 Galera Cluster 的 Isolation」這邊與「從頭學一次 Isolation level 的 REPEATABLE-READ 與 SERIALIZABLE」對應了 Stripe 的「Call me Maybe: MariaDB Galera Cluster」以及 Percona 的「Clarification on “Call me Maybe: MariaDB Galera Cluster”」這兩篇文章,兩邊在空中交火...

而「Call me Maybe: Percona XtraDB Cluster」這篇是目前最新的一篇 (文章日期有點怪怪的,不應該是 2015/09/04)。

畢竟 Galera Cluster 是目前現在在用的產品,雖然跑起來也沒什麼大問題,但預先多了解一點總是比較保險。而要參與這場 Isolation 戰爭,又花了不少時間看幾份資料。(包括重頭讀的)

第一個當然是 1992 年發表的 SQL-92:「ISO/IEC 9075:1992, Database Language SQL」,在 SQL-92 定義了四個 Isolation 的層級,分別是 SERIALIZABLEREPEATABLE READREAD COMMITTEDREAD UNCOMMITTED

另外一篇常被拿出來討論的是 1995 年由微軟帶頭發表的「A Critique of ANSI SQL Isolation Levels」,主要是提出 Snapshot Isolation 的定義。

後來讀到覺得真的很怪的時候到 Stack Exchange 上的 Database Administrators 問:「Does SQL92's REPEATABLE-READ preclude Write Skew (A5B)?」,確認了我的想法。

這篇算是讀書心得吧,留給自己用的 :p

首先是 REPEATABLE READ 的定義是透過「現象」定義,只要符合這些條件就可以被稱作 REPEATABLE READ,這包括了保證不會出現 P1 ("Dirty read"):

1) P1 ("Dirty read"): SQL-transaction T1 modifies a row. SQL-transaction T2 then reads that row before T1 performs a COMMIT. If T1 then performs a ROLLBACK, T2 will have read a row that was never committed and that may thus be considered to have never existed.

以及保證不會出現 P2 ("Non-repeatable read"):

2) P2 ("Non-repeatable read"): SQL-transaction T1 reads a row. SQL-transaction T2 then modifies or deletes that row and performs a COMMIT. If T1 then attempts to reread the row, it may receive the modified value or discover that the row has been deleted.

並且保證 Atomicity 以及 no updates will be lost:

The four isolation levels guarantee that each SQL-transaction will be executed completely or not at all, and that no updates will be lost.

只要做到這些條件,就可以說符合 SQL-92 的 REPEATABLE READ 要求。


另外一方面,在「A Critique of ANSI SQL Isolation Levels」定義的 SQL-92 認為 REPEATABLE READ 是透過 locking 機制實作的 (整篇的寫法的確是朝這個方向走),並且基於 locking mechanism 來推論後續的行為,所以這篇 paper 裡面很多說明是帶著這個大前提的。

而當時已經有資料庫是使用 MVCC 架構在實作,可以透過 read snapshot 的方式找出另外一條路。

舉例來說,InnoDB 對 REPEATABLE READ 實作的方式是透過 snapshot 實作:(出自「MySQL :: MySQL 5.6 Reference Manual :: 13.3.6 SET TRANSACTION Syntax」)

For consistent reads, there is an important difference from the READ COMMITTED isolation level: All consistent reads within the same transaction read the snapshot established by the first read. This convention means that if you issue several plain (nonlocking) SELECT statements within the same transaction, these SELECT statements are consistent also with respect to each other.

這樣避開了 P1、P2 (甚至多做避開到了 P3,不過這邊不重要),並且 Atomicity。而 Update Lost 問題則再透過 lock 機制避免。所以 InnoDB 的 REPEATABLE READ 其實比 SQL-92 的要求多做到了很多事情...


到這邊再回頭看原來的討論文章,才會發現 Isolation 裡有滿滿的地雷可以採 XD

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