TPC Benchmark

Einführung

Beim Vergleich verschiedener Datenbank-Verwaltungssysteme ist es wichtig, eine konsistente und vertrauenswürdige Methode zur Bewertung ihrer Leistung zu verwenden. Der TPC-Benchmark hilft, zu bewerten, wie gut verschiedene Datenbanksysteme abschneiden und wachsen. Dieser Artikel behandelt die Grundlagen der TPC-Benchmarks. Er erklärt, warum sie wichtig sind und wie sie Unternehmen helfen können, ein DBMS klug auszuwählen.

Was ist der Transaction Processing Performance Council (TPC)?

Der Transaction Processing Performance Council (TPC) ist eine im Jahr 1988 gegründete gemeinnützige Organisation. Unser Ziel ist es, Standards für die Transaktionsverarbeitung und Datenbank-Benchmarks zu erstellen und der Industrie genaue Leistungsdaten bereitzustellen. Der TPC besteht aus wichtigen Computer- und Datenbankanbietern, führenden Branchenexperten und akademischen Vertretern, die gemeinsam Branchenstandards entwickeln.

Verständnis von Datenbankverwaltungssystem-Benchmarks

Ein DBMS-Benchmark ist ein Test, um zu messen, wie gut ein Datenbankverwaltungssystem unter bestimmten Arbeitsbedingungen abschneidet. Diese Benchmarks simulieren reale Situationen und liefern Messungen wie Transaktionen pro Sekunde, Antwortzeit und Preis/Leistungsverhältnis. Durch die Durchführung dieser Benchmarks können Organisationen verschiedene Datenbanksysteme vergleichen und fundierte Entscheidungen auf der Grundlage ihrer spezifischen Anforderungen treffen.

Arten von TPC-Benchmarks

Der TPC bietet mehrere Benchmarks, die auf verschiedene Arbeitslastszenarien zugeschnitten sind:

1. TPC-C: Dieser Benchmark simuliert ein Umgebung für die Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP), wie z. B. Bestellerfassungs- und Verarbeitungssysteme. Er berechnet, wie viele Bestellungen in einer Minute abgeschlossen werden, und liefert Daten zu Transaktionen pro Minute und Kosteneffizienz.
2. TPC-H: Dieser Benchmark richtet sich an Entscheidungshilfesysteme. Er testet, wie gut komplexe Abfragen mit großen Datenmengen umgehen können. Er misst die Leistung und den Durchsatz eines Systems und liefert Kennzahlen wie Abfragen pro Stunde (QphH) und Preis/Leistung ($/QphH).
3. TPC-DS: Dieser Benchmark ist ähnlich wie TPC-H. Er modelliert Aspekte eines Entscheidungshilfesystems, einschließlich Abfragen und Datenaufbereitung. Er liefert Kennzahlen wie Abfragen pro Stunde (QphDS) und Preis/Leistung ($/QphDS).

Wann TPC-Benchmarks eingesetzt werden sollten

TPC-Benchmarks sind in verschiedenen Szenarien wertvolle Werkzeuge:

1. Bewertung neuer Datenbanksysteme: Dies kann durch Durchführung von TPC-Benchmarks geschehen. Diese Benchmarks helfen, die Leistung und Skalierbarkeit eines neuen DBMS zu bewerten. Sie ermöglichen auch den Vergleich mit anderen verfügbaren Optionen auf dem Markt.
2. Vergleich verschiedener Konfigurationen: TPC-Benchmarks helfen dabei zu beurteilen, wie sich Hardware- und Softwareänderungen auf die Datenbankleistung auswirken. Dies hilft bei der Optimierung des Systems für bestimmte Arbeitslasten.
3. Kapazitätsplanung: Dazu gehört die Durchführung von TPC-Benchmarks mit unterschiedlichen Datenmengen und gleichzeitigen Benutzern. Dies hilft bei der Bestimmung der für zukünftiges Wachstum und Leistung erforderlichen Hardware- und Software-Ressourcen.

Benchmarking von NoSQL-Datenbanken

Forscher haben TPC-Benchmarks für traditionelle Datenbanken erstellt, aber sie können auch verwendet werden, um die Geschwindigkeit von NoSQL-Datenbanken zu bewerten. NoSQL-Datenbanken sind vielfältig und dienen unterschiedlichen Zwecken, daher gibt es keinen einheitlichen Benchmark für alle Systeme. Einige NoSQL-Anbieter stellen ihre eigenen Benchmarks bereit oder passen vorhandene TPC-Benchmarks an ihr spezifisches Datenbankmodell an.

Beispiele für TPC-Benchmark-Ergebnisse

Schauen wir uns einige Beispiele für TPC-Benchmark-Ergebnisse sowohl für nicht-gesteuerte als auch gesteuerte Datenbanken an:

Beispiel einer nicht-gesteuerten Datenbank

Betrachten wir einen TPC-C-Benchmark, der auf einem Einzelknoten-Datenbankserver mit der folgenden Konfiguration ausgeführt wird:

• Hardware: 2x Intel Xeon E5-2699 v4 @ 2,20GHz, 512GB RAM
• Datenbank: PostgreSQL 13
• Datenmenge: 5.000 Lagerhäuser

Die Benchmark-Ergebnisse zeigen:

• Transaktionen pro Minute (tpmC): 1.500.000
• Preis/Leistung ($/tpmC): 0,50 $

Dies zeigt, dass das Datenbanksystem 1,5 Millionen Transaktionen pro Minute für jeweils 0,50 $ verarbeiten kann.

Beispiel einer gesteuerten Datenbank

Betrachten wir nun einen TPC-H-Benchmark, der auf einer gesteuerten Datenbank mit der folgenden Konfiguration ausgeführt wird:

• Hardware: 8x Knoten, jeder mit 2x Intel Xeon E5-2699 v4 @ 2,20GHz, 512GB RAM
• Datenbank: Greenplum 6.0
• Datenmenge: 10 TB

Die Benchmark-Ergebnisse zeigen:

• Power@Size (QphH@10TB): 1.000.000
• Preis/Leistung ($/QphH@10TB): 50 $

Das gruppierte Datenbanksystem kann 1 Million Abfragen in einer Stunde auf einer 10-TB-Datenmenge verarbeiten. Es kostet 50 $ pro Abfrage pro Stunde in Bezug auf die Leistung.

Schlussfolgerung

TPC-Benchmarks bieten eine standardisierte und zuverlässige Methode zur Bewertung der Leistung und Skalierbarkeit von Datenbankverwaltungssystemen. Unternehmen können die Entscheidungsfindung bei der Auswahl eines DBMS verbessern, indem sie die verschiedenen Benchmarks verstehen und wie diese ihre Anforderungen erfüllen. Unterschiedliche Arten von Benchmarks können Unternehmen dabei helfen, die Leistung verschiedener DBMS-Optionen zu bewerten.

Indem sie verstehen, wie Benchmarks auf ihre spezifischen Bedürfnisse anwendbar sind, können Unternehmen fundiertere Entscheidungen treffen. Dieses Wissen kann dazu führen, dass ein DBMS ausgewählt wird, das die Anforderungen des Unternehmens am besten erfüllt. Egal, ob Sie eine traditionelle relationale Datenbank oder ein NoSQL-System bewerten, TPC-Benchmarks bieten wertvolle Einblicke in die Leistungseigenschaften dieser Systeme.

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