TiProxy 性能测试报告
本次报告测试了 TiProxy 在 OLTP 场景下的 Sysbench 性能表现，并和 HAProxy 的性能做了对比。
结果显示：
- TiProxy 的 QPS 上限受工作负载类型的影响。在相同客户端并发数且 TiProxy 的 CPU 使用率在 80% 以下时，QPS 比 HAProxy 低 5% 以内，此时可以加大客户端并发数以提升 QPS。在相同 QPS 的情况下，TiProxy 的 CPU 使用率比 HAProxy 高 25%，因此需要预留更多 CPU 资源。
- TiProxy 能承载的 TiDB server 实例数量根据工作负载类型而变化。在 Sysbench 的基本工作负载下，一台 TiProxy 能承载 5 至 12 台同机型的 TiDB server 实例
- 查询结果集的行数对 TiProxy 的 QPS 有显著影响，且影响程度与 HAProxy 相同
- TiProxy 的性能随 vCPU 的数量接近线性增长，因此增加 vCPU 的数量可以有效提高 QPS 上限
- 长连接的数量、短连接的创建频率对 TiProxy 的 QPS 影响很小
- TiProxy 的 CPU 使用率越高，开启捕获流量功能对 QPS 的影响越大。当 TiProxy 的 CPU 使用率约为 70% 时，开启流量捕获会导致平均 QPS 下降约 3%，最低 QPS 下降约 7%，后者的下降是由压缩流量文件导致的 QPS 周期性下降。
测试环境
硬件配置
软件版本
参数配置
TiProxy 参数配置
本次测试中，客户端与 TiProxy 之间、TiProxy 与 TiDB server 之间均未开启 TLS 连接。
proxy.conn-buffer-size: 131072
HAProxy 配置 - haproxy.cfg 文件
global # 全局配置。
log 127.0.0.1 local2 # 定义全局的 syslog 服务器，最多可以定义两个。
pidfile /var/run/haproxy.pid # 将 HAProxy 进程的 PID 写入 pidfile。
maxconn 4096 # 单个 HAProxy 进程可接受的最大并发连接数，等价于命令行参数 "-n"。
nbthread 4 # 最大线程数。线程数的上限与 CPU 数量相同。
user haproxy # 同 UID 参数。
group haproxy # 同 GID 参数，建议使用专用用户组。
daemon # 让 HAProxy 以守护进程的方式工作于后台，等同于命令行参数 “-D” 的功能。当然，也可以在命令行中用 “-db” 参数将其禁用。
stats socket /var/lib/haproxy/stats # 统计信息保存位置。
defaults # 默认配置。
log global # 日志继承全局配置段的设置。
retries 2 # 向上游服务器尝试连接的最大次数，超过此值便认为后端服务器不可用。
timeout connect 2s # HAProxy 与后端服务器连接超时时间。如果在同一个局域网内，可设置成较短的时间。
timeout client 30000s # 客户端与 HAProxy 连接后，数据传输完毕，即非活动连接的超时时间。
timeout server 30000s # 服务器端非活动连接的超时时间。
listen tidb-cluster # 配置 database 负载均衡。
bind 0.0.0.0:3390 # 浮动 IP 和监听端口。
mode tcp # HAProxy 要使用第 4 层的传输层。
balance leastconn # 连接数最少的服务器优先接收连接。`leastconn` 建议用于长会话服务，例如 LDAP、SQL、TSE 等，而不是短会话协议，如 HTTP。该算法是动态的，对于启动慢的服务器，服务器权重会在运行中作调整。
server tidb-1 10.9.18.229:4000 check inter 2000 rise 2 fall 3 # 检测 4000 端口，检测频率为每 2000 毫秒一次。如果 2 次检测为成功，则认为服务器可用；如果 3 次检测为失败，则认为服务器不可用。
server tidb-2 10.9.39.208:4000 check inter 2000 rise 2 fall 3
server tidb-3 10.9.64.166:4000 check inter 2000 rise 2 fall 3
基本工作负载测试
测试方案
该测试的目的是对比 point select、read only、write only、read write 四种工作负载下 TiProxy 与 HAProxy 的 QPS。每种工作负载分别使用不同的并发度测试 TiProxy 和 HAProxy，对比 QPS。
执行的测试命令：
sysbench $testname \
--threads=$threads \
--time=1200 \
--report-interval=10 \
--rand-type=uniform \
--db-driver=mysql \
--mysql-db=sbtest \
--mysql-host=$host \
--mysql-port=$port \
run --tables=32 --table-size=1000000
Point Select 测试结果
TiProxy 测试结果：
HAProxy 测试结果：
Read Only 测试结果
TiProxy 测试结果：
HAProxy 测试结果：
Write Only 测试结果
TiProxy 测试结果：
HAProxy 测试结果：
Read Write 测试结果
TiProxy 测试结果：
HAProxy 测试结果：
结果集测试
测试方案
该测试的目的是对比不同结果集行数对性能的影响。该测试固定使用 100 并发数，分别使用行数为 10、100、1000、10000 的结果集，对比 TiProxy 和 HAProxy 的 QPS。
执行的测试命令：
sysbench oltp_read_only \
--threads=100 \
--time=1200 \
--report-interval=10 \
--rand-type=uniform \
--db-driver=mysql \
--mysql-db=sbtest \
--mysql-host=$host \
--mysql-port=$port \
--skip_trx=true \
--point_selects=0 \
--sum_ranges=0 \
--order_ranges=0 \
--distinct_ranges=0 \
--simple_ranges=1 \
--range_size=$range_size
run --tables=32 --table-size=1000000
测试结果
TiProxy 测试结果：
HAProxy 测试结果：
扩展性测试
测试方案
该测试的目的是验证 TiProxy 的性能与规格成正比，以确保升级 TiProxy 的规格能提升其 QPS 上限。该测试分别使用不同 vCPU 数量的 TiProxy 实例和并发数，对比 QPS。
执行的测试命令：
sysbench oltp_point_select \
--threads=$threads \
--time=1200 \
--report-interval=10 \
--rand-type=uniform \
--db-driver=mysql \
--mysql-db=sbtest \
--mysql-host=$host \
--mysql-port=$port \
run --tables=32 --table-size=1000000
测试结果
长连接测试
测试方案
该测试的目的是验证客户端使用长连接时，大量空闲连接对 QPS 的影响很小。该测试分别创建 5000、10000、15000 个空闲的长连接，然后执行 sysbench。
测试中 TiProxy 的 conn-buffer-size 配置保持默认值：
proxy.conn-buffer-size: 32768
执行的测试命令：
sysbench oltp_point_select \
--threads=50 \
--time=1200 \
--report-interval=10 \
--rand-type=uniform \
--db-driver=mysql \
--mysql-db=sbtest \
--mysql-host=$host \
--mysql-port=$port \
run --tables=32 --table-size=1000000
测试结果
短连接测试
测试方案
该测试的目的是验证在客户端使用短连接时，频繁创建和销毁连接对 QPS 的影响很小。该测试在执行 sysbench 的同时，启动另一个客户端程序，分别每秒创建并断开 100、200、300 个短连接。
执行的测试命令：
sysbench oltp_point_select \
--threads=50 \
--time=1200 \
--report-interval=10 \
--rand-type=uniform \
--db-driver=mysql \
--mysql-db=sbtest \
--mysql-host=$host \
--mysql-port=$port \
run --tables=32 --table-size=1000000
测试结果
捕获流量测试
测试方案
该测试的目的是测试捕获流量对 TiProxy 性能的影响。该测试使用 TiProxy v1.3.0 版本，在执行 sysbench 之前分别关闭和开启流量捕获，同时调整并发度，以对比 QPS 和 TiProxy 的 CPU 使用率。由于周期性的压缩流量文件会引起 QPS 波动，本测试除了对比平均 QPS，也对比了最低 QPS。
执行的测试命令：
sysbench oltp_read_write \
--threads=$threads \
--time=1200 \
--report-interval=5 \
--rand-type=uniform \
--db-driver=mysql \
--mysql-db=sbtest \
--mysql-host=$host \
--mysql-port=$port \
run --tables=32 --table-size=1000000