OLTP в Зазеркалье


Экспериментальная установка и методология измерений


Все эксперименты выполнялись на одноядерном процессоре Pentium 4 3.2GHz с кэшем L2 емкостью 1 мегабайт, отключенным гипертредингом, основной памятью в 1 гигабайт. Система работала под управлением Linux 2.6. Для компиляции использовался компилятор gcc версии 3.4.4 с оптимизацией уровня O2. Для отслеживания активности дисков и проверки того, что во время экспериментов с базами данных не генерировался дисковый трафик, использовалась стандартная утилита Linux iostat. Во всех экспериментах база данных целиком предварительно загружалась в основную память. Затем пропускалось большое количество транзакций (40000). Пропускная способность измерялась напрямую делением прошедшего времени на число завершенных транзакций.

Для детального подсчета числа команд и циклов процессора в код тестового приложения были встроены вызовы библиотеки PAPI [MBD+99], которая обеспечивает доступ к измерителям производительности центрального процессора. Поскольку вызов PAPI производится после каждого вызова Shore, авторы должны были компенсировать расходы на вызовы PAPI в своих итоговых результатах. На используемой машине на эти вызовы расходовалось 535-537 команд и 1350-1500 циклов процессора. Авторы измеряли расходы на вызовы Shore для всех 40000 транзакций и вычисляли средние значения показателей.

Большинство диаграмм, представленных в этой статье, основывается на измерениях числа команд процессора (полученных с использованием измерителей производительности ЦП), а не на астрономическом времени. Причиной является то, что показатели числа команд отображают длину выполняемых участков кода, и они детерминированы. Конечно, одно и то же число выполненных команд в разных компонентах может привести к разным астрономическим временам выполнения (числу циклов процессора) из-за разного поведения на уровне микроархитектуры процессора (отсутствие данных в кэше, отсутствие требуемых элементов в буфере быстрого преобразования адресов (translation lookaside buffer, TLB) и т.д.). В п. 4.3.4 сравниваются показатели числа команд и числа циклов процессора и демонстрируются компоненты, для которых обеспечивается высокая эффективность на микроархитектурном уровне за счет редкого отсутствия данных в кэше L2 и хорошего распараллеливания на уровне команд.

Однако на число циклов влияют различные параметры, начиная от характеристик процессора, таких как размер/ассоциативность кэша, качество предсказания переходов, особенности функционирования TLB, и заканчивая переменными времени исполнения, такими как параллельно выполняемые процессы. Поэтому число циклов следует воспринимать, как относительный временной показатель. В этой статье авторы не углубляются в проблематику эффективности кэшей процессоров, поскольку основной задачей является идентификация набора компонентов СУБД, удаление которых может привести к увеличению на два десятичных порядка производительности некоторых видов рабочих нагрузок OLTP. Более подробную информацию о микроархитектурном поведении систем баз данных можно найти, например, в [Ail04]. В следующем подразделе авторы переходят к описанию полученных ими результатов.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин