Leveldb是一個google實現(xiàn)的非常高效的kv數(shù)據(jù)庫，目前的版本1.2能夠支持billion級別的數(shù)據(jù)量了。 在這個數(shù)量級別下還有著非常高的性能，主要歸功于它的良好的設(shè)計。特別是LSM算法。

那么數(shù)據(jù)庫最怕的的隨機IO他是如何解決的呢？

先說隨機寫，它的寫都是先記錄到日志文件去的，在日志文件滿之前只是簡單的更新memtable,那么就把隨機寫轉(zhuǎn)化成了順序?qū)?。在日志滿了后，把日志里面的數(shù)據(jù)排序?qū)懗蓅st表同時和之前的sst進行合并，這個動作也是順序讀和寫。大家都知道傳統(tǒng)磁盤raid的順序讀寫吞吐量是很大的，100M左右是沒有問題。在寫日志文件的時候，用到是buffer IO，也就是說如果操作系統(tǒng)有足夠的內(nèi)存，這個讀寫全部由操作系統(tǒng)緩沖，效果非常好。即使是sync寫模式，也是以數(shù)據(jù)累計到4K為一個單位寫的，所以效率高。

那么隨機讀呢？這個它解決不了。但是ssd盤最擅長隨機讀了。這個硬件很自然的解決了這個問題。

所以leveldb的絕配是ssd盤的raid.

leveldb標準版本編譯見這里，由于標準版本用到了c++ 0x的特性，在RHEL平臺下沒得到支持，所以為了移植性, basho見這里為它做了標準c++版本的port, 見目錄c_src/leveldb. 他之所以用c++ 0x標準主要是用到里面的原子庫，basho的port用了libatomicops搞定這個問題.

我們的測試采用的就是這個版本, 我們分別測試了1000萬， 1億，10億數(shù)據(jù)量下的leveldb表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)隨著數(shù)據(jù)集的變化性能變化不大。
由于leveldb默認的sst文件是2M, 在數(shù)據(jù)集達到100G的時候要占用幾萬個文件，我修改了：

version_set.cc：23staticconstintkTargetFileSize = 32 * 1048576;

讓默認的文件變成32M,減少目錄的壓力。

我的測試環(huán)境是:

$uname-r

2.6.18-164.el5#RHEL 5U4

# 10* SAS 300G raid卡，fusionIO 320G, Flashcache,內(nèi)存96G, 24 * Intel(R) Xeon(R) CPU

top說:

21782 root 18 0 1273m 1.1g 2012 R 85.3 1.2 1152:34 db_bench

iostat說:

$iostat -dx 5

...

sdb1 0.40 0.00 3.40 0.00 30.40 0.00 8.94 0.02 4.65 4.65 1.58

fioa 0.00 0.00 2074.80 3.80 16598.40 30.40 8.00 0.00 0.13 0.00 0.00

dm-0 0.00 0.00 1600.00 0.00 16630.40 0.00 10.39 0.25 0.15 0.15 24.76

...

該測試中請注意snappy壓縮沒有打開，如果有壓縮性能還會高很多，因為IO少了一半。
write_buffer_size=$((256*1024*1024))，log大小設(shè)成256M，這樣減少切換日志的開銷和減少數(shù)據(jù)合并的頻率。

同時應(yīng)該注意到db_bench是單線程程序，還有一個compact線程，所以最多的時候這個程序只能跑到200%的cpu, IO util也不是很高. 換句話說如果是多線程程序的話性能還要N倍的提高。

我們來看下實際的性能數(shù)字：

#1千萬條記錄

$sudo./db_bench --num=10000000 --write_buffer_size=$((256*1024*1024))

LevelDB: version 1.2

Date: Fri May 27 17:14:33 2011

CPU: 24 * Intel(R) Xeon(R) CPU X5670 @ 2.93GHz

CPUCache: 12288 KB

Keys: 16 bytes each

Values: 100 bytes each (50 bytes after compression)

Entries: 10000000

RawSize: 1106.3 MB (estimated)

FileSize: 629.4 MB (estimated)

write_buffer_size=268435456

WARNING: Snappy compression is not enabled

------------------------------------------------

fillseq : 2.134 micros/op; 51.8 MB/s

fillsync : 70.722 micros/op; 1.6 MB/s (100000 ops)

fillrandom : 5.229 micros/op; 21.2 MB/s

overwrite : 5.396 micros/op; 20.5 MB/s

readrandom : 65.729 micros/op;

readrandom : 43.086 micros/op;

readseq : 0.882 micros/op; 125.4 MB/s

readreverse : 1.200 micros/op; 92.2 MB/s

compact : 24599514.008 micros/op;

readrandom : 12.663 micros/op;

readseq : 0.372 micros/op; 297.4 MB/s

readreverse : 0.559 micros/op; 198.0 MB/s

fill100K : 349.894 micros/op; 272.6 MB/s (10000 ops)

crc32c : 4.759 micros/op; 820.8 MB/s (4K perop)

snappycomp : 3.099 micros/op; (snappy failure)

snappyuncomp : 2.146 micros/op; (snappy failure)

#1億條記錄

$sudo./db_bench --num=100000000 --write_buffer_size=$((256*1024*1024))

LevelDB: version 1.2

Date: Fri May 27 17:39:19 2011

CPU: 24 * Intel(R) Xeon(R) CPU X5670 @ 2.93GHz

CPUCache: 12288 KB

Keys: 16 bytes each

Values: 100 bytes each (50 bytes after compression)

Entries: 100000000

RawSize: 11062.6 MB (estimated)

FileSize: 6294.3 MB (estimated)

write_buffer_size=268435456

WARNING: Snappy compression is not enabled

------------------------------------------------

fillseq : 2.140 micros/op; 51.7 MB/s

fillsync : 70.592 micros/op; 1.6 MB/s (1000000 ops)

fillrandom : 6.033 micros/op; 18.3 MB/s

overwrite : 7.653 micros/op; 14.5 MB/s

readrandom : 44.833 micros/op;

readrandom : 43.963 micros/op;

readseq : 0.561 micros/op; 197.1 MB/s

readreverse : 0.809 micros/op; 136.8 MB/s

compact : 123458261.013 micros/op;

readrandom : 14.079 micros/op;

readseq : 0.378 micros/op; 292.5 MB/s

readreverse : 0.567 micros/op; 195.2 MB/s

fill100K : 1516.707 micros/op; 62.9 MB/s (100000 ops)

crc32c : 4.726 micros/op; 826.6 MB/s (4K perop)

snappycomp : 1.907 micros/op; (snappy failure)

snappyuncomp : 0.954 micros/op; (snappy failure)

#10億條記錄

$sudo./db_bench --num=1000000000 --write_buffer_size=$((256*1024*1024))

Password:

LevelDB: version 1.2

Date: Sun May 29 17:04:14 2011

CPU: 24 * Intel(R) Xeon(R) CPU X5670 @ 2.93GHz

CPUCache: 12288 KB

Keys: 16 bytes each

Values: 100 bytes each (50 bytes after compression)

Entries: 1000000000

RawSize: 110626.2 MB (estimated)

FileSize: 62942.5 MB (estimated)

write_buffer_size=268435456

WARNING: Snappy compression is not enabled

------------------------------------------------

fillseq : 2.126 micros/op; 52.0 MB/s

fillsync : 63.644 micros/op; 1.7 MB/s (10000000 ops)

fillrandom : 10.267 micros/op; 10.8 MB/s

overwrite : 14.339 micros/op; 7.7 MB/s

...比較慢待補充

總結(jié): Leveldb是個很好的kv庫，重點解決了隨機IO性能不好的問題，多線程更新的性能非常好.

玩得開心！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的leveldb性能分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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