增强干扰场景的交易型数据库稳定性测试工具的设计与实现

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伴随企业数字化转型与经济数字化发展,交易型数据库管理系统以其高实时响应性能与事务处理安全可靠特性,已越来越成为国计民生行业中数据基础设施的重要组成部分。其运行时若出现不稳定表现或突发崩溃对企业或民生基础设施将产生巨大损失与严重后果。针对此问题,设计实现了一套测试工具,能对交易型数据库的运行时稳定性性能进行测试。测试工具着重增强了干扰场景。针对数据库运行时会受同服务器服务进程物理硬件资源占用的干扰,通过研究TPC-E事务处理性能基准规范与GNU/Linux内核操作系统库函数,设计了可控的处理器占用干扰、磁盘I/O占用干扰与内存占用干扰的生成与加载方法。从软件稳定性测试要求出发,设计了多级别测试类型,包括基础测试、拓展测试和干扰测试等,用于覆盖交易型数据库真实生产运行负载场景,以满足稳定性测试需要。工具分为测试端和代理服务端,测试端由测试用户图形窗口模块、干扰模块、负载模块、用户模块、测试控制模块组成,代理服务端由干扰执行模块、实时数据采集模块组成。其中负载模块采用多线程与ODBC数据库连接技术,解决事务负载序列并行发送与接收问题;干扰执行模块采用多进程与多线程结合的编程方式,解决实时运行干扰模拟施加问题。使用设计实现的增强干扰场景的交易型数据库稳定性测试工具对PostgreSQL、MySQL进行了3种级别的稳定性测试。结果表明PostgreSQL与MySQL数据库的各项稳定性指标在多级别的稳定性测试中均保持在正常范围内波动,多进程模型下的PostgreSQL运行时伸缩性性能较好,多线程模型下的MySQL运行时稳定性性能较好。
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