《TPCE测试程序的设计与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TPCE测试程序的设计与实现（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、TPC-E测试程序的设计与实现白箱测试部 龙涛(flybird_)摘要：随着新的事务处理性能测试标准TPC-E的发布，已经有越来越多的企业公布了自己的测试结果。在严格遵循官方文档中给出的测试规范的前提下，如何搭建TPC-E测试环境，并实现具体的测试应用程序，结合这两个问题，本文详细介绍了达梦数据库TPC-E测试程序的架构设计和具体实现流程。1 背景介绍2007年3月19日，总部在美国的事务处理性能委员会(Transaction Processing Performance Council)宣布批准了名为TPC-E的新标准以取代自1992年沿用至今的TPC-C标准。TPC-E(大型企业信息服务测
2、试标准程序)，作为大型企业(Enterprise)信息服务的基准程序，与TPC-C一样，TPC-E的测试结果也主要有两个指标：性能指标(tpsE， transactions per second E)和性价比(美元/tpsE)。其中，前者是指系统在执行多种交易时，每秒钟可以处理多少交易，其指标值越大越好;后者则是指系统价格与前一指标的比值，数值越小越好。新的测试包含了一个联机事务处理系统(OLTP) 性能分析，对各种软硬件平台进行模拟现代IT环境的压力测试。TPC-E不是一个纯学术基准，它模拟的是一个经纪公司的流量和交易模式。该测试模拟了一系列后端处理数据和经纪行前端客户在交易公司的典型行为-
3、帐户查询，在线交易和市场调研。该模拟经纪行也与外界的金融市场相联系，根据市场变化执行指令并更新相关的帐户和市场信息。与TPC-E相比，TPC-C只是针对一种模拟订单录入与销售环境测量每分钟商业事务(tpmC)吞吐量，测量的事务类型也只有四种。两相对比，TPC-E所采用的商业模型更为人们熟悉也更容易理解，也包含了更多的事务类型。从实际测试过程上看，TPC会给出基准程序的标准规范(Standard Specification)，参测的厂商则根据TPC组织公布的规范标准，最优地构造出自己的系统，使用最优的平台和最高效的应用程序。为了保证测试结果的客观性，参测厂商必须提交给TPC一套完整的报告，包括被
4、测系统的详细配置、分类价格和包含五年维护费用在内的总价格等，该报告必须由TPC授权的审核员核实。一个值得注意的变化是，在性能指标中，时间单位从TPC-C中的以分钟计变为TPC-E中的以秒计。2007年7月17日，Unisys在业内率先发布了针对TPC-E基准进行测试的首批基准测试结果。该测试是在Unisys ES7000/one企业级服务器和Microsoft SQL Server 2005企业版中进行的。测试结果树立了ES7000企业级服务器在Microsoft Windows环境中的性能、经济性和可扩展性等方面领先同类的卓越地位。此后，IBM、惠普和戴尔也先后发布了基于TPC-E基准测试结
5、果。2 体系结构 TPC-E模拟了真实世界中一个证券公司和那些贸易、会计查询和市场研究方面的客户之间的交易。这个公司会和金融市场产生联动，并基于客户的利益执行指令及更新那些账户信息。在TPC-E标准中，客户的数量可以代表不同规模的商业事务，把十种商业事务混合在一起执行。2.1 数据库设计 TPC-E基准中主要定义了表1中的列举的33个表，具体测试的时候，根据不同的数据库管理系统和数据规模，可能需要建立一些辅助表和索引：分类表名中文表名前缀CUSTOMER客户类ACCOUNT_PERMISSION 客户账目许可表AP_CUSTOMER 客户信息表C_CUSTOMER_ACCOUNT 客户账目表C
6、A_CUSTOMER_TAXRATE 客户税率表CX_HOLDING 客户股票持有表H_HOLDING_HISTORY 客户股票持有历史表HH_HOLDING_SUMMARY 客户股票持有总表HS_WATCH_ITEM 客户观察证券列表WI_WATCH_LIST 客户观察证券表WL_BROKER经纪人类BROKER 经纪人表B_CASH_TRANSACTION 现金交易表CT_CHARGE 交易费用表CH_COMMISSION_RATE 佣金率表CR_SETTLEMENT 结算表SE_TRADE 交易表T_TRADE_HISTORY 交易历史表TH_TRADE_REQUEST交易请求表TR_T
7、RADE_TYPE交易类型表TT_MARKET交易所类COMPANY公司表CO_COMPANY_COMPETITOR公司竞争者表CP_DAILY_MARKET日常市场统计表DM_EXCHANGE交易所表EX_FINANCIAL财政表FI_INDUSTRY行业表IN_LAST_TRADE最后交易表LT_NEWS_ITEM新闻项表NI_NEWS_XREF公司新闻参照表NX_SECTOR公司领域表SC_SECURITY证券表S_DIMENSION因素类ADDRESS地址表AD_STATUS_TYPE交易状态表ST_TAXRATE税率表TX_ZIP_CODE邮政编码表ZC_表1 TPC-E基准中的表
8、TPC-E标准中定义的事务有12种，每个事务对应数据库管理系统中的一个或多个带输入和输出参数的存储过程，单个存储过程叫做一个事务帧。事务的种类有如下几种：(1) Broker-Volume：经纪人交易统计事务，包含1个事务帧；(2) Customer-Position：客户价值统计事务，包含3个事务帧；(3) Market-Watch：市场观察事务，包含1个事务帧；(4) Security-Detail：证券信息事务，包含1个事务帧；(5) Trade-Lookup：交易查询事务，包含4个事务帧；(6) Trade-Order：交易执行事务，包含6个事务帧；(7) Trade-Status：交
9、易状态事务，包含1个事务帧；(8)Trade-Update：交易修正事务，包含3个事务帧；(9) Market-Feed：市场跟踪事务，包含1个事务帧，该事务由TradeOrder事务引起；(10)Trade-Result：交易结果更新事务，包含6个事务帧，该事务由TradeOrder事务引起；(11)Data-Maintenance：数据维护事务，包含1个事务帧，每60秒执行一次；(12)Trade-Cleanup：交易清理事务，包含1个事务帧，测试开始时执行一次，不强制使用。 前8种事务由证券公司执行，第9-10号事务由交易所执行，最后两种事务属于数据库维护事务，与客户操作无关。2.2 逻
10、辑架构逻辑架构中的各个组件，如图1所示，包括Driver、Tier A和Tier B，其中Tier A和Tier B合起来叫做SUT(System Under Test待测试系统)。图中用三种颜色标识了不同内容：亮色部分代表TPC官方提供的程序，在测试中强制要求使用；黄色部分代表商用组件，比如数据库管理系统，数据库驱动程序；紫色部分代表必须由TPC-E测试的主办者实现的内容。测试主办者实现的内容主要包括以下几点： (1)Driving和Reporting：事务模拟驱动架构和统计报告，即Driver层测试程序的总控制模块（包括读取设置参数，建立各种队列、网络连接和工作线程等）和波形图以及报表显示
11、模块； (2)CE、MEE和DM：事务模拟器，在官方提供的EGenDriverCE、EGenDriverMEE和EGenDriverDM源代码包中分别实现了客户事务、交易所事务和数据库维护事务的随机产生类(注意：随机产生的是对应事务的存储过程的具体输入参数信息结构体)，但是，如何调用这些类，如何把随机产生的事务封装成对应的可识别的网络消息，如何组织和管理众多的随机事务，并记录每个事务的开始时间和接收到返回信息的时间，都必须由测试主办者实现； (3)EGenDriver Connector：驱动连接器，负责把随机产生的事务源源不断的发送出去，并接收返回信息； (4)EGenTxnHarness
12、Connector：事务连接器，负责接收网络消息，转换成对应的事务输入信息结构体，然后调用执行接口，并将返回信息通过网络发送到上层。 图1 测试架构的组件定义(5)Frame Impletion：事务帧执行器，负责调用指定事务对应的存储过程，传递输入信息，并获取返回信息。每个事务对应数据库管理系统中的一个或多个存储过程，每个单独的存储过程叫做一个事务帧。 (6)Database Logic：测试主办者所写的事务帧，例如存储过程。2.3 物理架构 图2是TPC-E测试标准的一个物理架构实例图。Driver层代表的是事务模拟和驱动层，可以把它当作是不同的客户在做各种不同的事务操作的模拟器，模拟的客
13、户操作源源不断的从Driver层通过网络发送到下一层。Tier A层代表是与数据库进行连接的应用服务器层，它从网络接收Driver层发送来的各种操作指令，然后连接具体的数据库服务器，通过调用每种事务对应的存储过程来完成客户操作。Tier B层代表的是数据库服务器层，可以选择SQL Server、Oracle或者达梦数据库。当然，这只是一个大致的架构，在具体实现时，每一层并不一定要运行在不同的主机上，甚至在实现测试程序的时候，可以把相邻的层整合到一起。图2 TPC-E测试标准物理架构实例图3 测试程序的设计与实现 TPC官方提供了一些强制使用的代码和测试程序实现方法和规则的文档，图3给出了官方提
14、供的测试实现样例总览图，每一种颜色代表的意义和上面提到的相同。 依据该图，将测试程序分三个部分来实现：TPCEDriver客户端程序、CEServer应用服务器程序和MEEServer应用服务器程序。TPCEDriver客户端程序模拟客户操作，负责产生随机事务信息并发送到CEServer服务器程序和MEEServer服务器程序，此外，还要传送TMEEIndexTable结构体给CEServer，里面保存了一组或多组TPCEDriver客户端的“主机名”和“端口号”，CEServer在处理TradeOrder事务时要用到该信息（通常情况下保存是本机的信息）；CEServer模拟证券公司操作，执行CCE对象和CDM对象产生的事务，并返回输出信息，对于TradeOrder事务的处理比较特殊，不仅要返回输出信息，还要根据执行结果产生TradeRequest信息，然后根据TMEEIndexTable结构体中指定的地址，将它发送出去，由TPCEDriver客户端程序接收处理（用于CMEE对象产生随机事务）；MEEServer模拟交易所操作，负责处理CMEE对象产生的事务，并返回输出信息。图3 TPC-E测试实现样例总览图3.1 TPCEDriver客户端
