개요

1. pgbench 란 ?

• 공식 문서 참고 : https://www.postgresql.org/docs/current/pgbench.html

pgbench는 PostgreSQL에서 벤치마크 테스트를 실행하기 위한 프로그램입니다. Multi-Database 세션에서 동일한 SQL 명령 시퀀스를 사용하여 실행한 후, 평균 트랜잭션 속도(초당 트랜잭션)을 계산합니다. TPC-B 시나리오에 기반하여 테스트하며, SELECT, UPDATE, INSERT 쿼리를 사용합니다.

2. pgbench 공통 옵션

• h hostname or -host=hostnamePostgreSQL 데이터베이스의 hostname을 지정합니다.
• p port번호 or -port=port번호PostgreSQL 데이터베이스의 Port 번호를 지정합니다. 기본값은 5432입니다.
• U Postgres유저이름 or -username=Postgre유저이름pgbench로 접속할 PostgreSQL의 유저 이름을 지정합니다. 기본값은 postgres입니다.
• V or -versionpgbench 버전을 보여줍니다.
• ? or -helppgbench 명령에 대한 정보를 출력합니다.

3. pgbench 수행

3-1. pgbench Initialization

pgbench가 실행되기 위해서는 pgbench를 위한 테이블이 생성되어야 합니다. -i 옵션을 사용하여 초기화 작업이 필요합니다

초기화 옵션

• i or -initialize초기화할 때 사용하는 옵션입니다. 초기화 옵션은 이 옵션을 반드시 써야 사용이 가능합니다.
• I init_steps or -init-steps=init_steps초기화 단계에서 수행이 가능하며 init_steps 를 여러개 지정할 수 있으며 지정된 순서대로 동작합니다. init-stpes의 Default 값은 ‘dtgvp’입니다.
  • d (drop)기존 pgbench 테이블을 drop 합니다.
  • t (table create)pgbench 시나리오에서 사용되는 테이블(pgbench_accounts, pgbench_branches, pgbench_history, pgbench_tellers)을 생성합니다.
  • g or G (generate data, Client side or Server side)데이터를 생성하고 존재하는 모든 데이터를 교체합니다.g (Client side)는 pgbench client에서 data를 생성한 후에 서버에게 데이터를 전달합니다. log는 100,000 row마다 출력됩니다.G (Server side)는 pgbench client에서 작은 쿼리들을 생성하여 server에 보내 server가 직접 데이터를 생성하도록 합니다. server와 client의 대역폭을 많이 필요로 하지 않지만 server측에서 더 많은 작업을 하게 됩니다. 서버에서 데이터를 생성할 때는 log가 출력되지 않습니다.Default값은 g(Client side)입니다.
  • v (vacuum)표준 테이블에 vacuum을 실행합니다.
  • p (기본키 생성)표준 테이블에 기본키를 생성합니다.
  • f (외래키 생성)표준 테이블간에 외래키 제약조건을 생성합니다.
• n or -no-vacuumvacuum을 실행하지 않습니다. --init-steps옵션에 vacuum을 실행하는 단계도 무시됩니다.
• s scale_factor or -scale=scale_factor입력된 scale_factor의 100,000배의 행을 pgbench_accounts에 생성합니다. –

초기화 실행

해당 예시는 1,000,000 row를 생성하는 초기화 단계 입니다.

pgbench -i -s 10 postgres

해당 명령어를 실행하면 다음과 같이 table이 생성됩니다.

테이블 이름	설명
pgbench_accounts	초기화할 때 scale factor만큼 생성되는 데이터를 저장하는 테이블, 계좌 테이블
pgbench_branches	지점 테이블
pgbench_history	이전에 수행한 benchmarking의 history를 저장하는 테이블내장 스크립트에서 Insert문이 실행되지 않으면 빈 테이블이 됨
pgbench_tellers	은행원 테이블, branch(지점)과 teller(은행원)은 1:M 관계이다.

postgres=# dt+
List of relations
Schema | Name | Type | Owner | Size | Description
——–+——————+——-+———-+———+————-
public | pgbench_accounts | table | postgres | 128 MB |
public | pgbench_branches | table | postgres | 40 kB |
public | pgbench_history | table | postgres | 0 bytes |
public | pgbench_tellers | table | postgres | 40 kB |
(4 rows)

3-2. pgbench Benchmarking

Benchmarking 옵션

• b scriptname[@weight] or -builtin=scriptname[@weight] 스크립트를 실행할 방식을 선택합니다. pgbench -b list 를 입력하면 사용할 수 있는 내장 스크립트 실행 방식 리스트를 볼 수 있습니다. 기본적으로는 tpcb-like와 simple-update, select-only 방식이 있습니다. 여러 방식에 대하여 가중치를 사용하여 테스트 할때에는 b 옵션을 여러 번 사용합니다.
  • tpcb-like : 기본적인 값으로 내장 스크립트 전체에 대하여 수행합니다.
  • simple-update : 내장 스크립트 중 Update 테스트를 제외합니다.
  • select-only : 내장 스크립트 중 Select 만 테스트합니다.

pgbench -b select-only@1 -b simple-update@2

• c client 수 or -client=client 수입력된 시뮬레이션 클라이언트 수만큼 세션을 만들어 동시에 데이터베이스에 benchmarking합니다.
• f 파일이름[@weight] or -file=파일이름[@weight]실행할 테스트 스크립트 중에 지정하는 file을 추가합니다. 지정한 파일에 대한 가중치를 선택할 수 있습니다. weight의 기본값은 1입니다.
• j 스레드 수 or -jobs=스레드 수몇 개의 스레드로 동작할지에 대해 정의합니다. 클라이언트가 1이상이면 스레드마다 균등하게 분산됩니다. 기본값은 1입니다.
• t 트랜잭션 수 or -transactions=트랜잭션 수설정된 각 클라이언트마다 몇번의 트랜잭션을 발생시킬 지에 대해 정의합니다. Client가 10이고 트랜잭션이 10이라면 총 100번의 트랜잭션을 수행합니다. 기본값은 10입니다.t(트랜잭션 수)와 T(시간)은 동시에 사용할 수 없습니다.
• T seconds or -time=seconds몇 초동안 테스트를 진행할지에 대해 정의합니다.t(트랜잭션 수)와 T(시간)은 동시에 사용할 수 없습니다.
• n or -no-vacuumbenchmarking을 수행하기 전에 vacuum이 실행되지 않고 수행됩니다.

Benchmarking 실행

pgbench -h localhost -p 5432 -U postgres -c 4 -j 4 -t 10
starting vacuum…end.
transaction type:
scaling factor: 10
query mode: simple
number of clients: 4
number of threads: 4
number of transactions per client: 10
number of transactions actually processed: 40/40
latency average = 2.426 ms
tps = 1648.796257 (including connections establishing)
tps = 1889.282362 (excluding connections establishing)

3-3. pgbench 동작

1. 초기화 과정, benchmarking 과정 모두 실행 전에 vacuum을 수행합니다. --no-vaccum 으로 실행되지 않으며 vacuum이 실행된 후에 initialize/benchmarking을 실행합니다.
2. 실행이 시작되면 pgbench는 7개의 내장 테스트 스크립트를 랜덤하게 실행합니다. 사용자에 의해 지정된 파일 및 스크립트가 있을 경우에는 지정된 가중치만큼 포함하여 실행합니다. 기본적으로 실행되는 스크립트는 다음 7개입니다.

• BEGIN;
• UPDATE pgbench_accounts SET abalance = abalance + :delta WHERE aid = :aid;
• SELECT abalance FROM pgbench_accounts WHERE aid = :aid;
• UPDATE pgbench_tellers SET tbalance = tbalance + :delta WHERE tid = :tid;
• UPDATE pgbench_branches SET bbalance = bbalance + :delta WHERE bid = :bid;
• INSERT INTO pgbench_history (tid, bid, aid, delta, mtime) VALUES (:tid, :bid, :aid, :delta, CURRENT_TIMESTAMP);
• END;

3-4. 로기

로그 옵션

• l or -log트랜잭션에 대한 로그 파일을 기록합니다. 기본적으로 로그 파일은 ‘pgbench_log.PID’로 생성됩니다. -log-prefix=prefix 옵션을 사용하여 log 파일의 이름을 지정하면 ‘prefix.PID’로 로그파일이 생성됩니다. 그리고 j 옵션을 이용하여 다중 세션 및 스레드로 benchmarking 시에는 추가로 ‘log.PID’, ‘log.PID.1’, ‘log.PID.2’와 같이 뒤에 일련번호가 붙은 이름으로 로그 파일이 생성됩니다.

로그 출력

로그 형식은 다음 순서로 로그 파일에 기록됩니다.

client_id transaction_no time script_no time_epoch time_us [ schedule_lag ]

• client_id : 클라이언트 세션을 나타냅니다.
• transaction_no : 해당 세션에서 실행된 트랜잭션 수를 나타냅니다.
• time : 트랜잭션 시간(ms)입니다.
• script_no : 사용된 스크립트 파일을 식별하기 위한 number이며, 여러 스크립트 파일을 이용하여 benchmarking할 때 유용합니다.
• time_epoch, time_us : Unix-epoch time stamp과 offset을 마이크로초(ms)로 표시됩니다.
• schedule_lag : 트랜잭션 예약 시작 시간과 실제 시작 시간의 간격차이를 마이크로초(ms)로 표시합니다. 해당 시간은 -rate 옵션을 사용했을때 보여집니다.

4. Custom Scripts

• f 옵션으로 지정된 스크립트 파일을 사용하여 benchmarking이 가능합니다. 이 때 지정한 파일을 트랜잭션 1회로 계산되어 측정됩니다.스크립트 파일은 빈줄, –(주석)으로 시작되는 줄은 무시되며 자체적인 “meta command”도 포함하여 실행합니다.


• D varname=value or -define=varname=value사용자 스크립트의 변수를 지정하여 benchmarking할 수 있습니다.


• 자동으로 선언되는 변수

변수	설명
client_id	클라이언트 세션을 식별하는 고유 번호(0부터 시작)
default_seed	기본적으로 해시 함수에 사용되는 seed
random_seed	임의 값 seed(-D 옵션으로 random_seed를 정의하지 않았을 때만)
scale	현재 스케일 팩터

4.1 meta command

meta command는 백슬래시()로 시작합니다. meta command에 대한 인수는 공백으로 구분됩니다.

조건문

• 표현식if expressionelif expressionelseendif

변수 설정

• 표현식set varname expression
• NULL 입력 시 함수와 연산자는 NULL이 반환합니다.
• 조건문에서 0이 아니면 TRUE, 0이면 FALSE를 반환합니다.
• 조건문에 ELSE가 없으면 default값으로 NULL이 반환됩니다.
• 예시

set ntellers 10 * :scale
set aid (1021 * random(1,10000 * :scale)) %
(10000 * :scale) +1
set divx CASE WHEN 😡 <> 0 TEHN :y/:x ELSE NULL END

Sleep

• 표현식sleep number[ us | ms | s ]
• us(마이크로초), ms(밀리초), s(초)단위로 지정할 수 있으며 default는 s(초)단위입니다.
• number 대신 변수로 대체 가능합니다.

shell 변수 설정

• 표현식 setshell varnmae command [ argument … ]shell command [ argument … ]
• 변수를 쉘 커맨드인 command 명령의 결과로 설정합니다.
• sethell과 같은 명령이지만 명령의 결과가 없습니다.

지금까지 PostgreSQL의 ‘pgbench’에 관해 알아보았습니다

‘PostgreSQL pg_receivewal’을 바로 이어서 확인해보세요!