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列存索引（IMCI）性能

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本文檔基于TPC-H測試PolarDB MySQL版8.0.1版本集群版開啟IMCI功能時的OLAP負載性能。

PolarDB MySQL版IMCI介紹

PolarDB MySQL版引入列存索引來增強OLAP場景大數據量復雜查詢的處理能力。依托于列存索引，PolarDB MySQL版實現了一體化的實時事務處理和實時數據分析的能力，成為一站式IMCI數據庫產品解決方案。

列存索引特性在PolarDB MySQL版中的功能架構圖如下：HTAP

更多信息請參見列存索引。

注意事項

  • IMCI功能按需開啟，在同一集群內實現了OLTP和OLAP計算資源的隔離，開啟IMCI功能后可以通過新增只讀列存節點來服務業務中的OLAP查詢請求。關于如何新增只讀列存節點，請參見添加只讀列存節點。

  • PolarDB IMCI性能測試時，需要額外創建一個只讀數據庫代理自定義地址指向該只讀列存節點。請參見OLTP與OLAP業務獨立場景下行存和列存手動分流，即這個指向只讀列存節點的只讀數據庫代理自定義地址進行測試。

  • IMCI性能測試，無需對TPC-H中各個表建立二級索引。

性能測試

TPCH 100 GB

測試環境一：集群規格為32核256 GB

在TPC-H測試使用的數據集為100 GB，集群規格為32核256 GB場景下，測試開啟IMCI功能（列存）和關閉IMCI功能（行存）時的查詢性能。

查詢時間（非首次執行時間）結果見下表：

查詢SQL

關閉IMCI功能

1臺機器查詢時間（單位：秒）

開啟IMCI功能

1臺機器查詢時間（單位：秒）

開啟IMCI功能

2臺機器查詢時間（單位：秒）

開啟IMCI功能

3臺機器查詢時間（單位：秒）

開啟IMCI功能

4臺機器查詢時間（單位：秒）

列存與行存加速比

列存多機scale_factor

Q1

2495.05

4.67

2.62

2.15

1.5

534.27

0.78

Q2

13.18

0.72

0.53

0.49

0.45

18.31

0.4

Q3

345.56

2.44

1.37

1.01

0.81

141.62

0.75

Q4

63.78

1.46

0.66

0.52

0.37

43.68

0.99

Q5

251.48

2.16

1.41

1.15

0.98

116.43

0.55

Q6

241.7

0.54

0.3

0.24

0.18

447.59

0.75

Q7

174.91

2.42

1.46

1.11

0.88

72.28

0.69

Q8

560.82

2.09

1.41

1.16

1.01

268.33

0.52

Q9

450.68

14.29

8.76

6.28

4.74

31.54

0.75

Q10

895.75

4.47

3.17

2.85

2.42

200.39

0.46

Q11

30.03

1.06

0.83

0.77

0.74

28.33

0.36

Q12

266.14

1.70

0.92

0.7

0.53

156.55

0.8

Q13

780.74

5.83

7.04

6.84

3.56

133.92

0.41

Q14

72.04

1.10

0.61

0.46

0.38

65.49

0.72

Q15

261.77

2.47

1.4

1.06

0.82

105.98

0.75

Q16

40.69

2.25

1.84

1.49

1.19

18.08

0.47

Q17

57.75

2.92

3.93

3

2.51

19.78

0.29

Q18

257.66

12.72

6.16

3.79

2.46

20.26

1.29

Q19

19.17

2.13

1.15

0.96

0.68

9.00

0.78

Q20

143.97

1.22

1.2

1

0.8

118.01

0.38

Q21

293.99

6.92

3.37

2.38

1.82

42.48

0.95

Q22

18.81

1.41

1.33

1.16

0.98

13.34

0.36

TOTAL

7735.67

77.01

51.47

40.58

29.81

100.45

0.65

  • 開啟IMCI前后查詢時間對比圖如下：

    image.png

  • 開啟IMCI后，多機查詢時間對比圖如下：

    image.png

測試環境二：單個節點規格為8核32 GB

在TPC-H測試使用的數據集為100 GB，集群規格為8核32 GB場景下，使用4臺機器測試開啟IMCI功能（列存）時的查詢性能。

查詢時間結果見下表：

查詢SQL

查詢時間（單位：秒）

Q1

4.74

Q2

0.79

Q3

2.35

Q4

1.13

Q5

2.51

Q6

0.54

Q7

2.51

Q8

2.07

Q9

11.07

Q10

8.01

Q11

1.00

Q12

1.49

Q13

7.11

Q14

0.92

Q15

2.24

Q16

2.62

Q17

5.44

Q18

8.78

Q19

5.75

Q20

1.64

Q21

5.99

Q22

1.69

TOTAL

80.39

TPCH 1 TB

測試環境一：集群規格為32核256 GB

在TPC-H使用的數據集為1 TB，節點規格為32核256 GB場景下，使用多臺機器測試開啟IMCI功能（列存）和關閉IMCI功能（行存）時的查詢性能。

查詢時間（非首次執行時間）結果見下表：

查詢SQL

1臺機器查詢時間（單位：秒）

2臺機器查詢時間（單位：秒）

3臺機器查詢時間（單位：秒）

4臺機器查詢時間（單位：秒）

列存多機scale_factor

Q1

108.1

62.02

31.19

14.64

1.85

Q2

25.91

8.76

6.66

5.35

1.21

Q3

73.97

17.69

11.34

9.17

2.02

Q4

56.83

8.74

5.85

4.64

3.06

Q5

76.47

37.46

12.25

10.09

1.89

Q6

40.94

2.87

2.24

1.72

5.95

Q7

87.22

41.56

12.55

9.59

2.27

Q8

84.36

41.95

10.16

7.49

2.82

Q9

328.76

147.24

103.65

58.67

1.40

Q10

117.14

70.29

42.82

35.91

0.82

Q11

10.73

7.83

6.95

6.37

0.42

Q12

81.59

36.30

7.40

5.82

3.50

Q13

93.83

85.52

78.57

63.84

0.37

Q14

52.92

15.04

5.04

3.82

3.47

Q15

100.4

13.54

10.55

8.47

2.96

Q16

23.09

17.99

12.87

9.95

0.58

Q17

97.71

41.69

30.34

24.41

1.00

Q18

478.74

221.07

103.14

63.64

1.88

Q19

97.24

44.67

30.21

21.56

1.13

Q20

58.7

14.86

8.97

7.25

2.03

Q21

188.61

40.68

28.70

22.46

2.10

Q22

16.76

13.84

13.04

10.16

0.41

TOTAL

2300.02

991.64

574.49

405.02

1.42

查詢時間對比圖如下：

image.png

測試環境二：單個節點規格為8核32 GB

在TPC-H使用的數據集為1 TB，節點規格為8核32 GB場景下，使用4臺機器測試開啟IMCI功能（列存）時的查詢性能。

查詢SQL

查詢時間（單位：秒）

Q1

86.54

Q2

21.27

Q3

50.14

Q4

31.33

Q5

54.61

Q6

29.45

Q7

56.51

Q8

62.12

Q9

166.23

Q10

132.54

Q11

14.04

Q12

48.35

Q13

96.33

Q14

36.37

Q15

75.13

Q16

29.59

Q17

87.61

Q18

205.75

Q19

66.84

Q20

46.58

Q21

117.78

Q22

19.71

TOTAL

1534.82

TPCH 3 TB

測試環境：集群規格為32核256 GB

在TPC-H使用的數據集為3 TB，節點規格為32核256 GB場景下，使用多臺機器測試開啟IMCI功能（列存）時的查詢性能。

查詢時間結果見下表：

查詢SQL

2臺機器查詢時間（單位：秒）

4臺機器查詢時間（單位：秒）

6臺機器查詢時間（單位：秒）

8臺機器查詢時間（單位：秒）

12臺機器查詢時間（單位：秒）

Q1

207.5972

114.1061

73.47038

57.16459

15.99434

Q2

16.59763

9.126449

6.531764

5.256679

8.056107

Q3

129.0127

70.05587

50.75962

20.77513

15.96027

Q4

87.88678

48.23547

11.22043

9.06577

6.153393

Q5

145.3669

80.90937

55.35411

20.8387

16.81331

Q6

64.77278

33.61284

3.626543

3.1164

2.393298

Q7

158.332

82.21748

57.402

19.28089

14.15242

Q8

171.7152

89.18184

61.07931

47.21762

11.49657

Q9

695.1544

291.9174

190.4007

143.2241

70.81171

Q10

318.9998

260.2054

263.955

209.1835

207.9049

Q11

26.04949

20.9185

18.32898

17.69759

16.45135

Q12

120.3137

62.77258

42.20166

11.08824

7.982793

Q13

388.5152

320.5632

151.0701

90.68545

96.00401

Q14

93.1189

58.5961

22.68045

21.14225

19.99422

Q15

150.9475

79.81816

18.32744

16.26336

11.92104

Q16

72.26089

36.46251

24.70481

18.45767

12.8234

Q17

233.1315

196.8246

112.588

113.5308

109.7312

Q18

1163.623

537.1255

305.1325

237.8622

69.33614

Q19

152.0749

81.25671

54.06552

41.54125

26.91918

Q20

118.8899

77.28576

55.68256

30.76349

30.0725

Q21

336.2304

177.2311

52.50164

41.73258

29.24006

Q22

52.38819

50.87576

40.99282

37.71081

37.43663

TOTAL

4902.97928

2779.29879

1672.07638

1213.59912

837.648829

查詢時間對比圖如下：

image.png