IMCI パフォーマンステスト結果 - PolarDB - Alibaba Cloud ドキュメントセンター

本ドキュメントでは、インメモリ列インデックス (IMCI) 機能を有効にした PolarDB for MySQL 8.0.1 Cluster Edition クラスターのオンライン分析処理 (OLAP) パフォーマンスについて説明します。パフォーマンスは TPC-H ベンチマークを使用してテストされています。

PolarDB for MySQL の IMCI の概要

PolarDB for MySQL は、インメモリ列インデックス (IMCI) 機能を使用して、オンライン分析処理 (OLAP) シナリオにおける大規模データセットに対する複雑なクエリのパフォーマンスを向上させます。IMCI により、PolarDB for MySQL は、リアルタイムのトランザクション処理とデータ分析の両方に対応する、統合されたハイブリッドトランザクション/分析処理 (HTAP) ソリューションを提供します。

以下の図は、PolarDB for MySQL における IMCI 機能のアーキテクチャを示しています。 HTAP

詳細については、「インメモリ列インデックス」をご参照ください。

注意事項

必要に応じて IMCI 機能を有効化できます。これにより、同一クラスター内でオンライントランザクション処理 (OLTP) と OLAP の計算リソースを分離します。IMCI 機能を有効化した後、読み取り専用列ストアノードを追加して OLAP クエリリクエストを処理します。読み取り専用列ストアノードの追加方法の詳細については、「IMCI のための読み取り専用列ストアノードの追加」をご参照ください。
PolarDB IMCI のパフォーマンスをテストするには、読み取り専用列ストアノードを指すカスタムの読み取り専用データベースプロキシエンドポイントを作成し、このエンドポイントをテストに使用できます。詳細については、「OLTP と OLAP サービスが分離されているシナリオで、ローストアノードと列ストアノード間のトラフィックを手動でルーティングする」をご参照ください。
IMCI のパフォーマンステストでは、TPC-H テーブルにセカンダリインデックスを作成する必要はありません。

パフォーマンステスト

TPC-H 100 GB

テスト環境 1：32 コア 256 GB ノード

このテストでは、列ストア (IMCI 有効) とローストア (IMCI 無効) のクエリパフォーマンスを比較します。テストでは、32 コア、256 GB メモリのノード上で 100 GB の TPC-H データセットを使用します。

以下の表はクエリ時間を示しています。表示されている時間は、最初の実行時のものではありません。

SQL クエリ	IMCI 機能の無効化 (1 マシン、秒)	IMCI 機能の有効化 (1 マシン、秒)	IMCI の有効化 (2 マシン、秒)	IMCI 機能の有効化 3 マシンのクエリ時間 (秒)	IMCI 機能の有効化 4 マシンのクエリ時間 (秒)	高速化率 (列 vs. 行)	マルチノードスケールファクター
Q1	2495.05	1.846	0.986	0.836	0.642	1351.60	0.72
Q2	13.18	0.191	0.146	0.142	0.117	69.01	0.41
Q3	345.56	0.482	0.292	0.192	0.165	716.93	0.73
Q4	63.78	0.364	0.163	0.141	0.098	175.22	0.93
Q5	251.48	0.475	0.383	0.256	0.227	529.43	0.52
Q6	241.7	0.209	0.123	0.115	0.097	1156.46	0.54
Q7	174.91	0.513	0.356	0.232	0.195	340.96	0.66
Q8	560.82	0.454	0.279	0.234	0.196	1235.29	0.58
Q9	450.68	1.875	0.914	0.708	0.542	240.36	0.86
Q10	895.75	1.361	0.684	0.71	0.488	658.16	0.70
Q11	30.03	0.19	0.148	0.119	0.105	158.05	0.45
Q12	266.14	0.626	0.388	0.265	0.206	425.14	0.76
Q13	780.74	1.505	1.022	0.935	0.616	518.76	0.61
Q14	72.04	0.307	0.263	0.165	0.135	234.66	0.57
Q15	261.77	0.428	0.363	0.32	0.275	611.61	0.39
Q16	40.69	0.569	0.384	0.312	0.249	71.511	0.57
Q17	57.75	0.544	1.388	1.195	1.054	106.16	0.13
Q18	257.66	1.43	0.955	0.649	0.499	180.18	0.72
Q19	19.17	1.076	0.581	0.53	0.405	17.816	0.66
Q20	143.97	0.372	0.37	0.32	0.282	387.02	0.33
Q21	293.99	1.142	0.56	0.463	0.356	257.43	0.80
Q22	18.81	0.352	0.382	0.358	0.306	53.44	0.29
TOTAL	7735.67	16.311	11.13	9.197	7.255	474.26	0.56

以下の図は、IMCI の有効化前後のクエリ時間を比較したものです。
以下の図は、IMCI を有効化した後の複数マシンでのクエリ時間を比較したものです。

テスト環境 2：8 コア 32 GB ノード

このテストでは、IMCI 機能を有効にした列ストアのクエリパフォーマンスを測定します。テストでは、8 コア、32 GB のノードを持つ 4 台のマシンで 100 GB の TPC-H データセットを使用します。

以下の表はクエリ時間を示しています。

SQL クエリ	クエリ時間（秒）
Q1	3.014
Q2	0.239
Q3	0.605
Q4	0.316
Q5	0.636
Q6	0.326
Q7	0.66
Q8	0.596
Q9	2.464
Q10	1.715
Q11	0.257
Q12	0.895
Q13	2.516
Q14	0.39
Q15	0.736
Q16	0.69
Q17	2.689
Q18	3.395
Q19	1.521
Q20	0.811
Q21	1.335
Q22	0.747
合計	26.553

TPC-H 1 TB

テスト環境 1：32 コア 256 GB ノード

このテストでは、IMCI 機能を有効にした列ストアのクエリパフォーマンスを測定します。テストでは、32 コア、256 GB のノードを持つ複数のマシンで 1 TB の TPC-H データセットを使用します。

以下の表はクエリ時間を示しています。表示されている時間は、最初の実行時のものではありません。

SQL クエリ	1 マシンでのクエリ時間 (秒)	2 マシンでのクエリ時間 (秒)	3 マシンでのクエリ時間 (秒)	4 マシンでのクエリ時間 (秒)	マルチノードスケールファクター
Q1	37.887	25.495	8.189	6.061	1.56
Q2	1.357	0.725	0.567	0.416	0.82
Q3	20.379	11.478	1.784	2.653	1.92
Q4	13.766	1.542	1.38	0.741	4.64
Q5	19.317	4.003	2.268	1.69	2.86
Q6	13.496	6.372	2.359	0.591	5.71
Q7	23.388	10.523	2.068	1.595	3.67
Q8	21.443	10.82	1.593	1.143	4.69
Q9	53.665	28.061	10.761	18.661	0.72
Q10	34.708	11.243	10.054	4.728	1.84
Q11	1.543	0.866	0.795	0.628	0.61
Q12	26.284	13.178	7.595	1.829	3.59
Q13	25.986	12.942	10.848	6.639	0.98
Q14	16.745	8.641	3.023	1.028	4.07
Q15	28.147	3.201	2.286	1.853	3.80
Q16	5.703	3.788	2.253	1.767	0.81
Q17	22.433	14.715	11.651	10.131	0.55
Q18	89.751	41.766	25.612	18.365	1.22
Q19	36.414	20.41	11.557	8.752	1.04
Q20	16.353	3.44	2.739	2.429	1.68
Q21	43.945	6.768	4.82	3.299	3.33
Q22	3.475	3.775	3.141	2.637	0.33
TOTAL	556.185	243.752	127.343	97.636	1.42

以下のグラフはクエリ時間を比較したものです：

テスト環境 2：8 コア 32 GB ノード

このテストでは、IMCI 機能を有効にした列ストアのクエリパフォーマンスを測定します。テストでは、8 コア、32 GB のノードを持つ 4 台のマシンで 1 TB の TPC-H データセットを使用します。

SQL クエリ	クエリ時間 (秒)
Q1	55.545
Q2	1.386
Q3	31.712
Q4	16.113
Q5	30.062
Q6	23.215
Q7	30.432
Q8	32.907
Q9	104.637
Q10	44.04
Q11	2.139
Q12	28.469
Q13	35.825
Q14	21.549
Q15	42.483
Q16	7.906
Q17	52.072
Q18	64.924
Q19	48.368
Q20	26.958
Q21	55.754
Q22	8.436
TOTAL	764.932

TPC-H 3 TB

テスト環境：32 コア 256 GB ノード

このテストでは、IMCI 機能を有効にした列ストアのクエリパフォーマンスを測定します。テストでは、32 コア、256 GB のノードを持つ複数のマシンで 3 TB の TPC-H データセットを使用します。

以下の表はクエリ時間を示しています。

SQL クエリ	2 台のマシンでのクエリ時間（秒）	4 台のマシンでのクエリ時間（秒）	6 台のマシンでのクエリ時間（秒）	8 台のマシンでのクエリ時間（秒）	12 台のマシンでのクエリ時間（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
合計	4902.97928	2779.29879	1672.07638	1213.59912	837.648829

以下のグラフはクエリ時間を比較したものです：