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论国产OLTP 数据库 在移动通讯领域的测试评价标准
□李敬林董欣中移信息技术有限公司
I 摘
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e ssin g )数据库产品如雨后春笑般涌现，国产数据库不断成长壮
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求个重要的命题。本论文从测试的角度，提出了如何评价分析—款国产数据库的功能、性能、稳定性' 健壮性'安全性、
兼谷性，作为各移动业务系统的数据库选型参考依据，同时也为软件系统的技术发展路线给出指引。
【关键词】国产数据库O L T P 测试评价标准选型
一、O L T P 数据库测试简介
软件系统发展到一定规模，就离不开数据库，对于传统 实时交易系统更加离不开O LTP 数据库。OLTP 数据库的特
点是可以及时处理高并发的交易请求，多线程管理，是传统 巧关系型数据库，主要是基本的、日常的事务处理，例如银 行交易、移动通讯业务交易。
一个平衡，可以有效弥补静态口令的安全隐患，并且可以与 静态口令结合使用，满足中等安全级别的认证要求。典型应 用如图3:
动态密码认证系统向每一■位用户发放一■个动态密码卡，
用户每次访问应用时，系统为用户生成一次性的密码序列， 用户只需要将其作为本次登录的密码输人系统，即可完成登录。
四、结束语
基于国产动态密码的认证系统采用动态密码系统与静态 密码结合的应用，实现了髙强度的双因子动态认证。具有以 下特点：
1. 安全性：动态密码随机产生，无相关性，不可能从前 一个密码推导出其他密码；
2. 灵活性：支持多种业务应用模式、支持多种动态密码 和多种验证机制；
3.
高性能性：所使用的技术具有足够的先进性和前瞻性，
满足未来应用的需求，实现对海量用户和复杂应用的支持；4. 高可用：支持高可用性和负载均衡的集部署，多个 验证服务器（管理服务器）可共享一个数据库，实现更强大 的性能，避免单点故障，提高可靠性；
5.
经济性：生产和更新成本低、使用成本低、易推广、
可定制动态密码的使用期限。
总体来说，该国产动态密码的认证系统可同时支持办公 OA 、终端访问、数据存储、移动支付等不同应用。
参考文献
【IJ 王华忠.监控与数据采集（SCADA )系统及其应用[M ].2版.北京：电子工业出版社，2〇12.
[2] DUMONT D. Cyber security concerns of supervisory control and data acquisition ( SCADA ) systems [Cy/ Proceedings of2010IEEE International Conference on Technologies for Home-land Security. Waltham ： IEEE, 2010： 473-475
truncate的数据如何恢复[3] LIF, LUO B , LIU P. Secure information aggrega.ion for smart grids using homomo^hio enc^.ion [C]// Proceedings of 2010 First IEEE International Conference on Smart Grid Communications. Gaithersburg ： IEEE, 2010： 327-332 【4】吴琼.基于fK 丨体系的信息安全技术研究⑴.《现代计算机（专业版）》.2〇〇7(3):'.[5]陈志德，黄元石.混沌型单向散列函数[jj .通信技术.2〇〇丨(7》％_98；间赵宇亮，胡威，张冰，毛一凡，张攀，宋文婷.国家商用密码算法综述[j ].会议论文，2〇16：丨32-丨34;
图3典型应用
Fig  3 Typical  applications
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既然有OLTP数据库产品的存在，就有该产品的测试和验证。对于只接触过国外一线品牌的软件工作者来说，对国产OLTP数据库产品还处于认识的初期，如何通过一系列的测试验证方法，可以相对快速地了解国产O LTP的产品能力，是一件非常有意义的事情。
对于熟悉软件测试理论的测试工程师来说，评价一款软件产品的优劣，一般从功能齐备性、兼容性、性能、稳定性、健壮性、安全性、操作维护性等角度来开展。数据库产品也不例外，本文将分别从上述角度来展开阐述，如何评价国产O LTP数据库的优劣。另外，OLTP数据库从部署形态来看，主要分为主备式和分布式，本文主要从主备式产品的角度来描述，部分数据库厂商把主备成为集中式数据库。
二、国产数据库的分类评价测试
2.1基本功能测试
安装升级支持数据库安装
支持数据库卸载
支持数据库升级
数据库对象支持interval分区
支持range分区
支持list分区
支持hash分区
支持新增和删除分区
支持二级分区
支持truncate分区功能
支持索引，包括分区索引，单列索引，组合列索引
支持创建同义词
支持创建、删除、修改、査看视图
支持创建、修改、删除序列
支持数据库存储过程
支持声明单个存储过程，也可以使用包的方式一个存储
过程包（PACKAGE)
包含许多存储过程
支持Trigger触发器
支持事务级临时表
支持会话级临时表
支持绑定变量，实现SQL预解析
支持FOR UPDATE子句允许锁定所选行
数据表支持Json数据类型，可以对JS0N数据存储和处理
支持单表至少两个CL0B/BL0B类型列的存储定义和数据
存储管理能力
支持UTF-8，GBK字符集
支持主键、外键、唯一性的约束功能，支持自定义check
条件约束功能，
包括删插改査与禁止/启用等
支持故障后基于时间点恢复
事务性支持ACID基本特性：数据库是否支持支持完备的事务处 理能力，包括事务的完整性、一致性、数据持久性能力。支持MVCC机制
定时任务支持定时任务的调用及管理功能，管理包括定时任务的
修改及删除等
表1
首先，我们先从功能上来看一看，摸一摸，捏一捏。当
我们站在水果摊前，选择合适自己的水果前，首先肯定是观
察水果的外表，例如颜、形状、纹路等。评价数据库也不
例外，我们都会先检查一下数据库的常用功能是否齐备。我
们先看看国产主备机产品一般都具备些什么功能：
前面是常见的安装卸载和升级，接着是4种常见的分区
方式，每种分区都有自己的应用场景，这里不重复了。这里
稍微提及一下二级分区，例如我们要存储每个多个城市不同
日期的天气记录数据，第一级分区就是按照城市来划分，第
二级分区就是按照日期来划分，这个功能在国外一线数据库
也比较常用。
同时，强调一下存储过程，对于习惯使用国外一线品
牌的应用开发，存储过程的使用确认是一个偏爱，所以，国
产的主备式数据库也常常开发了此功能。另外，还有一个小
功能，“支持FOR UPDATE子句允许锁定所选行”，也是
部分应用开发人员的使用偏好，因为这样可以避免同一时
间大家更新某行记录，提高了一致性。再者，这里没有列举
rowid和rownum的伪列功能，大家也留意一•下，部分应用系
统有这个使用要求，大家评估对比时也考虑一下。
说明：rownum和rowid都是伪列，但是两者的根本是不
同的，rowmim是根据s q l查询出的结果给每行分配一个逻辑
编号，所以你的s q l不同也就会导致最终rownum不同，但是
rowid是物理结构上的，在每条记录insert到数据库中时，都
会有一个唯一的物理记录。
关于字符集的支持，国产的数据库产品一般支持1^?-
8, GBK，A SCII字符集，而且是初始化安装时进行配置，一
般是不支持在线修改的，若使用过程中修改服务器端字符集
要跟数据库厂商确认。
关于支持故障恢复，一般可以支持恢复到指定时间点，
个别数据库可以做到闪回，例如表级别的、分区级别，根据
自己的业务系统情况进行测试评估。
关于MVCC多版本的控制，一般国产数据库都具备，测
试时，要注意是否为不同的用户保存了自己版本的数据，读
的数据不是最新的，有可能是历史的，这是测试的关键点。
MVCC存在就是因为数据库的专家们不满足悲观锁这种性能
不佳的解决读写冲突的方案，提出了在并发读写数据库时，
可以做到在读操作时不用阻塞写操作，写操作也不用阻塞读
操作，提高了数据库并发读写的性能。
关于支持ACID基本特性时，这里有一个持久性的检查，
应该重点关注重启数据库，操作系统后，数据是否还存在。
2.2数据迁移测试
关于数据库的迁移，在测试时，要关注是否提供了从
omcle、m ysql等异构数据库的全量或者增量的迁移工具，另
外测试时要选取一定的数据量进行验证，例如10G的历史记
录。检査迁移是否成功，计算搬迁的速率。
2.3数据同步测试
对于数据同步的功能，主要存在于容灾或者双中心的应
用场景，一般指同构数据库之间的数据同步。同步工具是需
要单向还是双向要根据业务使用场景来选择验证，有的场景，
例如主备容灾，备节点只需要读和备份功能，那么单向同步
就足够了。若选择双向同步，要从应用侧保证同步双方在同
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一个表没有出现相同记录。目前双向同步的功能对国产数据库来说，还是处于起步阶段，不是特别成熟。另外，双向同步的使用也有一定场景限制。
2.4兼容性
首先是考虑o m d e的兼容度。因为部分业务系统是从om cle迁移过来，所以对oracl e的常用功能的兼容度，可 以作为测试检查点。包括兼容oracle的语法Explain plan，Create Profile,HINT，还有oracle 的高级包：包括
DBMS j O B.SU B M IT，D BM S—JO B.RUN，DBM S_S Q L. R E T U R N_R E SU L T,D BM S_D E B U G.IN IT,DBM S_L O B. GETLENGTH,DBMS_OUTPUT.PUT_LINE,DBMS_RANDOM. VALUE,DBMS_STATS.AUTO_DEGREE,DBMS_UTILITY.GET_ TIME等。
除了考虑oracle兼容性测试外，还要考虑数据库跟服务器架构、存储、操作系统的兼容度，这里列举一下常见的兼容性测试点：
服务器架构：x86，ARM架构。
存储：HDD,SATA，SSD，Nvme，SAN存储。
操作系统：CentOS系列，BCLinux(中国移动研发），UOS，麒麟 0S。
2.5数据库性能测试
关于数据库性能的验证，可以从两个角度来考虑，一
个角度是采用行业常见评价标准，一个角度是使用业务应用的性能场景。首先看看行业的常用标准，TPCC测试模型。此方法提出的是T P C委员会，是一个国际组织，全称是Transaction Processing Performance Council，事务处理性能委员会。此模型使用的是经过抽象后的电商系统模型，在地理分布的多个区域有业务，并且使用仓库管理。当业务扩展的时候，公司将添加新的仓库。每个仓库维护100000种商品，每个仓库负责十个区域的供货，每个区域3000个客户服务，平均每个客户的一个订单有10项产品。所有订单中约1%的产品在其直接所属的仓库中没有存货，需要由其他区域的仓库来供货。
性能由 tpmC (transactions per minute，tpm)衡量，单位是每分钟，取tpmC NewOrders值，C指T P C中的C基准程序。整个业务模型如图1。
使用TPCC模型来测试OLTP数据库的性能，优点在于测试模型的标准性，可以被多数的用户接受，有一
定的对比价值。当我们使用T PC C的测试值来做性能对比，要注意使用统一的施压测试工具及版本，配置要保持一致例如仓库数，业务比例值，测试时长周期，是否使用外键等。同时，使用的施压机器默认是不跟数据库放在同一服务器的，个别测试团队把施压工具安装在数据库服务器上，减少网络带宽和延时，虽然可以提升测试结果值，但是这种方法不被行业专家所接受。
现在，我们看看另外一种性能测试角度，使用实际业务系统的业务模型来测试。这种方法，常常是选择应用系统中高并发处理模块，作为一个模拟工具来发起并发请求，也可以直接把应用程序跟数据库集成在一起，模拟相对真实的性能测试场景。测试时，采集此时数据库的TPS，响应时间，数据库服务器的磁盘10读写速率，CPU使用率，内存使用率。同时，也采集业务全流程的T PS，响应时间等指标，最后对比同款数据库的测试结果指标，可以分析出测试对象数据库的性能水平。
关于事务型的数据库，我们还可以测试以下几种常见场景的性能表现指标。
例如，纯写人的高并发场景，纯更新的高并发，写入加更新，写入加査询等场景，这些使用场景跟实际业务应用场景比较接近，可以体现出OLTP数据库在写，读，更新，查 询等几个动作，及动作组合的效率情况。另外，这里稍微提及一下査询的性能测试，对于事务型的应用系统，一般聚合査询，跨表查询的场景不多，但是不代表了O LTP数据库就没有分析型的语句使用需求和场景，一些实时交易类的系统，也是需要每天做统计分析，出报表的，在做数据库性能评估时，可以适当增加一些聚合查询、跨表查询、关联查询的性能测试用例。这样，面向数据库的性能评价会更加全面。
另外，在性能度量方面，从运维角度考虑，还可以考虑一下数据导入导出的效率测试。导人的测试，主要是批量地导入文件，文件格式和内容可以参考业务模型来设计。统计导人的数据量大小和耗时，计算导人的TPS。对于导出操作，常见是导出为C SV格式的文件，每个文件大小约100M，统 计导出的数据量大小和耗时，计算导出的TPS。
三、结束语
对国产数据库的评价，需要结合我们的应用系统使用场景来测试。当然，采用国际标准的TPCC测试模型来验证O LTP数据库的事务处理效率是可行的，有一定的参考价值和对比意义。对于国内的应用系统，需要从对数据库的功能、兼容度、性能、迁移能力、数据同步能力等方面来进行测试评价。另外，所有能力的评价是基于一定的软硬件环境的，即在同样的服务器架构、操作系统和存储下进行，记录此条件下的功能和性能表现。
参考文献
[1]《中国移动主备式数据库测试规范》，2020:5-6
李敬林（ 1981-09-09 )，男，汉族，广东佛山，本科，工程师，研究方向：计算机软件测试；
董欣（ 1981-10-26)，女，汉族，山西太原，硕士，工程师，研究方向：项目管理及软件测试。
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