src/datastore/perf_datastore_api.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2009 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 2, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20 /*
  21  * @file datastore/perf_datastore_api.c
  22  * @brief performance measurement for the datastore implementation
  23  * @author Christian Grothoff
  24  *
  25  * This testcase inserts a bunch of (variable size) data and then
  26  * deletes data until the (reported) database size drops below a given
  27  * threshold.  This is iterated 10 times, with the actual size of the
  28  * content stored and the number of operations performed being printed
  29  * for each iteration.  The code also prints a "I" for every 40 blocks
  30  * inserted and a "D" for every 40 blocks deleted.  The deletion
  31  * strategy uses the "random" iterator.  Priorities and expiration
  32  * dates are set using a pseudo-random value within a realistic range.
  33  */
  34
  35 #include "platform.h"
  36 #include "gnunet_util_lib.h"
  37 #include "gnunet_protocols.h"
  38 #include "gnunet_datastore_service.h"
  39
  40 #define VERBOSE GNUNET_YES
  41
  42 /**
  43  * How long until we give up on transmitting the message?
  44  */
  45 #define TIMEOUT GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 15)
  46
  47
  48 static struct GNUNET_DATASTORE_Handle *datastore;
  49
  50 /**
  51  * Target datastore size (in bytes).
  52  * <p>
  53  * Example impact of total size on the reported number
  54  * of operations (insert and delete) per second (once
  55  * roughly stabilized -- this is not "sound" experimental
  56  * data but just a rough idea) for a particular machine:
  57  * <pre>
  58  *    4: 60   at   7k ops total
  59  *    8: 50   at   3k ops total
  60  *   16: 48   at   8k ops total
  61  *   32: 46   at   8k ops total
  62  *   64: 61   at   9k ops total
  63  *  128: 89   at   9k ops total
  64  * 4092: 11   at 383k ops total (12 GB stored, 14.8 GB DB size on disk, 2.5 GB reported)
  65  * </pre>
  66  * Pure insertion performance into an empty DB initially peaks
  67  * at about 400 ops.  The performance seems to drop especially
  68  * once the existing (fragmented) ISAM space is filled up and
  69  * the DB needs to grow on disk.  This could be explained with
  70  * ISAM looking more carefully for defragmentation opportunities.
  71  * <p>
  72  * MySQL disk space overheads (for otherwise unused database when
  73  * run with 128 MB target data size; actual size 651 MB, useful
  74  * data stored 520 MB) are quite large in the range of 25-30%.
  75  * <p>
  76  * This kind of processing seems to be IO bound (system is roughly
  77  * at 90% wait, 10% CPU).  This is with MySQL 5.0.
  78  *
  79  */
  80 #define MAX_SIZE 1024LL * 1024 * 16
  81
  82 /**
  83  * Report progress outside of major reports? Should probably be GNUNET_YES if
  84  * size is > 16 MB.
  85  */
  86 #define REPORT_ID GNUNET_NO
  87
  88 /**
  89  * Number of put operations equivalent to 1/10th of MAX_SIZE
  90  */
  91 #define PUT_10 MAX_SIZE / 32 / 1024 / 10
  92
  93 /**
  94  * Progress report frequency.  1/10th of a put operation block.
  95  */
  96 #define REP_FREQ PUT_10 / 10
  97
  98 /**
  99  * Total number of iterations (each iteration doing
 100  * PUT_10 put operations); we report full status every
 101  * 10 iterations.  Abort with CTRL-C.
 102  */
 103 #define ITERATIONS 100
 104
 105
 106 static unsigned long long stored_bytes;
 107
 108 static unsigned long long stored_entries;
 109
 110 static unsigned long long stored_ops;
 111
 112 static struct GNUNET_TIME_Absolute start_time;
 113
 114 static int ok;
 115
 116 enum RunPhase
 117   {
 118     RP_DONE = 0,
 119     RP_PUT,
 120     RP_CUT,
 121     RP_REPORT
 122   };
 123
 124
 125 struct CpsRunContext
 126 {
 127   struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched;
 128   struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 129   enum RunPhase phase;
 130   int j;
 131   unsigned long long size;
 132   int i;
 133
 134   GNUNET_HashCode key;
 135   uint32_t esize;
 136   char data[65536];
 137 };
 138
 139
 140
 141 static void
 142 run_continuation (void *cls,
 143                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc);
 144
 145
 146
 147
 148 static void
 149 check_success (void *cls,
 150                int success,
 151                const char *msg)
 152 {
 153   static int ic;
 154
 155   struct CpsRunContext *crc = cls;
 156   if (GNUNET_OK != success)
 157     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 158                 "%s\n", msg);
 159   GNUNET_assert (GNUNET_OK == success);
 160   ic++;
 161 #if REPORT_ID
 162   if (ic % REP_FREQ == 0)
 163     fprintf (stderr, "I");
 164 #endif
 165   stored_bytes += crc->size;
 166   stored_ops++;
 167   stored_entries++;
 168   crc->j++;
 169   if (crc->j == PUT_10)
 170     {
 171       crc->j = 0;
 172       crc->i++;
 173       if (crc->i == ITERATIONS)
 174         crc->phase = RP_DONE;
 175       else
 176         crc->phase = RP_CUT;
 177     }
 178   GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 179                                      GNUNET_NO,
 180                                      &run_continuation,
 181                                      crc,
 182                                      GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 183 }
 184
 185
 186 /**
 187  * Continuation called to notify client about result of the
 188  * operation.
 189  *
 190  * @param cls closure
 191  * @param success GNUNET_SYSERR on failure
 192  * @param msg NULL on success, otherwise an error message
 193  */
 194 static void
 195 remove_next(void *cls,
 196             int success,
 197             const char *msg)
 198 {
 199   struct CpsRunContext *crc = cls;
 200
 201   static int dc;
 202   dc++;
 203 #if REPORT_ID
 204   if (dc % REP_FREQ == 0)
 205     fprintf (stderr, "D");
 206 #endif
 207   GNUNET_assert (GNUNET_OK == success);
 208   GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 209                                      GNUNET_NO,
 210                                      &run_continuation,
 211                                      crc,
 212                                      GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 213 }
 214
 215
 216
 217 static void
 218 do_delete (void *cls,
 219            const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 220 {
 221   struct CpsRunContext *crc = cls;
 222
 223   stored_bytes -= crc->esize;
 224   stored_entries--;
 225   GNUNET_DATASTORE_remove (datastore,
 226                            &crc->key,
 227                            crc->esize,
 228                            crc->data,
 229                            &remove_next,
 230                            crc,
 231                            TIMEOUT);
 232 }
 233
 234
 235
 236 static void
 237 delete_value (void *cls,
 238               const GNUNET_HashCode * key,
 239               uint32_t size,
 240               const void *data,
 241               uint32_t type,
 242               uint32_t priority,
 243               uint32_t anonymity,
 244               struct GNUNET_TIME_Absolute
 245               expiration, uint64_t uid)
 246 {
 247   struct CpsRunContext *crc = cls;
 248
 249   if (key == NULL)
 250     {
 251       crc->phase = RP_REPORT;
 252       if (stored_bytes < MAX_SIZE)
 253         {
 254           GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 255                                              GNUNET_NO,
 256                                              &run_continuation,
 257                                              crc,
 258                                              GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 259           return;
 260         }
 261       GNUNET_SCHEDULER_add_after (crc->sched,
 262                                   GNUNET_NO,
 263                                   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_HIGH,
 264                                   GNUNET_SCHEDULER_NO_PREREQUISITE_TASK,
 265                                   &do_delete,
 266                                   crc);
 267       return;
 268     }
 269   if (stored_bytes < MAX_SIZE)
 270     return;
 271   crc->key = *key;
 272   crc->esize = size;
 273   memcpy (crc->data, data, size);
 274 }
 275
 276
 277 static void
 278 run_continuation (void *cls,
 279                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 280 {
 281   struct CpsRunContext *crc = cls;
 282   size_t size;
 283   static GNUNET_HashCode key;
 284   static char data[65536];
 285   int i;
 286   int k;
 287
 288   ok = (int) crc->phase;
 289   switch (crc->phase)
 290     {
 291     case RP_PUT:
 292       memset (&key, 256 - crc->i, sizeof (GNUNET_HashCode));
 293       i = crc->j;
 294       k = crc->i;
 295       /* most content is 32k */
 296       size = 32 * 1024;
 297       if (GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 16) == 0)  /* but some of it is less! */
 298         size = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 32 * 1024);
 299       crc->size = size = size - (size & 7);     /* always multiple of 8 */
 300       GNUNET_CRYPTO_hash (&key, sizeof (GNUNET_HashCode), &key);
 301       memset (data, i, size);
 302       if (i > 255)
 303         memset (data, i - 255, size / 2);
 304       data[0] = k;
 305       GNUNET_DATASTORE_put (datastore,
 306                             0,
 307                             &key,
 308                             size,
 309                             data,
 310                             i+1,
 311                             GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 100),
 312                             i,
 313                             GNUNET_TIME_relative_to_absolute
 314                             (GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS,
 315                                                             GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 1000))),
 316                             TIMEOUT,
 317                             &check_success,
 318                             crc);
 319       break;
 320     case RP_CUT:
 321       /* trim down below MAX_SIZE again */
 322       GNUNET_DATASTORE_get_random (datastore,
 323                                    &delete_value,
 324                                    crc,
 325                                    TIMEOUT);
 326       break;
 327     case RP_REPORT:
 328       size = 0;
 329       printf (
 330 #if REPORT_ID
 331                "\n"
 332 #endif
 333                "Stored %llu kB / %lluk ops / %llu ops/s\n",
 334                stored_bytes / 1024,     /* used size in k */
 335                (stored_ops * 2 - stored_entries) / 1024,        /* total operations (in k) */
 336                1000 * (stored_ops * 2 - stored_entries) / (1 + GNUNET_TIME_absolute_get_duration(start_time).value));       /* operations per second */
 337       crc->phase = RP_PUT;
 338       GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 339                                          GNUNET_NO,
 340                                          &run_continuation,
 341                                          crc,
 342                                          GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 343       break;
 344     case RP_DONE:
 345       GNUNET_DATASTORE_disconnect (datastore, GNUNET_YES);
 346       ok = 0;
 347       break;
 348     }
 349 }
 350
 351
 352 static void
 353 run (void *cls,
 354      struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched,
 355      char *const *args,
 356      const char *cfgfile, struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
 357 {
 358   struct CpsRunContext *crc;
 359
 360   datastore = GNUNET_DATASTORE_connect (cfg, sched);
 361
 362   crc = GNUNET_malloc(sizeof(struct CpsRunContext));
 363   crc->sched = sched;
 364   crc->cfg = cfg;
 365   crc->phase = RP_PUT;
 366   GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 367                                      GNUNET_NO,
 368                                      &run_continuation,
 369                                      crc,
 370                                      GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 371 }
 372
 373
 374 static int
 375 check ()
 376 {
 377   pid_t pid;
 378   char *const argv[] = {
 379     "perf-datastore-api",
 380     "-c",
 381     "test_datastore_api_data.conf",
 382 #if VERBOSE
 383     "-L", "DEBUG",
 384 #endif
 385     NULL
 386   };
 387   struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
 388     GNUNET_GETOPT_OPTION_END
 389   };
 390   pid = GNUNET_OS_start_process ("gnunet-service-datastore",
 391                                  "gnunet-service-datastore",
 392 #if VERBOSE
 393                                  "-L", "DEBUG",
 394 #endif
 395                                  "-c", "test_datastore_api_data.conf", NULL);
 396   sleep (1);
 397   GNUNET_PROGRAM_run ((sizeof (argv) / sizeof (char *)) - 1,
 398                       argv, "perf-datastore-api", "nohelp",
 399                       options, &run, NULL);
 400   if (0 != PLIBC_KILL (pid, SIGTERM))
 401     {
 402       GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kill");
 403       ok = 1;
 404     }
 405   GNUNET_OS_process_wait(pid);
 406   return ok;
 407 }
 408
 409
 410 int
 411 main (int argc, char *argv[])
 412 {
 413   int ret;
 414
 415   GNUNET_DISK_directory_remove ("/tmp/test-gnunetd-datastore");
 416   GNUNET_log_setup ("perf-datastore-api",
 417 #if VERBOSE
 418                     "DEBUG",
 419 #else
 420                     "WARNING",
 421 #endif
 422                     NULL);
 423   ret = check ();
 424
 425   return ret;
 426 }
 427
 428
 429 /* end of perf_datastore_api.c */