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