國產(chǎn)圖數(shù)據(jù)庫廠商「費(fèi)馬科技」通過LDBC-SNB官方審計(jì)測試，達(dá)到原紀(jì)錄的7.6倍

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近年來，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，社交網(wǎng)絡(luò)、交易網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)圖譜等圖數(shù)據(jù)也得以大量積累，從而有力的推動(dòng)了圖數(shù)據(jù)的應(yīng)用。目前，圖數(shù)據(jù)已經(jīng)被成功應(yīng)用于包括金融風(fēng)控、推薦、工業(yè)流程控制、設(shè)備管理等許多領(lǐng)域。圖數(shù)據(jù)庫作為管理圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)軟件，也吸引了許多廠商的注意。近年來，包括Oracle、IBM、微軟在內(nèi)的傳統(tǒng)軟件巨頭及眾多初創(chuàng)企業(yè)都大舉進(jìn)軍圖數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域。

北京費(fèi)馬科技有限公司是一家以研發(fā)圖數(shù)據(jù)庫和圖計(jì)算軟件為目標(biāo)的初創(chuàng)企業(yè)。在此前36氪的報(bào)道中，我們注意到這家由多名清華博士創(chuàng)辦的公司對圖計(jì)算技術(shù)有深厚的積累。今天我們欣喜地看到，費(fèi)馬科技的圖數(shù)據(jù)庫TuGraph取得了突破，在國內(nèi)企業(yè)中率先通過了國際基準(zhǔn)官方審計(jì)測試并取得了國際領(lǐng)先的測試結(jié)果。

2020年7月30日，費(fèi)馬科技宣布，公司成為國內(nèi)第一家通過圖數(shù)據(jù)庫國際標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)測試程序LDBC-SNB官方審計(jì)測試的企業(yè)，同時(shí)打破了LDBC-SNB已經(jīng)公布的最高紀(jì)錄。在中大規(guī)模數(shù)據(jù)集(300GB)上，吞吐率達(dá)到之前最高紀(jì)錄(由Virtuoso保持)的7.6倍。

圖1. 審計(jì)測試成功的聲明頁截圖(含認(rèn)證審計(jì)員，LDBC SNB任務(wù)組主任和費(fèi)馬科技CTO的簽名)

讀者可以通過以下鏈接訪問LDBC官網(wǎng)上的正式公布的測試結(jié)果，并下載測試報(bào)告、程序、說明文檔以及軟硬件信息等。

LDBC SNB官方網(wǎng)站 ： http://ldbcouncil.org/benchmarks/snb

測試報(bào)告下載： http://ldbcouncil.org/sites/default/files/LDBC_SNB_I_20200726_SF30-100-300_tugraph.pdf

關(guān)于LDBC和LDBC-SNB測試：

1.關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)基準(zhǔn)委員會(huì)(LDBC，Linked Data Benchmark Council)是由Oracle、Intel等軟硬件巨頭和主流圖數(shù)據(jù)庫廠商N(yùn)eoTechnology和TigerGraph等組成的非贏利機(jī)構(gòu)，是圖(Graph)和RDF數(shù)據(jù)管理的基準(zhǔn)指南制定者與測試結(jié)果發(fā)布機(jī)構(gòu)。

2.社交網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)測試(SNB，Social Network Benchmark)是由關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)基準(zhǔn)委員會(huì)(LDBC)開發(fā)的面向圖數(shù)據(jù)庫的基準(zhǔn)測試(Benchmark)之一，分為交互式查詢(Interactive)和商業(yè)智能(BI)兩個(gè)場景。本次費(fèi)馬公司測試了其中的交互式查詢場景，主要考察系統(tǒng)在并發(fā)情況下的更新和交互式查詢吞吐率。 與很多廠商采用的基于單項(xiàng)測試的評(píng)測方式相比，LDBC-SNB(Interactive)更接近真實(shí)場景并對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的并發(fā)執(zhí)行性能和事務(wù)處理能力進(jìn)行了更具挑戰(zhàn)性的評(píng)測。

測試詳情

據(jù)公司創(chuàng)始人洪春濤介紹，本次測試采用LDBC SNB的30G(SF30)、100G(SF100)、300G(SF300)三個(gè)規(guī)模的數(shù)據(jù)集，其中300G數(shù)據(jù)集包含8億結(jié)點(diǎn)53億邊及相關(guān)屬性。查詢操作由7類簡單只讀查詢，14類復(fù)雜只讀查詢和8類事務(wù)類更新查詢按LDBC SNB Interactive測試規(guī)范規(guī)定的比例組合并發(fā)執(zhí)行，并以吞吐率為性能指標(biāo)?？梢钥吹剑琓uGraph在數(shù)據(jù)量增大時(shí)仍能保持較高的性能，體現(xiàn)了其對大規(guī)模數(shù)據(jù)的良好支撐能力。

下表為不同數(shù)據(jù)規(guī)模下的測試結(jié)果，吞吐率(OPS)表示每秒完成的操作次數(shù)。

表1. 不同數(shù)據(jù)規(guī)模SF30(30GB)，SF100(100GB)和SF300(300GB)的測試結(jié)果

CTO朱曉偉表示，公司在測試環(huán)境準(zhǔn)備、測試數(shù)據(jù)生成和導(dǎo)入、測試?yán)绦虻陌惭b和執(zhí)行、結(jié)果正確性的驗(yàn)證方面都嚴(yán)格遵守LDBC-SNB的規(guī)范。整個(gè)測試過程由LDBC認(rèn)證的評(píng)估師在其租用的標(biāo)準(zhǔn)云系統(tǒng)上操作完成，并對測試代碼進(jìn)行了詳細(xì)的評(píng)審。整個(gè)測試環(huán)境和測試過程均完整披露并可在LDBC網(wǎng)站上公開下載，保證了測試結(jié)果的可信性和公正性。

LDBC-SNB Interactive的主要測試要求包括：基準(zhǔn)程序會(huì)通過多個(gè)客戶端并發(fā)地發(fā)送各類讀寫請求到服務(wù)器端，每個(gè)請求都有相應(yīng)的計(jì)劃時(shí)間，數(shù)據(jù)庫需要盡可能地使得所有操作都按計(jì)劃正常進(jìn)行;一旦某個(gè)操作晚于計(jì)劃時(shí)間超過1秒以上則視作超時(shí)，如果超時(shí)比例大于5%則無法通過測試，對圖數(shù)據(jù)庫的更新和查詢性能提出了很高的要求;查詢分為7類簡單查詢和14類復(fù)雜查詢，每類復(fù)雜查詢在不同數(shù)據(jù)規(guī)模下根據(jù)其復(fù)雜度以不同的頻率混合在一起，簡單查詢則穿插在這些復(fù)雜查詢之間;8類更新操作中不少都涉及多個(gè)數(shù)據(jù)對象的更新，因此需要ACID事務(wù)的支持來保證操作的正確性，SNB規(guī)范要求隔離級(jí)別至少達(dá)到提交讀(Read Committed)，并在審計(jì)過程中對ACID支持進(jìn)行了特別的測試。

值得注意的是，在本次測試中，TuGraph的超時(shí)比例為0%，且SNB實(shí)現(xiàn)了最高的隔離級(jí)別可串行化(Serializable)，說明TuGraph在提供了高級(jí)別的事務(wù)隔離保證的同時(shí)仍然獲得了低延遲和遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它數(shù)據(jù)庫的吞吐率。

CTO朱曉偉表示，相比同類型的圖數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，TuGraph可以支持更大的數(shù)據(jù)量，提供更快的響應(yīng)，支持更多的并發(fā)查詢，因此也更適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代。TuGraph在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)上圍繞實(shí)時(shí)圖數(shù)據(jù)分析的特點(diǎn)展開：一方面，絕大部分請求是在最新數(shù)據(jù)上的只讀查詢，因此存儲(chǔ)引擎需要面向讀優(yōu)化，并需要對其中一些查詢操作采用并行的方式進(jìn)行處理;另一方面，數(shù)據(jù)庫需要在快速完成這些只讀查詢的同時(shí)處理源源不斷的數(shù)據(jù)更新，而這些修改請求可能來自多個(gè)客戶端，因此需要完善的事務(wù)支持，并需要盡可能地避免使用全局鎖導(dǎo)致并發(fā)度的降低。為此，TuGraph實(shí)現(xiàn)了多版本的存儲(chǔ)使得只讀事務(wù)可以無阻塞地進(jìn)行，并且提供了樂觀和悲觀兩種模式的讀寫事務(wù)，從而針對不同情形提供最優(yōu)化的事務(wù)管理，在并發(fā)度和讀寫效率間取得較好的權(quán)衡;針對復(fù)雜的分析任務(wù)，提供了并行遍歷和迭代式圖計(jì)算的接口，通過多個(gè)線程的協(xié)同工作來保障任務(wù)不會(huì)超時(shí)并持續(xù)占用系統(tǒng)資源。除此之外，TuGraph提供了豐富的開發(fā)接口：不僅支持描述式的查詢語言O(shè)penCypher以方便用戶更快地上手和開發(fā)原型，還提供了過程式的核心API讓用戶可以通過存儲(chǔ)過程的方式對一些需要追求極致性能的場景進(jìn)行加速;存儲(chǔ)過程支持開發(fā)效率較高的Python和執(zhí)行效率較高的C++，未來還將增加受眾較廣的Java作為開發(fā)語言;訪問上同時(shí)支持RESTful和RPC兩種方式供用戶選擇。這些豐富的選項(xiàng)使得用戶可以在開發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境上根據(jù)各自不同的場景和需求靈活地選擇最適合的使用方式，在易用性和高效性兩方面取得更好的平衡。

關(guān)于費(fèi)馬

根據(jù)36氪此前報(bào)道，費(fèi)馬科技成立于2016年5月，擁有圖數(shù)據(jù)平臺(tái)(TuGraph，曾用名LightGraph)、圖分析平臺(tái)(PandaGraph)兩大產(chǎn)品。TuGraph的定位是高性能單機(jī)版圖數(shù)據(jù)庫，這也是目前市場占有率最高的產(chǎn)品類型。費(fèi)馬科技基于創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在圖計(jì)算領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)以及領(lǐng)先的科研成果，研發(fā)出的TuGraph具有高性能、大數(shù)據(jù)量以及穩(wěn)定易用的特點(diǎn)，因此被廣大客戶所信賴。目前，費(fèi)馬科技的產(chǎn)品已經(jīng)被多個(gè)領(lǐng)域的頭部客戶所采用，包括京東數(shù)科、大型國有銀行及商業(yè)銀行等金融業(yè)客戶，以及國家電網(wǎng)、中國商飛、西門子等工業(yè)部門用戶。

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