Seminar TiDB Benchmarking und Kapazitätsplanung

Technische Benchmarks liefern nur dann belastbare Entscheidungen, wenn Geschäftsprofile, Datenverteilung, Warm-up, Messfenster und Störfaktoren kontrolliert sind. Das Seminar entwickelt hierfür ein durchgängiges Mess- und Kapazitätsmodell.

Zwei Tage sind erforderlich, um Lastmodell, reproduzierbaren Versuchsaufbau, Kapazitätsrechnung und Ergebnisinterpretation an einem gemeinsamen Datensatz vollständig durchzuführen.

Inhaltsverzeichnis

1. Lernziele und fachliche Einordnung
2. Zielgruppe und Voraussetzungen
3. Kapitel 1: Anforderungsprofil und Messziele
4. Kapitel 2: Reproduzierbarer Benchmark-Aufbau
5. Kapitel 3: Kapazitäts- und Wachstumsplanung
6. Kapitel 4: Ergebnisinterpretation und Entscheidung
7. Praxisübungen und Laborszenarien
8. Didaktik und Arbeitsweise

Lernziele

• Geschäftslast und SLOs in ein Benchmark-Lastenheft überführen.
• Messungen reproduzierbar und statistisch belastbar aufbauen.
• Compute-, Storage- und TiFlash-Bedarf aus Daten und Last ableiten.
• Sättigungspunkte und Skalierungsschwellen erkennen.
• Ergebnisse mit Kosten, Risiken und Reserven zu einer Entscheidung verbinden.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Architektur, Plattform-Engineering, Datenbankadministration, Performance Engineering, FinOps und technische Entscheidungsverantwortung.

Voraussetzungen: TiDB-Grundlagen, Verständnis von Latenz, Durchsatz und Perzentilen sowie Erfahrung mit Linux- und Datenbankmetriken.

Kapitel 1: Anforderungsprofil und Messziele

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

1. Geschäftslast und Transaktionsmix
2. Latenz-, Durchsatz- und Verfügbarkeitsziele
3. Datenvolumen, Wachstum und Aufbewahrung
4. Spitzenlast, Reserve und Fehlerbudget

Schwerpunkt: Geschäftslast und Transaktionsmix, Latenz-, Durchsatz- und Verfügbarkeitsziele, Datenvolumen, Wachstum und Aufbewahrung, Spitzenlast, Reserve und Fehlerbudget.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Schritt 1: Zielbild und Randbedingungen erfassen

   Für den Themenblock werden Einsatzfall, gewünschte Servicequalität, Daten- und Sicherheitsanforderungen sowie die Abhängigkeiten zu Geschäftslast und Transaktionsmix und Latenz-, Durchsatz- und Verfügbarkeitsziele dokumentiert. Messbare Prüfkriterien verhindern, dass Konfigurationen nur nach Einzelbeobachtungen bewertet werden.

2. Schritt 2: Komponenten und Datenflüsse modellieren

   Rollen, Konfigurationsobjekte, Datenwege, Zustandsübergänge und Fehlergrenzen werden anhand von Geschäftslast und Transaktionsmix, Latenz-, Durchsatz- und Verfügbarkeitsziele, Datenvolumen, Wachstum und Aufbewahrung, Spitzenlast, Reserve und Fehlerbudget in einem technischen Ablaufmodell festgehalten. Verantwortlichkeiten und Voraussetzungen werden jedem Schritt eindeutig zugeordnet.

3. Schritt 3: Konfiguration oder Prozessfolge umsetzen

   Das Laborszenario wird vom definierten Ausgangszustand bis zum funktionsfähigen Ergebnis umgesetzt. SQL, Befehle, Konfigurationswerte oder Manifeste werden versioniert, kommentiert und mit den erwarteten Zwischenständen abgeglichen.

4. Schritt 4: Positiv-, Negativ- und Fehlerfälle prüfen

   Funktion, Konsistenz, Berechtigungen, Performance und Fehlermeldungen werden mit Normalfällen, Grenzwerten und gezielt ausgelösten Störungen getestet. Die Prüfung bezieht insbesondere Datenvolumen, Wachstum und Aufbewahrung und Spitzenlast, Reserve und Fehlerbudget ein.

5. Schritt 5: Betriebsfähigkeit und Wiederholbarkeit herstellen

   Erforderliche Metriken, Logs, Alarmkriterien, Rückfallpunkte und Wartungsschritte werden ergänzt. Abweichungen zwischen Soll und Ist werden als konkrete Korrekturmaßnahmen dokumentiert.

6. Schritt 6: Arbeitsergebnis standardisieren

   Als verbindliches Arbeitsergebnis entsteht ein vollständiges Benchmark-Lastenheft mit Abnahmekriterien. Das Ergebnis wird mit Abnahmekriterien, Zuständigkeiten und einem Termin für die nächste Überprüfung versehen.

Kapitel 2: Reproduzierbarer Benchmark-Aufbau

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

1. Datengenerator und realistische Verteilung
2. Warm-up, Messfenster und Wiederholungen
3. Client- und Servermessung
4. Konfigurationsstand, Versionierung und Störfaktoren

Schwerpunkt: Datengenerator und realistische Verteilung, Warm-up, Messfenster und Wiederholungen, Client- und Servermessung, Konfigurationsstand, Versionierung und Störfaktoren.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Schritt 1: Zielbild und Randbedingungen erfassen

   Für den Themenblock werden Einsatzfall, gewünschte Servicequalität, Daten- und Sicherheitsanforderungen sowie die Abhängigkeiten zu Datengenerator und realistische Verteilung und Warm-up, Messfenster und Wiederholungen dokumentiert. Messbare Prüfkriterien verhindern, dass Konfigurationen nur nach Einzelbeobachtungen bewertet werden.

2. Schritt 2: Komponenten und Datenflüsse modellieren

   Rollen, Konfigurationsobjekte, Datenwege, Zustandsübergänge und Fehlergrenzen werden anhand von Datengenerator und realistische Verteilung, Warm-up, Messfenster und Wiederholungen, Client- und Servermessung, Konfigurationsstand, Versionierung und Störfaktoren in einem technischen Ablaufmodell festgehalten. Verantwortlichkeiten und Voraussetzungen werden jedem Schritt eindeutig zugeordnet.

3. Schritt 3: Konfiguration oder Prozessfolge umsetzen

   Das Laborszenario wird vom definierten Ausgangszustand bis zum funktionsfähigen Ergebnis umgesetzt. SQL, Befehle, Konfigurationswerte oder Manifeste werden versioniert, kommentiert und mit den erwarteten Zwischenständen abgeglichen.

4. Schritt 4: Positiv-, Negativ- und Fehlerfälle prüfen

   Funktion, Konsistenz, Berechtigungen, Performance und Fehlermeldungen werden mit Normalfällen, Grenzwerten und gezielt ausgelösten Störungen getestet. Die Prüfung bezieht insbesondere Client- und Servermessung und Konfigurationsstand, Versionierung und Störfaktoren ein.

5. Schritt 5: Betriebsfähigkeit und Wiederholbarkeit herstellen

   Erforderliche Metriken, Logs, Alarmkriterien, Rückfallpunkte und Wartungsschritte werden ergänzt. Abweichungen zwischen Soll und Ist werden als konkrete Korrekturmaßnahmen dokumentiert.

6. Schritt 6: Arbeitsergebnis standardisieren

   Als verbindliches Arbeitsergebnis entsteht eine reproduzierbare Messumgebung mit dokumentierter Versuchsmatrix. Das Ergebnis wird mit Abnahmekriterien, Zuständigkeiten und einem Termin für die nächste Überprüfung versehen.

Kapitel 3: Kapazitäts- und Wachstumsplanung

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

1. Speicherbedarf und Replikationsfaktor
2. Compute für SQL und Storage
3. TiFlash-Kapazität und analytische Last
4. Skalierungsschwellen und Beschaffungsreserve

Schwerpunkt: Speicherbedarf und Replikationsfaktor, Compute für SQL und Storage, TiFlash-Kapazität und analytische Last, Skalierungsschwellen und Beschaffungsreserve.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Schritt 1: Zielbild und Randbedingungen erfassen

   Für den Themenblock werden Einsatzfall, gewünschte Servicequalität, Daten- und Sicherheitsanforderungen sowie die Abhängigkeiten zu Speicherbedarf und Replikationsfaktor und Compute für SQL und Storage dokumentiert. Messbare Prüfkriterien verhindern, dass Konfigurationen nur nach Einzelbeobachtungen bewertet werden.

2. Schritt 2: Komponenten und Datenflüsse modellieren

   Rollen, Konfigurationsobjekte, Datenwege, Zustandsübergänge und Fehlergrenzen werden anhand von Speicherbedarf und Replikationsfaktor, Compute für SQL und Storage, TiFlash-Kapazität und analytische Last, Skalierungsschwellen und Beschaffungsreserve in einem technischen Ablaufmodell festgehalten. Verantwortlichkeiten und Voraussetzungen werden jedem Schritt eindeutig zugeordnet.

3. Schritt 3: Konfiguration oder Prozessfolge umsetzen

   Das Laborszenario wird vom definierten Ausgangszustand bis zum funktionsfähigen Ergebnis umgesetzt. SQL, Befehle, Konfigurationswerte oder Manifeste werden versioniert, kommentiert und mit den erwarteten Zwischenständen abgeglichen.

4. Schritt 4: Positiv-, Negativ- und Fehlerfälle prüfen

   Funktion, Konsistenz, Berechtigungen, Performance und Fehlermeldungen werden mit Normalfällen, Grenzwerten und gezielt ausgelösten Störungen getestet. Die Prüfung bezieht insbesondere TiFlash-Kapazität und analytische Last und Skalierungsschwellen und Beschaffungsreserve ein.

5. Schritt 5: Betriebsfähigkeit und Wiederholbarkeit herstellen

   Erforderliche Metriken, Logs, Alarmkriterien, Rückfallpunkte und Wartungsschritte werden ergänzt. Abweichungen zwischen Soll und Ist werden als konkrete Korrekturmaßnahmen dokumentiert.

6. Schritt 6: Arbeitsergebnis standardisieren

   Als verbindliches Arbeitsergebnis entsteht ein Kapazitätsmodell für Ausgangslast, Wachstum und Spitzenbetrieb. Das Ergebnis wird mit Abnahmekriterien, Zuständigkeiten und einem Termin für die nächste Überprüfung versehen.

Kapitel 4: Ergebnisinterpretation und Entscheidung

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1. Perzentile und Ausreißer
2. Sättigung, Queueing und Knickpunkte
3. Kosten pro Transaktion und Skalierungsstufe
4. Abnahme, offene Risiken und nächste Messung

Schwerpunkt: Perzentile und Ausreißer, Sättigung, Queueing und Knickpunkte, Kosten pro Transaktion und Skalierungsstufe, Abnahme, offene Risiken und nächste Messung.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Schritt 1: Zielbild und Randbedingungen erfassen

   Für den Themenblock werden Einsatzfall, gewünschte Servicequalität, Daten- und Sicherheitsanforderungen sowie die Abhängigkeiten zu Perzentile und Ausreißer und Sättigung, Queueing und Knickpunkte dokumentiert. Messbare Prüfkriterien verhindern, dass Konfigurationen nur nach Einzelbeobachtungen bewertet werden.

2. Schritt 2: Komponenten und Datenflüsse modellieren

   Rollen, Konfigurationsobjekte, Datenwege, Zustandsübergänge und Fehlergrenzen werden anhand von Perzentile und Ausreißer, Sättigung, Queueing und Knickpunkte, Kosten pro Transaktion und Skalierungsstufe, Abnahme, offene Risiken und nächste Messung in einem technischen Ablaufmodell festgehalten. Verantwortlichkeiten und Voraussetzungen werden jedem Schritt eindeutig zugeordnet.

3. Schritt 3: Konfiguration oder Prozessfolge umsetzen

   Das Laborszenario wird vom definierten Ausgangszustand bis zum funktionsfähigen Ergebnis umgesetzt. SQL, Befehle, Konfigurationswerte oder Manifeste werden versioniert, kommentiert und mit den erwarteten Zwischenständen abgeglichen.

4. Schritt 4: Positiv-, Negativ- und Fehlerfälle prüfen

   Funktion, Konsistenz, Berechtigungen, Performance und Fehlermeldungen werden mit Normalfällen, Grenzwerten und gezielt ausgelösten Störungen getestet. Die Prüfung bezieht insbesondere Kosten pro Transaktion und Skalierungsstufe und Abnahme, offene Risiken und nächste Messung ein.

5. Schritt 5: Betriebsfähigkeit und Wiederholbarkeit herstellen

   Erforderliche Metriken, Logs, Alarmkriterien, Rückfallpunkte und Wartungsschritte werden ergänzt. Abweichungen zwischen Soll und Ist werden als konkrete Korrekturmaßnahmen dokumentiert.

6. Schritt 6: Arbeitsergebnis standardisieren

   Als verbindliches Arbeitsergebnis entsteht einen entscheidungsfähigen Benchmark-Bericht mit Grenzen und Empfehlungen. Das Ergebnis wird mit Abnahmekriterien, Zuständigkeiten und einem Termin für die nächste Überprüfung versehen.

Praxisübungen und Laborszenarien

• Ein Lastprofil mit Transaktionsmix und SLOs definieren.
• Eine wiederholbare Messreihe mit Warm-up und Kontrollvariablen ausführen.
• Kapazität für Wachstum, Replikation und TiFlash berechnen.
• Perzentile, Sättigung und Kosten pro Laststufe in einem Bericht bewerten.

Didaktik und Arbeitsweise

Kurze Fachimpulse werden unmittelbar durch Demonstrationen, strukturierte Konfigurations- oder SQL-Schritte, kontrollierte Fehlerfälle und dokumentierte Prüfpunkte vertieft. Jede Übung beginnt mit einem definierten Ausgangszustand und endet mit messbaren Abnahmekriterien, damit die erarbeiteten Vorgehensweisen als wiederholbare Standards nutzbar bleiben.