数据备份加密算法性能对比

数据目录大小：

56G ./data

不加密：

[root@db100 mysql]# time innobackupex --defaults-file=/home/mysql/etc/my.cnf --user=user --password=password --host=127.0.0.1 --port=3306 --slave-info --stream=tar --tmpdir=/mysql/bak /mysql/bak 2>sdfs_bak.log| zstd -T4 - > /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd
​
real    2m51.668s
user    6m3.056s
sys 1m5.078s 
​
[root@db100 mysql]# time cat /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd| zstd -d | tar x -C /mysql/data2/
​
real    4m28.512s
user    2m16.214s
sys 1m58.708s

aes-128-cbc：

[root@db100 mysql]# time innobackupex --defaults-file=/home/mysql/etc/my.cnf --user=user --password=password --host=127.0.0.1 --port=3306 --slave-info --stream=tar --tmpdir=/mysql/bak /mysql/bak 2>sdfs_bak.log| zstd -T4 - | /home/openssl/bin/openssl enc -aes-128-cbc -pbkdf2 -pass pass:86C63180C2806ED1F47B859DE501215B -out /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd.aes
​
real    3m0.913s
user    6m22.789s
sys 1m11.888s
​
[root@db100 mysql]# time cat /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd.aes| /home/openssl/bin/openssl enc -aes-128-cbc -pbkdf2 -d -pass pass:86C63180C2806ED1F47B859DE501215B | zstd -d | tar x -C /mysql/data2/
​
real    4m30.357s
user    2m19.977s
sys 2m14.951s

sm4：

[root@db100 mysql]# time innobackupex --defaults-file=/home/mysql/etc/my.cnf --user=user --password=password --host=127.0.0.1 --port=3306 --slave-info --stream=tar --tmpdir=/mysql/bak /mysql/bak 2>sdfs_bak.log| zstd -T4 - | /home/openssl/bin/openssl enc -sm4 -pbkdf2 -pass pass:86C63180C2806ED1F47B859DE501215B -out /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd.sm4
​
real    4m33.858s
user    8m3.212s
sys 1m11.111s
​
[root@db100 mysql]# time cat /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd.sm4| /home/openssl/bin/openssl enc -sm4 -pbkdf2 -d -pass pass:86C63180C2806ED1F47B859DE501215B | zstd -d | tar x -C /mysql/data2/
​
real    6m10.457s
user    4m8.749s
sys 2m21.759s

sm4-cbc：

[root@db100 mysql]# time innobackupex --defaults-file=/home/mysql/etc/my.cnf --user=user --password=password --host=127.0.0.1 --port=3306 --slave-info --stream=tar --tmpdir=/mysql/bak /mysql/bak 2>sdfs_bak.log| zstd -T4 - | /home/openssl/bin/openssl enc -sm4-cbc -pbkdf2 -pass pass:86C63180C2806ED1F47B859DE501215B -out /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd.sm4cbc
​
real    4m33.006s
user    8m3.680s
sys 1m12.156s
​
[root@db100 mysql]# time cat /mysql/bak/mysqlbackup_`hostname`.tar.zstd.sm4cbc| /home/openssl/bin/openssl enc -sm4-cbc -pbkdf2 -d -pass pass:86C63180C2806ED1F47B859DE501215B | zstd -d | tar x -C /mysql/data2/
​
real    6m9.693s
user    4m8.843s
sys 2m21.738s

对比：

加密方式	不加密	aes-128-cbc	sm4	sm4-cbc
备份时间（s）	172	181	274	273
备份时间增加	–	5.23%	59.30 %	58.72%
恢复时间（s）	269	270	370	370
恢复时间增加	–	0.37 %	37.55 %	37.55 %

1、使用aes-128-cbc算法加密对备份以及恢复性能影响都非常小，分别为约5.23%、不到0.37%；sm4、sm4-cbc备份时间延长约59%，恢复时间延长37.55%

2、aes加密CPU占用约20%；sm4、sm4-cbc加密CPU占用约50%，同时会拉低压缩与备份进程性能（216%->142%，38%->23%）

3、备份文件大小不同算法之间没有差别，都为7.4G

4、需要升级OpenSSL到1.1.1版本才支持sm4算法