服務(wù)器處理能力估算(精編版)

1、.服務(wù)器處理能力估算1 【引題】但凡寫過技術(shù)方案的都知道，在技術(shù)方案最終落實(shí)到工程實(shí)施部署時(shí)，必須 編制出當(dāng)前解決方案需要部署的it 設(shè)備及環(huán)境，包括：需要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、端口、帶寬、組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡(luò)安全保障措施；需配置的服務(wù)器設(shè)備性能、數(shù)量；需配置 的存儲數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、 容量、存儲速率；甚至還需考慮整個(gè)系統(tǒng)的備份設(shè)備容量、備份 i/o 數(shù)、速率、備份策略等。嚴(yán)格說來，無論是系統(tǒng)廠商、集成公司、還是研究院、設(shè)計(jì)公司，在最終提 供方案的硬件配置時(shí)， 都應(yīng)該以業(yè)務(wù)需求為依據(jù)、 適當(dāng)考慮客戶業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢和系統(tǒng)冗余，詳細(xì)估算：當(dāng)前業(yè)務(wù)需求對網(wǎng)絡(luò)帶寬、對處理能力、對數(shù)據(jù)存儲容 量的指標(biāo)。 因此，本文以自己的

2、項(xiàng)目案例和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，簡述計(jì)算機(jī)處理能力如何正確估算，供大家參考。2 【性能評測標(biāo)準(zhǔn)】眾所周知，事務(wù)處理性能委員會的tpc-c 標(biāo)準(zhǔn)，是測算和衡量計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備性能的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 隨著 b/s 技術(shù)架構(gòu)的大行其道， spec 組織專門推出了針對 web 服務(wù)器響應(yīng)客戶端web 訪問請求的性能測算標(biāo)準(zhǔn)， 即 spec web 系列。因此，如果是傳統(tǒng)的基于事務(wù)處理模式的服務(wù)器，仍采用tpc-c 的方式進(jìn)行測算；如果是 web 服務(wù)器，則需要采用spec web系列的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算。然而， 很遺憾的看到，很多人在測算服務(wù)器性能時(shí)完全忽視這兩種差別。1.1 tpc-c標(biāo)準(zhǔn)tpc-c 基準(zhǔn)是事務(wù)處理委員會建

3、立的一個(gè)專門演示在線事務(wù)處理性能（ oltp ）的性能基準(zhǔn)，它的測量方法是為了使客戶能夠評估不同的在線事務(wù)處理系統(tǒng)的性能，這些事務(wù)進(jìn)程于一個(gè)可控制的狀態(tài)下在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫中運(yùn)行。tpc-c 的事務(wù)處理是在一個(gè)9 個(gè)表的數(shù)據(jù)庫上實(shí)現(xiàn)的事務(wù)處理過程包括：更新、插入、刪除、終止，以及對主和次級鍵的訪問，每種事務(wù)處理95% 的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于或等于5 秒，其中，庫存水平的響應(yīng)時(shí)間可以在60 秒以內(nèi)。 tpc-c 值表示每分鐘處理的標(biāo)準(zhǔn)事務(wù)量，單位是tpmc 。1.2 spec web標(biāo)準(zhǔn)spec web99 ，web服務(wù)器可以支持的并發(fā)接入數(shù)。specweb99檢測程序模擬客戶通過慢internet連

4、接，向 web服務(wù)器發(fā)送 http工作量請求。'.spec web2005 ，作為 specweb99的繼承者，specweb2005延續(xù)了 spec 的傳統(tǒng)測試的原理， 通過多臺客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)出http get 請求，請求調(diào)用 web 服務(wù)器上的網(wǎng)頁文件，這些文件從數(shù)千字節(jié)到數(shù)兆字節(jié)不等。在相同的時(shí)間里， 服務(wù)器回答的請求越多，就表明服務(wù)器對客戶端的處理能力越強(qiáng)，系統(tǒng)的web 性能就越好。3 【性能估算公式】3.1 常見的錯(cuò)誤估算方法在技術(shù)方案評審和招投標(biāo)評標(biāo)過程中，我常?？吹竭@樣的評估服務(wù)器處理能力的表格：示例一：示例二：不知道這種評估方法是從那里開始的，在技術(shù)方案文檔中，曾多次

5、看到這樣 的評估模型和表格。即不全是tpc-c 的評估方法，又不全是spec web體系的評估方法。3.2 tpc-c估算公式tpc-c 是用計(jì)算機(jī)設(shè)備在每分鐘內(nèi)所能處理的標(biāo)準(zhǔn)事務(wù)的數(shù)量來衡量其處理能力的多少； 因此， 估算一個(gè)應(yīng)用場景對處理能力的需求，本質(zhì)上就是估算出每類業(yè)務(wù)處理事務(wù)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)tpc-c 事務(wù)量，然后在適當(dāng)考慮冗余量。 tpc-c 的測算結(jié)果是每分鐘的事務(wù)數(shù)，單位是tpmc。tpc-c 的通用估算公式如下：tpc- c =每(分鐘業(yè)務(wù)事務(wù)量*標(biāo)準(zhǔn)事務(wù)量比率 )/ (1 冗余率 )。例如：某業(yè)務(wù)系統(tǒng)有2 類業(yè)務(wù)處理事務(wù)操作，業(yè)務(wù)事務(wù)1 每分鐘 30000 個(gè)，每個(gè)業(yè)務(wù)事務(wù) 1

6、操作相當(dāng)于 0.5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn) tpc-c 事務(wù)；務(wù)事務(wù) 2 每分鐘 20000 個(gè)， 每個(gè)業(yè)務(wù)事務(wù) 2 操作相當(dāng)于 2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn) tpc-c 事務(wù)；考慮 30% 的系統(tǒng)冗余。 則該業(yè)務(wù)應(yīng)用需要的處理能力為：服務(wù)器處理能力 (tpmc) = (30000 x0.5) + (20000 x 2) / (130%) = 78581 。3.3 spec web估算公式spec web2005標(biāo)準(zhǔn)的衡量結(jié)果是一臺web 服務(wù)器能夠有效響應(yīng)客戶端的web 請求的最大極限個(gè)數(shù)。因此，測算的結(jié)果應(yīng)該是一個(gè)web 請求數(shù)字，單位是個(gè)。在評估應(yīng)用服務(wù)器的 spec web2005 值時(shí)，通常的方法是通過系統(tǒng)的在線用戶

7、，結(jié)合其在線率估算出并發(fā)用戶數(shù)， 在參照日常業(yè)務(wù)使用場景中可能發(fā)起的http 請求來進(jìn)行估算。spec web2005 的參考估算公式如下： (注意：公式僅供參考，需根據(jù)項(xiàng)目的具體情況自行設(shè)計(jì)估算模型 )web 訪問響應(yīng)能力 (spec web2005) = (在線用戶數(shù)* 在線率* 在線用戶平均發(fā)起 http請求數(shù) )/ (1 冗余率 )。例如：某業(yè)務(wù)系統(tǒng)的在線用戶數(shù)為2000 ，在線率 10% ，每在線用戶平均發(fā)起的 http 請求數(shù)為 3，考慮 30% 的系統(tǒng)響應(yīng)能力冗余。 則負(fù)責(zé)該業(yè)務(wù)請求的web服務(wù)器的響應(yīng)能力為：web 訪問響應(yīng)能力 (個(gè)) = 2000 * 10% * 3 / (

8、130%) = 857 。4 【應(yīng)用實(shí)例】下面以一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目的應(yīng)用服務(wù)器(部署 web service中間件)的性能估算為例進(jìn)行示范。應(yīng)用服務(wù)器上運(yùn)行中間件產(chǎn)品，承擔(dān)系統(tǒng)的各類業(yè)務(wù)邏輯組件運(yùn)行計(jì)算，收斂系統(tǒng)用戶對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的訪問請求，集中對外提供應(yīng)用服務(wù)。 通過分析， 應(yīng)用服務(wù)器性能需求在于：提供web 應(yīng)用服務(wù)、業(yè)務(wù)邏輯處理。web 應(yīng)用服務(wù)方面， 根據(jù)的業(yè)務(wù)預(yù)測數(shù)據(jù)， 應(yīng)用服務(wù)器平均在線并發(fā)用戶按120 估算，并發(fā)在線率20% ，每用戶平均發(fā)起3 個(gè) http 鏈接，考慮 30% 系統(tǒng)響應(yīng)冗余能力，參照specweb99的評測標(biāo)準(zhǔn)， web 應(yīng)用服務(wù)性能需求： web 服務(wù)器最大并發(fā)

9、連接數(shù) =(120×20%× 3)/(1 - 30%)= 103。業(yè)務(wù)邏輯處理性能方面，主要的應(yīng)用服務(wù)組件性能需求在于：集團(tuán)數(shù)據(jù)監(jiān)測分析、省數(shù)據(jù)監(jiān)測分析、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢。據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì)，集團(tuán)數(shù)據(jù)為每分鐘3585條，省數(shù)據(jù)平均為每分鐘51667 條，業(yè)務(wù)信息查詢請求平均為每分鐘2151 次；集團(tuán)數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，每次業(yè)務(wù)操作約需3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn) tpcc 事務(wù)，省數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，每次業(yè)務(wù)操作約需 2 個(gè) tpcc 事務(wù)，業(yè)務(wù)信息查詢， 每次業(yè)務(wù)操作約需2 個(gè) tpcc 事務(wù)； 則系統(tǒng)主機(jī)的處理能力需求tpcc 值計(jì)算如下：因此，應(yīng)用服務(wù)器的處理能力配置不能低于196731 tpmc ，其 we

10、b2005配置指標(biāo)不能低于 103 個(gè)。5 【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】第一點(diǎn)， 針對事務(wù)處理型應(yīng)用場景，需要采用tpc-c 的估算方法，估算出具體需要的總 tpmc 值；而針對 web 客戶端請求響應(yīng)型應(yīng)用場景，除了估算其業(yè)務(wù)處理能力之外，還需要評估其對客戶端web 請求的響應(yīng)能力 ，實(shí)際配置的服務(wù)器一般不能低于估算結(jié)果。第二點(diǎn)，除了考慮存業(yè)務(wù)處理需要的處理能力需求外，還需要考慮設(shè)備運(yùn)行環(huán)境上其他基礎(chǔ)服務(wù)運(yùn)行開銷：例如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、web 服務(wù)器、應(yīng)用中間件等。第三點(diǎn)， 由于當(dāng)期硬件設(shè)備發(fā)展非常迅速，一般標(biāo)配的pc 服務(wù)器的 tpcc 值也常常是幾十萬，高配的甚至上百萬。因此，還有兩條經(jīng)驗(yàn)提醒大家注意：其一，如果業(yè)務(wù)需求的tpcc 值測算出來其實(shí)很低 (絕大部分應(yīng)用都是如此 )，配置一臺很低端的pc 服務(wù)器都能夠滿足處理能力需求，不能因?yàn)橄虢o客戶提供高配置的設(shè)備，而胡亂的編纂t