如何評估服務(wù)器處理能力

1、服務(wù)器處理能力，你估算正確過嗎？作者：成曉旭 1    【引題】    但凡寫過技術(shù)方案的都知道，在技術(shù)方案最終落實到工程實施部署時，必須編制出當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。    嚴格說來，無論是系統(tǒng)廠商、集成公司、還是研究院、設(shè)計公司，在最終提供方案的硬件配置時，都應(yīng)該以業(yè)務(wù)需求為依據(jù)、適當考慮客戶業(yè)務(wù)

2、的發(fā)展趨勢和系統(tǒng)冗余，詳細估算：當前業(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。因此，本文以自己的項目案例和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，簡述計算機處理能力如何正確估算，供大家參考。2    【性能評測標準】    眾所周知，事務(wù)處理性能委員會的TPC-C標準，是測算和衡量計算機硬件設(shè)備性能的行業(yè)標準。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準，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的方式進行測算；如果是Web服務(wù)器，則需要采用SPEC we

3、b系列的標準進行測算。然而，很遺憾的看到，很多人在測算服務(wù)器性能時完全忽視這兩種差別。1.1  TPC-C標準    TPC-C基準是事務(wù)處理委員會建立的一個專門演示在線事務(wù)處理性能（OLTP）的性能基準，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)進程于一個可控制的狀態(tài)下在一個標準的數(shù)據(jù)庫中運行。    TPC-C的事務(wù)處理是在一個9個表的數(shù)據(jù)庫上實現(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)時間應(yīng)小于或等于5秒，其中，庫存水平的響應(yīng)時間可以在60秒以內(nèi)。TPC-C值

4、表示每分鐘處理的標準事務(wù)量，單位是tpmC。1.2  SPEC web標準    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

5、力越強，系統(tǒng)的Web性能就越好。3    【性能估算公式】3.1  常見的錯誤估算方法    在技術(shù)方案評審和招投標評標過程中，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是用計算機設(shè)備在每分鐘內(nèi)所能處理的標準事

6、務(wù)的數(shù)量來衡量其處理能力的多少；因此，估算一個應(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)的標準tpc-c事務(wù)量，然后在適當考慮冗余量。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 * 標準事務(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，每個業(yè)務(wù)事務(wù)1操作相當于0.5個標準tpc-c事務(wù)；務(wù)事務(wù)2每分鐘 20000個，每個業(yè)務(wù)事務(wù)2操作相當于2個標準tpc-c事務(wù)；考

7、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) / (1 30%) = 78581。3.3  SPEC Web估算公式    SPEC Web2005標準的衡量結(jié)果是一臺Web服務(wù)器能夠有效響應(yīng)客戶端的Web請求的最大極限個數(shù)。因此，測算的結(jié)果應(yīng)該是一個Web請求數(shù)字，單位是個。    在評估應(yīng)用服務(wù)器的SPEC Web2005值時，通常的方法是通過系統(tǒng)的在線用戶，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h

8、ttp請求來進行估算。    SPEC Web2005的參考估算公式如下：(注意：公式僅供參考，需根據(jù)項目的具體情況自行設(shè)計估算模型)    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) = 2000 * 10% * 3

9、/ (1 30%) = 857。4    【應(yīng)用實例】    下面以一個實際工程項目的應(yīng)用服務(wù)器(部署Web Service中間件)的性能估算為例進行示范。    應(yīng)用服務(wù)器上運行中間件產(chǎn)品，承擔系統(tǒng)的各類業(yè)務(wù)邏輯組件運行計算，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200估算，并發(fā)在線率20%，每用戶平均發(fā)起3個http鏈接，考慮30%系統(tǒng)響

10、應(yīng)冗余能力，參照SPECweb99的評測標準，Web應(yīng)用服務(wù)性能需求：Web服務(wù)器最大并發(fā)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，集團數(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；集團數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，每次業(yè)務(wù)操作約需3個標準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tpcc事務(wù)，業(yè)務(wù)信息查詢，每次業(yè)務(wù)操作約需2個tpcc事務(wù)；則系統(tǒng)主機的處理能力需求TPC

11、C值計算如下：因此，應(yīng)用服務(wù)器的處理能力配置不能低于196731tpmc，其Web2005配置指標不能低于103個。5    【經(jīng)驗總結(jié)】    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，實際配置的服務(wù)器一般不能低于估算結(jié)果。    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)備運行環(huán)境上其他基礎(chǔ)服務(wù)運行開銷：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。    由于當期硬件設(shè)備發(fā)展非常迅速，一般標配的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，不能因為想給客