性能測(cè)試--瓶頸分析方法

1、性能測(cè)試-瓶頸分析方法1、存分析方法存分析用于判斷系統(tǒng)有無(wú)存瓶頸，是否需要通過(guò)增加存等手段提高系統(tǒng)性 能表現(xiàn)。存分析需要使用的計(jì)數(shù)器：Memory類別和Physical Disk類別的計(jì)數(shù)器。 存分析的主要方法和步驟：1首先查看 MemoryAvailable Mbytes 指標(biāo)如果該指標(biāo)的數(shù)據(jù)比較小，系統(tǒng)可能出現(xiàn)了存方面的問(wèn)題，需要繼續(xù)下面 步驟進(jìn)一步分析。注： 在UNIX/LINUX中，對(duì)應(yīng)指標(biāo)是 FREE(KB)2注意 Pages/sec、Pages Read/sec 和 Page Faults/sec 的值操作系統(tǒng)回利用磁盤較好的方式提高系統(tǒng)可用存量或者提高存的使用效 率。這三個(gè)指標(biāo)直

2、接反響了操作系統(tǒng)進(jìn)展磁盤交換的頻度。如果Pages/sec的技術(shù)持續(xù)高于幾百，可能有存問(wèn)題。 Pages/sec值不一 定大九說(shuō)明有存問(wèn)題，可能是運(yùn)行使用存映射文件的程序所致。Page Faults/sec 說(shuō)明每秒發(fā)生頁(yè)面失效次數(shù)，頁(yè)面失效次數(shù)越多，說(shuō)明操作系統(tǒng)向存讀取的次數(shù) 越多。此事需要查看Pages Read/sec的計(jì)數(shù)值，該計(jì)數(shù)器的閥值為 5，如果計(jì) 數(shù)值超過(guò)5,那么可以判斷存在存方面的問(wèn)題。注：在UNIX/LINUX系統(tǒng)中，對(duì)于指標(biāo)是(page)si和(page)so.(3)根據(jù)Physical Disk計(jì)數(shù)器的值分析性能瓶頸對(duì)Physical Disk計(jì)數(shù)器的分析包括對(duì) Pag

3、e Reads/sec和%Disk Time與 Aerage Disk Queue Length 的分析。如果 Pages Read/sec 很低，同時(shí)%Disk Time 和Average Disk Queue Length的值很高，那么可能有磁盤瓶頸。但是，如果隊(duì) 列長(zhǎng)度增加的同時(shí)Pages Read/sec并未降低，那么是存缺乏。注：在 UNIX/LINUX 系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是 Reads(Writes)per sec、Perce nt of time the disk is busy 和 Average number of transactions waiting for servi

4、ce.2、處理器分析法1首先看System%Total Processor Time 性能計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值該計(jì)數(shù)器的值表達(dá)效勞器整體處理器利用率，對(duì)多處理器的系統(tǒng)而言，該計(jì)數(shù)器提醒所有CPU的平均利用率。如果該值持續(xù)超過(guò) 90%，那么說(shuō)明整個(gè)系 統(tǒng)面臨著處理器方面的瓶頸，需要通過(guò)增加處理器來(lái)提高性能。注：多處理器系統(tǒng)中，該數(shù)據(jù)本身不大，但PUT直接負(fù)載狀況極不均衡，也應(yīng)該視作系統(tǒng)產(chǎn)生處理器方面瓶頸。2其次查看每個(gè) CPU 的 Processor%Processor Time 和 Processor%User Time 和 Processor%Privileged TimeProcessor%Us

5、er Time是系統(tǒng)非核心操作消耗的 CPU時(shí)間，如果該值 較大，可以考慮是否能通過(guò)友好算法等方法降低這個(gè)值。如果該效勞器是數(shù)據(jù)庫(kù) 效勞器，Processor%User Time值大的原因很可能是數(shù)據(jù)庫(kù)的排序或是函數(shù) 操作消耗了過(guò)多的CPU時(shí)間，此時(shí)可以考慮對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)展優(yōu)化。3研究系統(tǒng)處理器瓶頸查看System'Processor Queue Length 計(jì)數(shù)器的值，當(dāng)該計(jì)數(shù)器的值大于 CPU數(shù)量的總數(shù)+ 1時(shí)，說(shuō)明產(chǎn)生了處理器阻塞。在處理器的 %Process Time很 高時(shí)，一般都隨處理器阻塞，但產(chǎn)生處理器阻塞時(shí)，Processor%Process Time計(jì) 數(shù)器的值并不

6、一定很大，此時(shí)就必須查找處理器阻塞的原因。%DOC Time是另一個(gè)需要關(guān)注的容，該計(jì)數(shù)器越低越好。在多處理器系統(tǒng) 中，如果這個(gè)值大于 50 %，并且Processor%Precessor Time非常高，參加一個(gè) 網(wǎng)卡可能回提高性能。3、磁盤I/O分析方法1計(jì)算梅磁盤的I/O數(shù)梅磁盤的I/O數(shù)可用來(lái)與磁盤的I/O能力進(jìn)展比照，如果經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的 每磁盤I/O數(shù)超過(guò)了磁盤標(biāo)稱的I/O能力，那么說(shuō)明確實(shí)存在磁盤的性能瓶頸。每磁盤I/O計(jì)算方法RAID0計(jì)算方法：Reads +Writes)/Number of DisksRAID1 計(jì)算方法：Reads +2*Writes)/2RAID5 計(jì)算方

7、法：Reads +(4*Writes)/Number of DisksRAID0 計(jì)算方法：Reads +(2*Writes)/Number of Disks(2)與 ProcessorPrivileged Time 合并進(jìn)展分析如果在Physical Disk計(jì)數(shù)器中，只有 Disk Time比較大，其他值都比 擬適中，硬盤可能會(huì)是瓶頸。假設(shè)幾個(gè)值都比較大，且數(shù)值持續(xù)超過(guò)80%，那么可能是存泄漏。3根據(jù) Disk sec/Transfer 進(jìn)展分析一般來(lái)說(shuō)，定義該數(shù)值小于 15ms為Excellent，介于1530ms之間為 良好，3060ms之間為可以承受，超過(guò) 60ms那么需要考慮更換硬

8、盤或是硬盤 的RAID方式了。4、進(jìn)程分析方法1查看進(jìn)程的 Processor Time值每個(gè)進(jìn)程的 Processor Time反映進(jìn)程所消耗的處理器時(shí)間。 用不同進(jìn)程 所消耗的處理器時(shí)間進(jìn)展比照，可以看出具體哪個(gè)進(jìn)程在性能測(cè)試過(guò)程中消耗了 最多的處理器時(shí)間，從而可以據(jù)此針對(duì)應(yīng)用進(jìn)展優(yōu)化。2查看每個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生的頁(yè)面失效可以用每個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生的頁(yè)面失效通過(guò)PRCESSPAGEFAILURES/SEC計(jì)數(shù)器獲得和系統(tǒng)頁(yè)面失效可以通過(guò)MEMORY'PAGE FAILURES/SE計(jì)數(shù)器獲得 的比值，來(lái)判斷哪個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生了最多的頁(yè)面失效，這個(gè)進(jìn)程要么是需要大量存的進(jìn)程，要么是非?；顫姷倪M(jìn)程，可以對(duì)其

9、進(jìn)展重點(diǎn)分析。3了解進(jìn)程的 Process/Private BytesProcess/Private Bytes是指進(jìn)程所分配的無(wú)法與其他進(jìn)程共享的當(dāng)前字 節(jié)數(shù)量。該計(jì)數(shù)器主要用來(lái)判斷進(jìn)程在性能測(cè)試過(guò)程中有無(wú)存泄漏。例如：對(duì)于一個(gè)IIS之上的 WEB應(yīng)用，我們可以重點(diǎn)監(jiān)控inetinfo 進(jìn)程的Private Bytes， 如果在性能測(cè)試過(guò)程中，該進(jìn)程的 Private Bytes計(jì)數(shù)器值不斷增加，或是性能 測(cè)試停止后一段時(shí)間，該進(jìn)程的 Private Bytes仍然持續(xù)在高水平，那么說(shuō)明應(yīng) 用存在存泄漏。注：在UNIX/LINUX系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是 Reside nt Size5、網(wǎng)絡(luò)分析

10、方法Network In terfaceBytes Total/sec 為發(fā)送和接收字節(jié)的速率，可以通過(guò) 該計(jì)數(shù)器值來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)速度是否是瓶頸，具體操作方法是用該計(jì)數(shù)器的值和目前 網(wǎng)絡(luò)的帶寬進(jìn)展比較。6、Exchange2000效勞器的磁盤I/O設(shè)計(jì)指導(dǎo)許多組織機(jī)構(gòu)都使用了微軟的 Exchange 2000效勞器，并且按照自己的要求 重新進(jìn)展了設(shè)計(jì)。而對(duì)于該類型的設(shè)計(jì)而言，磁盤的I/O設(shè)計(jì)占了整個(gè)設(shè)計(jì)的很 大一局部，因此本文將從硬件的觀點(diǎn)來(lái)討論一下如何進(jìn)展 Exchange的存儲(chǔ)和I/O 設(shè)計(jì)。對(duì)于設(shè)計(jì)者而言，我們都非常關(guān)心到底選擇使用什么標(biāo)準(zhǔn)的RAID來(lái)作為Exchange的存儲(chǔ)器。以我個(gè)人意

11、見，我認(rèn)為 RAID 0不太好，因此選擇 RAID 5 或者RAID1或者是0+1，在設(shè)計(jì)上看來(lái)，你可以把它看成與 RAID 1 一樣。我 注意到，在早期版本的 Exchange中，絕大多數(shù)的組織機(jī)構(gòu)通常都使用RAID 5配置，然而在配置Exchange 2000時(shí)，設(shè)計(jì)者不約而同轉(zhuǎn)向使用 RAID 1/0+1。 這一趨勢(shì)有可能與以下兩方面因素有關(guān)：一是微軟建議用戶使用RAID 1/0+1而不是RAID 5;另一方面那么是硬件提供商們更愿意提供RAID 1/0+1。我個(gè)人也偏愛于使用RAID 1/0+1。當(dāng)你在像Exchange這樣的應(yīng)用程序上使用 RAID 5的 時(shí)候，RAID 5會(huì)導(dǎo)致大量

12、的寫操作的開銷。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常得考慮由此而產(chǎn) 生的使用RAID 5的影響，就是不斷配置 RAID 5磁盤陣列。然而，假設(shè)設(shè)計(jì)人員 對(duì)RAID 5配置恰當(dāng)，同時(shí)熟悉I/O應(yīng)用程序需要和RAID 5的系統(tǒng)開銷，那么RAID 5也是一個(gè)可行的解決方案。我在這里給你一個(gè)建議，在你決定使用哪種標(biāo)準(zhǔn)的 RAID之前，好好閱讀一下以下有關(guān)這方面的經(jīng)驗(yàn)規(guī)那么：blog.bitsCN網(wǎng)管博客等你來(lái)搏規(guī)那么1：每個(gè)MAPI用戶每秒需要5個(gè)到10個(gè)的I/O操作。根據(jù)微軟 提供的信息和Exchange配置以與測(cè)試結(jié)果，這種情況非常典型。因此，在磁盤 I/O能力上，一個(gè)有1000個(gè)用戶的效勞器需要每秒鐘能夠提供至少1

13、000次I/O操作。當(dāng)然，每個(gè)MAPI用戶的需求可能不一樣，因而你也必須知道用戶的一些 需求信息。如果你使用其余的協(xié)議，例如POP或者IMAP,你的實(shí)際負(fù)載在不同時(shí)間可能具有較大差異，這時(shí)你就需要重新進(jìn)展負(fù)載量測(cè)試了。規(guī)那么2: RAID有一定的寫操作負(fù)擔(dān)。根據(jù)你選擇的RAID，在存儲(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)你必須考慮到系統(tǒng)開銷這項(xiàng)因素。由于 RAID 0不提供保護(hù)措施，因而沒有系統(tǒng) 開銷。RAID 1/0+1的系統(tǒng)開銷為1X讀+2乂寫,這就意味著對(duì)于每項(xiàng)寫操作任務(wù)，系統(tǒng)必須在磁盤陣列上完成兩項(xiàng)物理I/O操作。RAID 5的負(fù)擔(dān)更重，它的系統(tǒng)開銷為1沁賣+4 乂寫。規(guī)那么3: 般情形下Exchange任意的I/

14、O的讀和寫都是各占50%。對(duì) Exchange效勞器而言，數(shù)據(jù)庫(kù) I/O是最重要的I/O設(shè)計(jì)。我曾經(jīng)見過(guò)有的 Exchange效勞器處理數(shù)據(jù)的讀/寫比例劃分為40/60或60/40。但是在設(shè)計(jì)時(shí)， 一般來(lái)說(shuō)采用50/50的比例還是最為平安的。規(guī)那么4:磁盤或者驅(qū)動(dòng)器每秒鐘應(yīng)能夠承受 100次的任意I/O操作。盡 管這個(gè)估計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較保守一些磁盤能夠管理每秒鐘120次的I/O操作, 但還是比較適宜的。這個(gè)數(shù)字只適于任意I/O操作，大多數(shù)磁盤可以承受更多的 連續(xù)I/O操作連續(xù)I/O操作主要用于Exchange效勞器的日志處理。由于 Exchange數(shù)據(jù)庫(kù)的I/O是任意的，因此我們使用每塊磁盤每

15、秒鐘100次I/O操作這項(xiàng)準(zhǔn)那么。應(yīng)用這些規(guī)那么的第一步是先要明白以下兩點(diǎn)：一是在存儲(chǔ)組 SG Storage Group方面你的效勞器上的用戶負(fù)載量，二是數(shù)據(jù)庫(kù)水平。例如，如果你的服 務(wù)器上有1000個(gè)用戶，同時(shí)這些用戶被分成兩個(gè)SG,這兩個(gè)存儲(chǔ)組分別用專門 的磁盤陣列存儲(chǔ)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)每個(gè)陣列500個(gè)用戶。這樣，你就可以預(yù)測(cè)每 個(gè)陣列每秒鐘有500個(gè)I/O操作的峰值負(fù)載的情況。然后，考慮RAID系統(tǒng)開銷和應(yīng)用程序需求方面的因素。將規(guī)那么3和規(guī)那么4應(yīng)用到在一個(gè)陣列中有500 個(gè)MAPI用戶的例子上，你就可以計(jì)算出RAID 1/0+1的需要。例如，對(duì)于一個(gè)每秒鐘具有500個(gè)I/O操作的Exch

16、ange效勞器來(lái)說(shuō)，由于磁盤子系統(tǒng)有 RAID 系統(tǒng)開銷，因此磁盤陣列每秒鐘必須能夠提供750個(gè)I/O操作 (750=250+2 X 250)對(duì)于 RAID 5，應(yīng)該為每秒鐘 1250 個(gè)I/O 操作 (1250=250+4 X 250然后決定陣列所需的驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目見規(guī)那么4。對(duì)于RAID 5,你需要12個(gè)或者13個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器(1250/100=12.5)。而對(duì)于RAID 1/0+1， 你只需要7個(gè)或者8個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器(750/100=7.5)?？梢妼?duì)于RAID 5,你所需的 額外開銷是很明顯的大概為 40%，因此我通常更喜歡 RAID 1/0+1，盡管外 表上看來(lái)RAID 5是能夠節(jié)省一大筆費(fèi)

17、用，但隨后的本錢是不菲的。另外，當(dāng)你 決定如何進(jìn)展Exchange存儲(chǔ)分配時(shí)，也應(yīng)該考慮許多操作上的和費(fèi)用上的因素。上述經(jīng)驗(yàn)規(guī)那么對(duì)我個(gè)人的工作幫助很大，我也希望當(dāng)你設(shè)計(jì)Exchange效勞器時(shí)它們能夠?qū)δ阌兴鶐椭?、存儲(chǔ)系統(tǒng)瓶頸分析存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)二個(gè)局部組成。存儲(chǔ)設(shè)備是指該 系統(tǒng)中采用的NAS ISCSI FC-SAN等磁盤陣列設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指 FC交換機(jī) 或以太網(wǎng)交換機(jī)，主機(jī)是指安裝了以太網(wǎng)卡、FC HBA卡，并安裝了一定應(yīng)用軟件的主機(jī)設(shè)備。存儲(chǔ)系統(tǒng)的瓶頸分析主要是看這三個(gè)局部中哪一種會(huì)首先到達(dá)其 性能的最大值。存儲(chǔ)成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸是指存儲(chǔ)設(shè)備的帶寬到達(dá)最大值

18、，或IOPS到達(dá)最大值，存儲(chǔ)設(shè)備限制了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提升，甚至影響了整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 由于不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的性能要求不同， 一般小文件小于1MB讀寫型的系 統(tǒng)中對(duì)IO的要求較高，大文件的讀寫型系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備帶寬的要求比較高。不 用應(yīng)用模式下系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的要求不同，瓶頸點(diǎn)出現(xiàn)的位置和特點(diǎn)也不一樣。應(yīng)用模式1:小型系統(tǒng)，應(yīng)用大多集中于遠(yuǎn)程用戶對(duì) WEB頁(yè)面訪問(wèn)，部為 WEB效勞器和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的讀寫，應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的壓力非常小，差不多所有 類型、所有檔次的存儲(chǔ)設(shè)備都可以作為核心存儲(chǔ)，存儲(chǔ)設(shè)備的帶寬和IOPS很難會(huì)到達(dá)極限。在這樣的系統(tǒng)中，與存儲(chǔ)設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般都千兆以太網(wǎng)交 換機(jī)，交

19、換機(jī)本身的交換能力大多都是10Gb，只有接入網(wǎng)局部的可用帶寬較小， 一般只有100Mb/s左右的接入帶寬，因此接入網(wǎng)最有可能成為存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。應(yīng)用模式2:如果該是一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)，支持大量用戶在線進(jìn)展視 頻節(jié)目播放和下載，這種類型的前端接入網(wǎng)一般都在2Gb/s以上。此時(shí)要分析瓶頸位置，首先要比較接入網(wǎng)帶寬和存儲(chǔ)帶寬，同時(shí)還要比較在線用戶的最大IO 訪問(wèn)量和存儲(chǔ)設(shè)備的IOPS值。一般來(lái)講，由于NAS設(shè)備的帶寬和IOPS相對(duì)較 小,因此NAS比ISCSI和 FC-SAN設(shè)備更容易成為系統(tǒng)的瓶頸，而ISCSI和 FC-SAN 較難成為瓶頸。如果存儲(chǔ)設(shè)備采用NAS,那么存儲(chǔ)系統(tǒng)成為瓶頸的機(jī)率大于接入 網(wǎng)，如果存儲(chǔ)設(shè)備采用FC-SAN,那么存儲(chǔ)系統(tǒng)成為瓶頸的機(jī)率小于接入網(wǎng)。瓶頸還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在負(fù)責(zé)節(jié)目播放和下載功能的視頻效勞器處。如果視頻服務(wù)器配置的數(shù)量缺乏，或視頻效勞器之間無(wú)常地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，那么 整個(gè)系統(tǒng)的性能壓力瓶頸就會(huì)出現(xiàn)在視頻效勞器，使用整個(gè)視頻無(wú)法給遠(yuǎn)程用戶 提供流暢的節(jié)目畫面。應(yīng)用模式3:數(shù)據(jù)