常用的系统层性能指标参考标准

本文内容摘抄自《分布式服务架构》第三章

常用的系统层性能指标参考标准

1、寄存器和内存

  • 寄存器、L2、L3、内存、分支预测失败、互诉量加锁和解锁等耗时为纳秒级别
  • 内存随机读取可达30万次/s,顺序读取可达500万次/s.
  • 内存每秒可以读取GB级别等数据
  • 读取内存中1MB的数据为250ns,为亚毫秒级。

2、硬盘I/O

  • 普通的SATA机械硬盘IOPS能达到120次/秒
  • 普通的SATA机械硬盘顺序读取数据可达100MB/s。
  • 普通的SATA机械硬盘随机读取数据可达2MB/s。
  • 普通的SATA机械硬盘旋转半圈需要3ms。
  • 普通的SATA机械硬盘寻道需要3ms。
  • 普通的SATA机械硬盘在已经寻道后(找到要读取的磁道,也找到了要读取的扇区)开始读取数据,读取一次数据真正的耗时为2ms。
  • FusionIo卡(一种高的SSD硬盘套件)可达到百万级别的IOPS。
  • 高端记起如IBM、华为等的服务器配上高端的存储设备,可以达到每秒GB级别的数据读取,相当于普通内存的读取速度。
  • 固态硬盘访问延迟:0.1~0.2ms,为亚毫秒级别,和内存速度差不多。

3、网络I/O

  • 常见的前兆网卡的传输速度为1000Mbit/s,即128Mbit/s。
  • 千兆网卡读取1MB数据10ms。

4、数据库

  • 读写数据库中的一条记录在毫秒级别,短则几毫秒,多则几百秒,大于500ms一般认为超时。
  • MYSQL在4核心、256GB内存的CPU中性价比最好,继续垂直扩展时由于体系结构的限制,成本开始增加,提升的性能开始减少,性价比开始降低。

5、IDC

  • 同一机房网络来回:0.5ms。
  • 异地机房来回:30~100ms。
  • 同一机房的RPC服务调用为几个毫秒,有的为几十毫秒或者几百毫秒,一般设置为500毫秒以上为超时。

6、网站

  • 网页加载为秒级别。
  • UV:每日一共有多少用户来访,用Cookie Session跟踪。
  • 独立IP访问:每日有多少独立IP来访,同一个局域网可看到同一个IP。
  • PV:每日单独用户的所有页面访问量。如果每日UV为50000000,那么每秒的平均在线人数为50000000/24/60/60 = 578人,还要知道这一秒内每个用户都在做什么,如果每秒内都在做一次查询操作,那么需要有一个能承受578/s吞吐量的机器。
  • 某社交媒体平台每秒的写入量上万,每秒的请求量上百万,每天登录的用户上亿,每天产生的数据量上千亿。

7、组合计算和估算

  • 普通的SATA机器硬盘一次随机读取的时间为:3ms(磁盘旋转)+3ms(寻道)+2ms(存取数据延迟)= 8ms。
  • 普通的SATA机器硬盘每秒随机读取:1000ms / 8ms = 125次IOPS。
  • IOPS代表磁盘每秒可随机寻址多少次,随机读取速度取决于数据是如何存放的,如果数据按照块存放,每块4KB,每次读取10块,那么随机读取的速度为:10 * 4KB * 125次/s = 5MB/s。
  • 一次读取内存的时间:1000ms/30万次/s = 3ns。
  • CPU速度 = 10倍 * 内存速度 = 100倍 * I/O速度。
  • 顺序读取普通SATA机械硬盘1MB的数据:20ms。
  • 请记住:210= 1KB,220 =1MB,230=1GB,232=4GB。

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