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。