可伸缩的电子商务解决方案

Stuart Forbes，ICL，英国曼彻斯特

摘要

随着对电子商务的需求的增长，企业需要可伸缩的、高性能的、能够处理繁重的交易量和大量用户的 Internet 解决方案。许多演示表明这些解决方案具有很高的性能，但它们通常不是基于真实世界的解决方案。ICL 和 Microsoft 联合在曼彻斯特和 Redmond 进行了基准测试，以检验 ICL 的基于 Microsoft BackOffice 应用程序的交互式购物解决方案的可伸缩性。

创建了一个大型 Internet 购物中心，并模拟了购物者数量。测试结果如下：

• 在 Windows 2000 Web 服务器上，支持的购物者的数量比在 Windows NT 4 Web 服务器上高 50%。
• 该购物中心可同时支持 5,400 位购物者，且平均响应时间保持在 1 秒以内。此外，测试结果表明，该购物中心同时支持的购物者可线性增加到 10,000 位。
• 在与基准测试中模拟的负载条件相同的条件下，5,400 位同时购物者每天可望进行的交易次数略低于 750 万，而 10,000 位购物者每天可进行 1,400 多万次交易。
• 根据基准测试中采用的假设和购物者出入购物中心的频繁程度的一些估计，性能测试结果表明，ICL 的 Internet 购物解决方案至少能够支持 270 万购物人数，最多可支持 500 万购物人数。该性能远远高于大多数商店将来任何时候所需要的性能。

引言

ICL 提供可管理的基于 ICL 的 Interactive Shopping Solution Kit 的 Internet 购物解决方案，Interactive Shopping Solution Kit 使用 Microsoft 的运行于 Windows NT 4 Server 和 Windows 2000 Advanced Server 之上的 BackOffice 应用程序，特别是 Internet Information Services、Site Server Commerce Edition 和 SQL Server。

本白皮书描述了 ICL 和 Microsoft 之间联合进行的基准测试，以研究 ICL 的 Internet 购物解决方案的可伸缩性。本次测试的目的是：

• 研究 ICL 购物解决方案的可伸缩性、局限和强劲程度。
• 提供规模信息，以便使大型购物站点的规模符合成本效益，从而在保持可处理购物负载的自信的同时降低 ICL 解决方案的成本
• 为 Microsoft 提供实际的负载，以演示他们的产品在 Windows NT 4 和 Windows 2000 上的可伸缩性

Windows NT 4 基准测试是在位于英国曼彻斯特的 ICL 公司的实验室中进行的，而 Windows 2000 基准测试最初是在位于美国 Redmond 的 Microsoft 可伸缩性实验室中进行，然后是在曼彻斯特进行的。

基准测试配置使用 ICL 的企业级 Trimetra P2000 服务器（4 路和 8 路 Pentium III Xeon 550 MHz 处理器）。

正如本白皮书后面讨论的基准测试结果那样，ICL 的 Internet 购物解决方案能够提供的功能和可伸缩性，比大多数商店将来任何时候需要的都高得多。

Interactive Shopping Solution Kit

Interactive Shopping Solution Kit (ISSK) 用于开发 ICL 的 Internet 购物解决方案。它提供一套组件，ICL 使用这些组件可在降低成本并减少上市时间的前提下，生成实际订货的客户 Web 站点。可以使用该解决方案工具包建立托管单个商店、一个或多个购物中心的站点。该工具包允许由客户来管理站点的内容，而由 ICL 来管理站点本身。这来源于为许多客户部署站点时积累的经验，并已应用到许多重要客户（如 BBC Shop）中。

ISSK 基于 IIS、Site Server Commerce Edition 和 SQL Server。它使用 HTML Web 模板提供站点的外观和感觉，使用 ASP 页提供业务逻辑。它使用 SQL Server 来保存产品目录、站点结构、促销商品、购物筐以及订单和收据。可以使用存储的数据库过程访问 SQL Server 以改进性能。还使用少量的 COM 对象和 MTS，例如用于合并模板和处理订单。Site Server 用于搜索、个性化、分析、广告和商务。

该解决方案的基本结构如图 1 所示，但更完整的描述见 [Picken, 1999]。

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图 1 ISSK 的结构

ISSK 还包括使用独立的管理服务器管理站点和升级站点内容。基准测试主要侧重于提供大量工作负载的购物。

最初，基准测试基于 ISSK 1。然而，在测试结束时 ISSK 2 已经可用，本白皮书中的所有结果都基于这一新的版本。ISSK 2 在性能方面进行了许多改进，其中一些已得到基准测试小组的确定，还有一些要计划对其改进。其结果是，ISSK 2 支持的购物者人数是 ISSK 1 的两倍多，且响应速度更快。

伸缩与可伸缩性

完全可伸缩的解决方案是这样一种解决方案：一旦增加了硬件资源，完成有效工作的能力也有相应数量的增加。实际上，要达到这种理想状况几乎是不可能的；更切合实际的可伸缩的解决方案是：增加了硬件资源后，完成有效工作的能力是按照预计、经济合理地增加的。

ISSK 解决方案的基本硬件配置如图 2 所示。

图 2 基本配置

可通过以下两种方式扩充硬件：

升级系统：增加每台服务器的能力

扩大规模：增加服务器的数量

在进行基准测试时，对这两种方式都进行了研究。通过将每台 Web 服务器的 CPU 从 1 个增加到 4 个，对系统进行升级。通过将 Web 服务器的数量从 1 台增加到 3 台，并使用 Windows NT 负载平衡服务 (Windows NT Load Balancing Service, WLBS) 来平衡服务器间的负载，扩大系统规模，WLBS 在一个群集中最多可支持 32 台服务器。如图 3 所示。通过采用多台数据库服务器，并在多个服务器间对购物中心进行分区，可以进一步扩充系统容量。

注意:在 Windows 2000 中，WLBS 被称为网络负载平衡服务 (Network Load Balancing Service, NLBS)。

在基准测试过程，对每种配置进行了多次测试，每次都增加了同时访问购物中心的模拟购物者人数。记录了系统可处理的、响应时间可接受的同时购物的峰值人数。

然而，重要的是 Internet 购物解决方案能够处理的峰值请求超过了它的设置值。所以，基准测试活动还检测了当购物者人数远远大于系统能够为所有购物者提供满意的响应时间的人数时系统的运行状况，以检查该解决方案是否能够保持强劲，且吞吐量没有下降。

图 3 升级系统和扩大规模

BBC Shop

这次基准测试基于 BBC Shop，一个成功地部署了 Interactive Shopping Solution Kit 的示例 ( http://www.bbcshop.com)。图 4 显示其主页。

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图 4 BBC Shop

基准测试

基准测试以一个购物站点为模型，该购物站点由一个具有两个商店的购物中心组成。这两家商店基于上述的 BBC Shop 站点。

基准测试支持大量不同的购物者类型，这些类型是通过分析如表 1 所示的实际的 Internet 商店而得出的。

表 1 购物者类型基准测试

购物者类型	占购物者的百分比 %	交易次数	说明
第一种浏览者	20%	18	购物者浏览网站时查看了编辑页、产品摘要和产品详细信息，但没有进行任何搜索或没有在购物筐中添加任何项目。
第二种浏览者	20%	12	与第一种浏览者相似，但浏览的页面更少。
添加者	20%	24	购物者浏览网站并在购物筐中添加了商品，但没有购买它。
购买者	20%	32	购物者浏览该站点，在购物筐中添加了一种商品并购买了它。
搜索者	20%	14	购物者进行了一次搜索，并浏览了搜索返回的产品详细信息。没有在购物筐中添加任何商品。
平均		20

模拟环境

所用硬件和软件分别在表 2 和表 3 中进行了说明。

表 1 购物者类型基准测试

购物者类型	占购物者的百分比 %	交易次数	说明
第一种浏览者	20%	18	购物者浏览网站时查看了编辑页、产品摘要和产品详细信息，但没有进行任何搜索或没有在购物筐中添加任何项目。
第二种浏览者	20%	12	与第一种浏览者相似，但浏览的页面更少。
添加者	20%	24	购物者浏览网站并在购物筐中添加了商品，但没有购买它。
购买者	20%	32	购物者浏览该站点，在购物筐中添加了一种商品并购买了它。
搜索者	20%	14	购物者进行了一次搜索，并浏览了搜索返回的产品详细信息。没有在购物筐中添加任何商品。
平均		20

表 2 进行基准测试的硬件

硬件

服务器	编号	说明
Web 服务器	3	ICL Trimetra P2000 PIII 550 MHz，1 MB 高速缓存，1 GB RAM [1～4 个 CPU]
数据库服务器	1	ICL Trimetra P2000 PIII 550 MHz，1 MB 高速缓存，2 GB RAM，8 个 CPU
负载生成器	2	FJ ErgoPro PII 266 MHz，64 MB RAM
监视工作站	1	FJ ErgoPro PII 266 MHz，192 MB RAM
网络	1	100 Mb 交换机

表 3 进行基准测试的软件

软件	Windows NT 4 测试	Windows 2000 测试
Web 服务器	ICL Interactive Shopping	ICL Interactive Shopping
	Solution Kit 2.0	Solution Kit 2.0
	Microsoft Windows	Microsoft Windows 2000 Advanced
	NT 4 Server SP5	Server Build 2195
	Microsoft Site Server	Microsoft Site Server
	Commerce Edition 3.0 SP2	Commerce Edition 3.0 SP3
	Microsoft Data Access Components	Microsoft Data Access Components
	2.1 SP2	2.1 SP2
	Microsoft Internet Information	Microsoft Internet Information
	Server 4.0	Server 5.0
	Microsoft Transaction Server	Microsoft Transaction Server
数据库服务器	ICL Interactive Shopping	ICL Interactive Shopping
	Solution Kit 2.0	Solution Kit 2.0
	Microsoft Windows	Microsoft Windows 2000 Advanced
	NT 4 Server SP5	Server Build 2195
	Microsoft Data Access Components	Microsoft Data Access Components
	2.1 SP2	2.1 SP2
	Microsoft SQL Server 7 SP1	Microsoft SQL Server 7 SP1
负载生成器	InetMonitor 3.0

有关 ICL Trimetra P2000 服务器的详细信息，可以从 ICL 的 Web 站点，特别是下列站点获得：http://www.icl.com/itservices/servers/servers.htm。

在这次测试中所采用的基准测试环境如图 5 所示。

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