評估、監控、性能定位和優化 磁盤 IO 和 網絡 IO

1、基本概念

1.1 吞吐量

1.1.1 基本概念

    計算機系統的吞吐量是指流入,處理和流出系統的信息的速率;它取決於信息能夠多快地輸入內存,CPU能夠多快地取指令,數據能夠多快地從內存取出或存入,以及所得結果能夠多快地從內存送給一臺外圍設備
    

1.1.2 吞吐量單位

    吞吐量測試結果以 比特/秒 或 字節/秒 表示
    

1.1.2 吞吐量測試

    在測試中以一定速率發送一定數量的幀,並計算待測設備傳輸的幀,如果發送的幀與接收的幀數量相等,那麼就將發送速率提高並重新測試;如果接收幀少於發送幀則降低發送速率重新測試,直至得出最終結果
    

1.2 防火牆 和 吞吐量

1.2.1 基本概念

    吞吐量是指在不丟包的情況下單位時間內通過防火牆的數據包數量;防火牆作爲內外網之間的唯一數據通道,對每個數據包的處理要耗費資源,如果吞吐量太小,就會成爲網絡瓶頸,給整個網絡的傳輸效率帶來負面影響
    

1.2.2 防火牆效率

    吞吐量的大小主要由防火牆內網卡,及程序算法的效率決定,尤其是程序算法;大多數防火牆雖號稱100M防火牆,由於其算法依靠軟件實現,通信量遠遠沒有達到100M,實際只有10M-20M;純硬件防火牆,由於採用硬件進行運算,因此吞吐量可以達到線性90-95M,是真正的100M防火牆。
    

1.3 帶寬 和 吞吐量

    吞吐量和帶寬是很容易搞混的一個詞,兩者的單位都是Mbps
         帶寬: Max net bitrate ,一般是指鏈路上每秒所能傳送的比特數鏈路上的可用帶寬
        
吞吐量:throughput ,實際鏈路中每秒所能傳送的比特數,我們傾向於用“吞吐量”來表示一個系統的測試性能
    

1.4 request 和 吞吐量

    一個系統的吞度量(承壓能力)與request對CPU的消耗、外部接口、IO等等緊密關聯;單個reqeust 對CPU消耗越高,外部系統接口、IO影響速度越慢,系統吞吐能力越低,反之越高
    

2、網絡 I/O

2.1 網絡 I/O 評估

2.1.1 I/O 模型

    針對某一個特定的場景來建立模型,用於IO容量規劃以及問題分析,基本的網絡io模型包含以下幾部分
         IOPS
        
帶寬
         IO的尺寸(大小)
    

2.1.2 網絡 I/O 特點

    當存儲中提到IOPS最大能力的時候,一般採用隨機小IO進行測試,此時佔用的帶寬是非常低的,響應時間也會比順序的IO要長很多;如果將隨機小IO改爲順序小IO,那麼IOPS還會更大;當測試順序大IO時,此時帶寬佔用非常高,但IOPS卻很低
    

2.1.3 網絡 I/O 評估工具

    ping:最基本的,可以指定包的大小
    iperf、ttcp:測試tcp、udp協議最大的帶寬、延時、丟包
    

2.2 網絡I/O 監測

2.2.1 帶寬

    nmon
    sar
    

2.2.2 響應時間

    簡單的方法,可採用ping命令查看ping的延時是否在合理範圍,是否有丟包現象
 

2.3 網絡 I/O 性能定位、優化

    通過網絡抓包和分析的工具,診斷網絡的延時、丟包等異常情況出現在哪一段,然後具體分析
 
    

3、磁盤I/O

3.1 磁盤 I/O 評估

3.1.1 I/O 模型

    針對某一個特定的場景來建立模型,用於IO容量規劃以及問題分析,基本磁盤 io模型包含以下幾部分
       OPS
        

        O的尺寸(大小)
        
盤IO分別在哪些盤
        IO和寫IO的比例
        
IO是順序的還是隨機的
        *IO是順序的還是隨機的
    

3.1.2 磁盤 I/O 特點

    當存儲中提到IOPS最大能力的時候,一般採用隨機小IO進行測試,此時佔用的帶寬是非常低的,響應時間也會比順序的IO要長很多;如果將隨機小IO改爲順序小IO,那麼IOPS還會更大;當測試順序大IO時,此時帶寬佔用非常高,但IOPS卻很低
    

3.1.3 磁盤 I/O 評估工具

    磁盤IO能力的評估工具有很多,例如orion、iometer,dd、xdd、iorate,iozone,postmark
    

3.2 磁盤I/O 監測

    iostat
    

3.3 磁盤 I/O 性能定位、優化

    有過多不必要的讀寫;例如減少不必要的讀寫,降低日誌等級等

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