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【J2EE架构师】3、apache性能调优

时间:2012-11-07 23:33 点击:2323次 字体:[ ]




一、总结前一篇的学习

在前两篇的学习中我们知道、了解并掌握了Web Server结合App Server实现单向Https的这样的一个架构。这个架构是一个非常基础的J2ee工程上线布署时的一种架构。在前两天的教程中,还讲述了Http服务器、App Server的最基本安全配置(包括单向https的实现), 它只是避免了用户可以通过浏览器侵入我们的Web访问器或者能够通过Web浏览器来查询我们的Web目录结构及其目录内的文件与相关内容,这种入侵我们把它称为:

Directory traversal,当然我们只是实现了最基本的防范Directory traversal的手段,在日后的Security课程中将会详细地去擅述完整的Web Security的相关理论。

从今天起我们将继续在原有的这种Apache+Tomat的架构上,去论述如何在性能及Performance上优化这个架构,因此这两天的课程在有些人看来,可能会有些“枯燥”,所以我在此给大家打个招呼:

这两天的课程论述的是如何在不改动代码与SQL语句的前提下,如何去改善和提高web server与app server的性能,千万不要小觑这一内容,它可以让你在不改动代码的情况下得到10-20倍以上的性能提高,网上有其它的大牛们写过一篇文章叫“Tomcat如何支持到1000个用户”,经本人经过几个重大工程的实践,Opensource的Tomcat如果调优的好不只可以支持者1000个用户,尤其当你的布署环境是64位操作系统的情况下,可能能够支持更大更高的并发性能,最后本节内容将会以Tomcat集群来做收场,在将来的课程中还会进一步详细讲述Weblogic的集群配置与IBM WASND的集群配置。

二、从性能测试谈起

2.1 性能测试简介

即压力测试,就是根据一定数量的VU(Virtual Users)我称为并发用户操作核心交易后,系统所能达到的最大瓶劲,以便于发现系统的极限、有没有Outof memory这样的问题存在以及相关的系统设置、配置是否搭挡的合理的一种测试。

一般商业的比较好的用LoaderRunner,如果没钱的就用Opensource的Jmeter来模拟这个VU的操作。

压力测试,存在几个误区,需要小心。

1)  无限大的拼命增加VU的数量

系统再完美,硬件配置再高,也经不住没有经过合理运算的VU的压力呀。

2)  偏执的用一定的数据量的VU,跑7*24小时

不是说这个没必要,很有必要,小日本的电视为什么寿命敢说比中国人生产的电视机寿命长?因为它用一个机械臂就对着电视机的按钮不断的点点点。

我们说的压力测试要测试多长时间,关键是要看经过科学计算的VU的数量以及核心交易数有多少,不是说我拿250个VU跑24*7如果没有问题我这个系统就没有问题了,这样的说法是不对的,错误的。随便举个例子就能把你推倒。

假设我有250个VU,同时跑上万笔交易,每个VU都有上万笔交易,250个VU一次跑下来可能就要数个小时,你又怎么能断定250个VU对于这样的系统我跑24*7小时就能真的达到上万笔交易在250个VU的并发操作下能够真的跑完7天的全部交易?可能需要一周半或者两周呢?对吧?

我还看到过有人拿500个VU对着一条交易反复跑24*7小时。。。这样的测试有意义吗?你系统就仅仅只有一条交易?你怎么能够判断这条交易涉及到的数据量最大?更不用说交易是彼此间有依赖的,可能a+b+c+d的交易的一个混合组织就能够超出你单笔交易所涉及到的数据量了呢!

2.2 合理的制定系统最大用户、并发用户

提供下面这个公式,以供大家在平时或者日常需要进行的性能测试中作为一个参考。

(1)        计算平均的并发用户数:C = nL/T

公式(1)中,C是平均的并发用户数;n是login session的数量;L是login session的平均长度;T指考察的时间段长度。

(2)        并发用户数峰值:C’ ≈ C+3根号C

公式(2)则给出了并发用户数峰值的计算方式中,其中,C’指并发用户数的峰值,C就是公式(1)中得到的平均的并发用户数。该公式的得出是假设用户的loginsession产生符合泊松分布而估算得到的。

实例:

假设有一个OA系统,该系统有3000个用户,平均每天大约有400个用户要访问该系统,对一个典型用户来说,一天之内用户从登录到退出该系统的平均时间为4小时,在一天的时间内,用户只在8小时内使用该系统。

则根据公式(1)和公式(2),可以得到:

C = 400*4/8 = 200

C’≈200+3*根号200 = 242

F=VU * R / T

其中F为吞吐量,VU表示虚拟用户个数,R表示每个虚拟用户发出的请求数,T表示性能测试所用的时间

R = T / TS。

2.3 影响和评估性能的几个关键指标

从上面的公式一节中我们还得到了一个名词“吐吞量”。和吞吐量相关的有下面这些概念,记录下来以供参考。

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²  吞吐量

指在一次性能测试过程中网络上传输的数据量的总和。

对于交互式应用来说,吞吐量指标反映的是服务器承受的压力,在容量规划的测试中,吞吐量是一个重点关注的指标,因为它能够说明系统级别的负载能力,另外,在性能调优过程中,吞吐量指标也有重要的价值。

²  吞吐率

单位时间内网络上传输的数据量,也可以指单位时间内处理客户请求数量。它是衡量网络性能的重要指标,通常情况下,吞吐率用“字节数/秒”来衡量,当然,你可以用“请求数/秒”和“页面数/秒”来衡量。其实,不管是一个请求还是一个页面,它的本质都是在网络上传输的数据,那么来表示数据的单位就是字节数。

²  事务

就是用户某一步或几步操作的集合。不过,我们要保证它有一个完整意义。比如用户对某一个页面的一次请求,用户对某系统的一次登录,淘宝用户对商品的一次确认支付过程。这些我们都可以看作一个事务。那么如何衡量服务器对事务的处理能力。又引出一个概念----TPS

²  TPS (Transaction Per second)

每秒钟系统能够处理事务或交易的数量,它是衡量系统处理能力的重要指标。

²  点击率(Hit Per Second)

点击率可以看做是TPS的一种特定情况。点击率更能体现用户端对服务器的压力。TPS更能体现服务器对客户请求的处理能力。

每秒钟用户向web服务器提交的HTTP请求数。这个指标是web 应用特有的一个指标;web应用是“请求-响应”模式,用户发一个申请,服务器就要处理一次,所以点击是web应用能够处理的交易的最小单位。如果把每次点击定义为一个交易,点击率和TPS就是一个概念。容易看出,点击率越大。对服务器的压力也越大,点击率只是一个性能参考指标,重要的是分析点击时产生的影响。

需要注意的是,这里的点击不是指鼠标的一次“单击”操作,因为一次“单击”操作中,客户端可能向服务器发现多个HTTP请求。

²  吞吐量指标的作用:

ü   用户协助设计性能测试场景,以及衡量性能测试场景是否达到了预期的设计目标:在设计性能测试场景时,吞吐量可被用户协助设计性能测试场景,根据估算的吞吐量数据,可以对应到测试场景的事务发生频率,事务发生次数等;另外,在测试完成后,根据实际的吞吐量可以衡量测试是否达到了预期的目标。

ü   用于协助分析性能瓶颈:吞吐量的限制是性能瓶颈的一种重要表现形式,因此,有针对性地对吞吐量设计测试,可以协助尽快定位到性能冰晶所在位置。

²  平均相应时间

也称为系统响应时间,它一般指在指定数量的VU情况下,每笔交易从mouse 的click到IE的数据刷新与展示之间的间隔,比如说:250个VU下每笔交易的响应时间不超过2秒。

当然,响应时间也不能一概而论,对于实时交易如果银行柜台操作、超市收银员(邪恶的笑。。。)的操作、证交所交易员的操作来说这些操作的响应时间当然是越快越好,而对于一些企业级的如:

与银行T+1交易间的数据跑批、延时交易、T+1报表等,你要求它在2秒内响应,它也做不到啊。就好比你有个1MB的带宽,你传的东西是超过4MB,你要它在2秒内跑完理论速度也做不到啊,对吧,所以有些报表或者数据,光前面传输时间就不止两秒了。。。一口咬死说我所有的交易平均相应时间要2秒,真的是不科学的!



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标签: apache 性能调优 J2EE 架构师
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