系统架构设计师—计算机基础篇—系统性能评价

文章目录 性能评价指标主频CPU时钟周期机器周期CPIMIPS 系统性能调整阿姆达尔解决方案性能优化数据库应用系统Web应用系统 性能评估方法评价程序真实程序基准测试程序核心程序小型基准程序合成基准程序 基准测试程序组 评测准确度 性能指标计算机数据库应用系统Web应用系统

性能评价指标 主频

主频，又称为时钟频率，在很大程度上决定了计算机的运算速度。

CPU时钟周期

时钟周期，是计算机中最基本的单位基准时间，是一个时钟脉冲所需要的时间，也称震荡周期，实际上是主频的倒数。

机器周期

CPU周期也叫机器周期，在计算机中为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干阶段，如取指令、分析指令、执行指令等。

每个阶段完成一个基本操作，一个基本操作所需的时间就是一个机器周期。

一个机器周期由若干个时钟周期组成。

一个指令周期又包含若干机器周期。

CPI

CPI(Cycles Per Instruction，每条指令执行所用的时钟周期数)，由于不同指令的功能不同，造成指令指令时间不同，所以CPI是个平均值。

IPC(Instructions Per Cycle，每个时钟周期执行的指令条数)。 IPC=1/CPI

MIPS

MIPS(Million Instructions Per Second，每秒百万条指令)的执行速度

MIPS=指令条数/(执行时间×10^6) =主频/CPI =主频×IPC

倍率默认1000

系统性能调整 阿姆达尔解决方案

阿姆达尔定律(Amdahl)：对系统中某组件采用某种更快的执行方式，所获得的系统性能的改变程度，取决于该组件被使用的频率，或所占总执行时间的比例。

加速比计算公式=不使用改进组件时完成整个任务的时间/使用改进组件时完成整任务的时间

性能优化 数据库应用系统

造成性能不好的原因可能有：

数据库连接方式系统应用架构数据库设计数据库管理网络通信

基于这些原因，可以采取以下措施：

修改应用模式建立历史数据库利用索引技术利用分区技术

需要调整的参数包括：

CPU主存使用状况数据库设计进程或线程状态硬盘剩余空间日志文件大小 Web应用系统

性能瓶颈：

客户端程序网关接口数据库互联

优化措施：

改善应用程序的性能改善数据库连接进行流量管理和负载均衡使用Web交换机和Web缓存

需要调整的参数包括：

系统的可用性响应时间并发用户数特定应用使用的系统资源 性能评估方法 评价程序 真实程序

评测准确度最高的评价程序是真实程序

基准测试程序

把应用程序中用得最多、最频繁的部分核心程序，作为评估计算机系统性能的标准程序，称为基准测试程序(benchMark)

基准程序是目前一致承认的测试系统性能的较好方法。

核心程序

从真实程序中抽取的，具有代表性的最好是的程序段汇集而成，代码很短但非常关键。

小型基准程序

一般在100行以内，用户可以缩写程序来测试系统的各种功能，并产生用户已预知的输出结果。

合成基准程序

人为合成的测试程序。 首先要对大量应用程序中的操作进行统计，得到各种操作所占的比例，再按这个比例人为地写出测试程序。

基准测试程序组

通用基准程序集合

评测准确度

真实程序>核心程序>小型基准程序>合成基准程序>基准测试程序组

性能指标 计算机 主频（时钟频率）性价比内存容量（主存容量）硬盘速度（外存存储周期）运算速度数据处理速率PDR运算精度RASIS 可靠性可用性可维护性完整性安全性 可扩充性兼容性各种响应时间各种利用率吞吐率平均故障响应时间 数据库应用系统 数据库大小单表大小单记录大小数据库表数量表记录数量表索引数量数据库索引数量最大并发事务处理能力最大连接数查询语句性能负载均衡能力日志文件大小 Web应用系统 资源占用可用性响应时间并发用户数