云計(jì)算是當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域非常熱門的主題，各個(gè)企業(yè)都對(duì)該項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是大量的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用企業(yè)已經(jīng)通過(guò)部署云計(jì)算而直接受益。而針對(duì)企業(yè)內(nèi)部計(jì)算資源重組優(yōu)化的私有云也在悄悄興起。

    云平臺(tái)搭建的核心，就是將現(xiàn)有的資源進(jìn)行整合，而這個(gè)核心的技術(shù)手段就是虛擬化。隨著企業(yè)信息化的不斷快速發(fā)展企業(yè)當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心均存在整合復(fù)雜、IT平臺(tái)異構(gòu)混亂、管理成本過(guò)大等情況由于虛擬化技術(shù)具有節(jié)省成本、節(jié)能降耗、便于管理、便于部署、便于標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)器整合及最大化的利用率等諸多優(yōu)勢(shì)，因而在最近幾年從備受關(guān)注快速進(jìn)入到大規(guī)模實(shí)施階段。

    在虛擬計(jì)劃實(shí)施之前我們通常都會(huì)根據(jù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，制定完善的方案而典型的場(chǎng)景分為兩種:

    第一種是原來(lái)企業(yè)中已經(jīng)存在各種應(yīng)用并在傳統(tǒng)的服務(wù)器環(huán)境中運(yùn)行，為了進(jìn)行資源整合，通常需要對(duì)現(xiàn)有運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，用以確定未來(lái)的服務(wù)器硬件采購(gòu)以及應(yīng)用程序的部署和遷移策略，例如服務(wù)器采購(gòu)什么類型的CPU，多大容量的內(nèi)存每臺(tái)服務(wù)器上面運(yùn)行多少個(gè)應(yīng)用程序。這種場(chǎng)景經(jīng)�？梢酝ㄟ^(guò)一些工具采集一段時(shí)間的數(shù)據(jù)分析得到。

    第二種場(chǎng)景相對(duì)復(fù)雜，就是企業(yè)要?jiǎng)?chuàng)建新的數(shù)據(jù)中心，采用全新的服務(wù)器和全新的應(yīng)用系統(tǒng)，在這種場(chǎng)景下任何的工具都派不上用場(chǎng)，但是為了硬件的采購(gòu)以及進(jìn)行資源的分配，必須要有相應(yīng)的評(píng)估手段否則各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)都希望分配更多的系統(tǒng)資源。因此我們必須找到一種性能指標(biāo)的計(jì)算方式，指導(dǎo)我們進(jìn)行資源池容量的估算以及各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)初始資源的分配。

一、兩個(gè)重要指標(biāo)

    目前業(yè)界常用的性能指標(biāo)的分類還是非常多的，比如SPEC系列基準(zhǔn)測(cè)試、TPC Benchmark系列測(cè)試、Linpack基準(zhǔn)測(cè)試Oracle應(yīng)用程序的基準(zhǔn)測(cè)試等，那么怎樣選擇具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的指標(biāo)呢？重要的選擇依據(jù)就是首先需要被業(yè)界所廣泛認(rèn)可、可衡量、通用性強(qiáng)同時(shí)由于該指標(biāo)指導(dǎo)服務(wù)器資源的分配，因此這項(xiàng)指標(biāo)必須要有服務(wù)器廠家提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)供參考才可能有實(shí)際的意義。

    我們可以看到，目前在服務(wù)器硬件出廠時(shí)，一般均會(huì)通過(guò)兩項(xiàng)重要的指標(biāo)用來(lái)衡量服務(wù)的處理性能，一種是SAPS另外一種就是traps/sec (tpmC)。SAPS指標(biāo)專用在基于SAP應(yīng)用環(huán)境的性能估算相對(duì)專用性比較強(qiáng)。而tpmC相對(duì)更通用大家只要遵循TPC-C的標(biāo)準(zhǔn)即可以通過(guò)測(cè)試獲取相應(yīng)的指標(biāo)(tpmC)如果可以估算出應(yīng)用的性能指標(biāo)需求，就可以參照服務(wù)器的性能指標(biāo)進(jìn)行資源的分配。這兩種指標(biāo)也是對(duì)于服務(wù)器提供廠商來(lái)講衡量服務(wù)器處理性能的重要參數(shù)。

    1 .SAP系統(tǒng)硬件配置預(yù)估(Sizing)

    SAP將硬件配置預(yù)估稱為“Sizing。Sizing的基本前提為:CPU利用度不超過(guò)70%，對(duì)話響應(yīng)時(shí)間小于2秒并假定正確的客戶化配置、高質(zhì)量的開發(fā)工作、以及良好的系統(tǒng)調(diào)優(yōu)工作。SAP Sizing的結(jié)果主要考慮CPU‘內(nèi)存和存儲(chǔ)容量。

    SAP Sizing是一個(gè)循序漸進(jìn)、逐步求精的過(guò)程。在一個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中，往往需要多次進(jìn)行sizing隨著項(xiàng)目的進(jìn)行越來(lái)越多的細(xì)節(jié)被確定下來(lái)，SIZIng的結(jié)果也會(huì)越來(lái)越準(zhǔn)確。

    SAP采用SAPS作為CPU的衡量指標(biāo)，該指標(biāo)被所有主流硬件廠商接受。SAPS是SAP Application Performancestandard的簡(jiǎn)稱。SAPS值為100意味著系統(tǒng)每小時(shí)可以處理2000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)訂單條目。

    2. tpmC

    TPC-C單位為tpmC,tpm是transactions per minute的簡(jiǎn)稱;C指TPC中的C基準(zhǔn)程序。用于對(duì)系統(tǒng)在線事務(wù)處理能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，含義為每分鐘內(nèi)系統(tǒng)處理新訂單的個(gè)數(shù)。主要針對(duì)的是服務(wù)器OLTP，主要模擬企業(yè)MIS、ERP系統(tǒng)來(lái)考驗(yàn)服務(wù)器聯(lián)機(jī)業(yè)務(wù)處理能力。

    通過(guò)以上的信息我們可以看出由于SAPS值特定使用在SAP程序的性能基準(zhǔn)測(cè)試，不具備一定的通用性。而tpmC指標(biāo)可以針對(duì)任何種類的應(yīng)用程序，只需符合TPC-C的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)即可。因此我們選擇tpmC作為評(píng)估性能的主要關(guān)鍵指標(biāo)，如果是SAP應(yīng)用程序和非SAP應(yīng)用混雜的環(huán)境，由于服務(wù)器廠商一般會(huì)同時(shí)出具這兩種指標(biāo)，我們也可以進(jìn)行相應(yīng)的換算以供參考，供整體進(jìn)行資源分配使用。

二、如何使用tpmC進(jìn)行衡量

    理論上來(lái)講，官方發(fā)布的tpmC必須經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格測(cè)試才能獲得，無(wú)論是從設(shè)備、應(yīng)用或者是成本來(lái)說(shuō)對(duì)于普通的用戶來(lái)講都是不可能完成的那我們?cè)鯓影堰@個(gè)數(shù)值運(yùn)用到我們的實(shí)際環(huán)境當(dāng)中呢，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們首先來(lái)分析一下標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試場(chǎng)景。

    在實(shí)際的測(cè)試環(huán)境中tpmC代表的是系統(tǒng)的最大的持續(xù)性能它被定義為系統(tǒng)每分鐘可以處理多少個(gè)新訂單事務(wù)與此同時(shí)，系統(tǒng)還在處理其他4種事務(wù)類型(付款、交貨、訂單查詢、庫(kù)存查詢)。所有5個(gè)TPC-C事務(wù)都有某個(gè)限定的用戶響應(yīng)時(shí)間要求每種事務(wù)處理90%的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于或等于5秒庫(kù)存查詢的響應(yīng)時(shí)間可以在20秒以內(nèi)而且每種事務(wù)類型還會(huì)有相關(guān)的權(quán)重:tpmC的取值按有效TPC-C配置期間每分鐘處理的平均交易次數(shù)測(cè)量，至少要運(yùn)行12分鐘。測(cè)試的具體業(yè)務(wù)模型參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 tpmC測(cè)試指標(biāo)與硬件的關(guān)聯(lián)度

    業(yè)界根據(jù)這個(gè)場(chǎng)景總結(jié)出了一種tpmC的計(jì)算方式，可以采用估算的方法對(duì)目前的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)估這里面主要包括了7部分內(nèi)容:用戶數(shù)、每個(gè)用戶日業(yè)務(wù)交易量、高峰時(shí)段交易量所占比例、高峰時(shí)段時(shí)長(zhǎng)、交易復(fù)雜性參數(shù)、未來(lái)發(fā)展冗余量值、設(shè)計(jì)CPU使用率這里面比較復(fù)雜的就是“交易復(fù)雜性參數(shù)”，它的定義為:交易或操作的復(fù)雜性參數(shù)(β):是指對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)的tpmC交易，用戶應(yīng)用系統(tǒng)每次操作的復(fù)雜性和大小可以折算成多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的tpmC交易，而一個(gè)tpmC值的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是指每分鐘完成5類事務(wù)處理各一次。必須要指出的是這個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值僅僅是用在我們估算的時(shí)候這個(gè)數(shù)值和我們測(cè)試的場(chǎng)景沒(méi)有關(guān)系提供的估算方法也是按照這個(gè)原則進(jìn)行的計(jì)算。

    ·應(yīng)用系統(tǒng)tpmC(即每分鐘處理的交易量)需求估算方法:日業(yè)務(wù)交易總量{D}二用戶數(shù)(u)  x每個(gè)用戶日業(yè)務(wù)交易量(t)*交易復(fù)雜性參數(shù)(β);

    ·峰值tpmC=日業(yè)務(wù)交易總量(D) x高峰時(shí)段交易量所占比例(a)高峰時(shí)段時(shí)長(zhǎng)h)/60。

    考慮未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展冗余和CPU使用率后:應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器tpmC需求值二峰值tpmC * [1+未來(lái)發(fā)展冗余量值(f)/設(shè)計(jì)CPU利用率(c)。

表2 tpmC計(jì)算表格

三、實(shí)例說(shuō)明

    以下為某業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的性能評(píng)估過(guò)程；

    該業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總用戶數(shù)量為130個(gè)，不同類型的操作為4種典型場(chǎng)景分別為瀏覽、查詢、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)變更和接口數(shù)據(jù)交互，由于部分用戶承擔(dān)多種業(yè)務(wù)角色執(zhí)行這4種業(yè)務(wù)操作的用戶數(shù)量分別為100, 20, 20和60(特別需要注意的是此時(shí)的用戶數(shù)不一定代表人，而是和數(shù)據(jù)庫(kù)直接業(yè)務(wù)發(fā)生數(shù)據(jù)交互的服務(wù)器、工作站等)。

    在需要進(jìn)行用戶瀏覽的100個(gè)用戶中，每個(gè)用戶平均在一天發(fā)生960筆交易，大部分交易發(fā)生在正常上班的8小時(shí)內(nèi)，在8小時(shí)內(nèi)的交易量大概占到整天交易的80%。這些交易對(duì)于服務(wù)器來(lái)講全部為查詢操作，交易復(fù)雜性參數(shù)按照公式折算為400在未來(lái)的一年中，交易可能會(huì)有50%的增量為了保證服務(wù)器的高效、穩(wěn)定運(yùn)行，要求計(jì)算資源使用率不能超過(guò)80%。通過(guò)這些關(guān)鍵參數(shù)的輸入，得出“數(shù)據(jù)庫(kù)一用戶瀏覽”操作系統(tǒng)的tpmC值為24000。根據(jù)同樣的算法得出其他三種場(chǎng)景下服務(wù)器所需性能指標(biāo)分別為120, 75, 525總計(jì)為24720。

    為了驗(yàn)證我們估算出來(lái)的數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)試的偏差以衡量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們針對(duì)該項(xiàng)目組織了性能壓力測(cè)試工作測(cè)試場(chǎng)景及結(jié)果如下:

    1.硬件環(huán)境

    硬件環(huán)境如表3.

表3 硬件環(huán)境   

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