评估监控性能定位和优化 磁盘 IO 和 网络 IO

Posted 2021-01-18

1、基本概念

1.1 吞吐量

1.1.1 基本概念

????计算机系统的吞吐量是指流入，处理和流出系统的信息的速率；它取决于信息能够多快地输入内存,CPU能够多快地取指令,数据能够多快地从内存取出或存入,以及所得结果能够多快地从内存送给一台外围设备
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1.1.2 吞吐量单位

????吞吐量测试结果以 比特/秒 或 字节/秒 表示
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1.1.2 吞吐量测试

????在测试中以一定速率发送一定数量的帧，并计算待测设备传输的帧，如果发送的帧与接收的帧数量相等，那么就将发送速率提高并重新测试；如果接收帧少于发送帧则降低发送速率重新测试，直至得出最终结果
????

1.2 防火墙 和 吞吐量

1.2.1 基本概念

????吞吐量是指在不丢包的情况下单位时间内通过防火墙的数据包数量；防火墙作为内外网之间的唯一数据通道，对每个数据包的处理要耗费资源，如果吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响
????

1.2.2 防火墙效率

????吞吐量的大小主要由防火墙内网卡，及程序算法的效率决定，尤其是程序算法；大多数防火墙虽号称100M防火墙，由于其算法依靠软件实现，通信量远远没有达到100M,实际只有10M-20M；纯硬件防火墙，由于采用硬件进行运算，因此吞吐量可以达到线性90-95M,是真正的100M防火墙。
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1.3 带宽 和 吞吐量

????吞吐量和带宽是很容易搞混的一个词，两者的单位都是Mbps
???????? 带宽: Max net bitrate ，一般是指链路上每秒所能传送的比特数链路上的可用带宽
???????? 吞吐量:throughput ，实际链路中每秒所能传送的比特数，我们倾向于用“吞吐量”来表示一个系统的测试性能
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1.4 request 和 吞吐量

????一个系统的吞度量（承压能力）与request对CPU的消耗、外部接口、IO等等紧密关联；单个reqeust 对CPU消耗越高，外部系统接口、IO影响速度越慢，系统吞吐能力越低，反之越高
????

2、网络 I/O

2.1 网络 I/O 评估

2.1.1 I/O 模型

????针对某一个特定的场景来建立模型，用于IO容量规划以及问题分析，基本的网络io模型包含以下几部分
???????? IOPS
???????? 带宽
???????? IO的尺寸（大小）
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2.1.2 网络 I/O 特点

????当存储中提到IOPS最大能力的时候，一般采用随机小IO进行测试，此时占用的带宽是非常低的，响应时间也会比顺序的IO要长很多；如果将随机小IO改为顺序小IO，那么IOPS还会更大；当测试顺序大IO时，此时带宽占用非常高，但IOPS却很低
????

2.1.3 网络 I/O 评估工具

????ping：最基本的，可以指定包的大小
????iperf、ttcp：测试tcp、udp协议最大的带宽、延时、丢包
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2.2 网络I/O 监测

2.2.1 带宽

????nmon
????sar
????

2.2.2 响应时间

????简单的方法，可采用ping命令查看ping的延时是否在合理范围，是否有丢包现象
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2.3 网络 I/O 性能定位、优化

    通过网络抓包和分析的工具，诊断网络的延时、丢包等异常情况出现在哪一段，然后具体分析
 
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3、磁盘I/O

3.1 磁盘 I/O 评估

3.1.1 I/O 模型

????针对某一个特定的场景来建立模型，用于IO容量规划以及问题分析，基本磁盘 io模型包含以下几部分
???????OPS
????????宽
????????O的尺寸（大小）
????????盘IO分别在哪些盘
????????IO和写IO的比例
????????IO是顺序的还是随机的
????????*IO是顺序的还是随机的
????

3.1.2 磁盘 I/O 特点

????当存储中提到IOPS最大能力的时候，一般采用随机小IO进行测试，此时占用的带宽是非常低的，响应时间也会比顺序的IO要长很多；如果将随机小IO改为顺序小IO，那么IOPS还会更大；当测试顺序大IO时，此时带宽占用非常高，但IOPS却很低
????

3.1.3 磁盘 I/O 评估工具

????磁盘IO能力的评估工具有很多，例如orion、iometer，dd、xdd、iorate，iozone，postmark
????

3.2 磁盘I/O 监测

????iostat
????

3.3 磁盘 I/O 性能定位、优化

????有过多不必要的读写；例如减少不必要的读写，降低日志等级等