微服务：性能评估参考标准。

悠悠 2023-11-02 06:59 158阅读 0赞

设计一个系统时，最重要的非功能质量就是高性能，不但需要进行性能测试，而且需要在设计系统时就对系统各方面的容量进行合理评估，因此，我们需要对一些常用的计算机操作所需要的时间有个大体的评估，这样才能设计出一个合理且易于实现的系统，从而减小线上系统失败所带来的风险。

## 常用的应用层性能指标参考标准 ##

以下标准是使用PC X86 桌面机器的经验值，并不代表使用线上生产机器的经验值，仅供参考，评审时应该根据机器的不同进行调整。

### 通用标准 ###

*  容量按照峰值的5倍冗余计算。
 *  分库分表后的容量一般可存储30年的数据。
 *  第三方查询接口吞吐量为5000/s。
 *  单条数据库记录占用大约1KB的空间。

### MySQL ###

*  单端口读：1000/s。
 *  单端口写：700/s。
 *  单表容量：5000万条。

### Redis ###

*  单端口读：40000/s。
 *  单端口写：40000/s。
 *  单端口内存容量：32GB。

### Kafka ###

*  单机读：30000/s。
 *  单机写：5000/s。

### DB2 ###

*  单机读峰值：20000/s。
 *  单机写峰值：20000/s。
 *  单表容量：1亿条数据。

## 常用的系统层性能指标参考标准 ##

### 寄存器和内存 ###

*  寄存器、L2、L3、内存、分支预测失败、互斥量加锁和解锁等耗时为纳秒级别。
 *  内存随机读取可达30万次/s，顺序读取可达500万次/s。
 *  内存每秒可以读取GB级别的数据。
 *  读取内存中1MB的数据为250ns，为亚毫秒级。

### 硬盘I/O ###

*  普通的SATA机械硬盘IOPS能达到120次/s。
 *  普通的SATA机械硬盘顺序读取数据可达100MB/s。
 *  普通的SATA机械硬盘随机读取数据可达2MB/s。
 *  普通的SATA机械硬盘旋转半圈需要3ms。
 *  普通的SATA机械硬盘寻道需要3ms。
 *  普通的SATA机械硬盘在已经寻道后（找到了要读取的磁盘，也找到了要读取的扇区）开始读取数据，读取一次数据真正的耗时为2ms。
 *  FusionIO卡（一种高的SSD硬盘套件）可达到百万级别的IOPS。
 *  高端机器如IBM、华为等的服务器配上高端的存储设备，可以达到每秒GB级别的数据读取，相当于普通内存的读取速度。
 *  固态硬盘访问延迟：0.1~0.2ms，为亚毫秒级别，和内存速度差不多。

### 网络I/O ###

*  常见的千兆网卡的传输速度为1000Mbit/s，即128Mbit/s。
 *  千兆网卡读取1MB数据：10ms。

### 数据库 ###

*  读写数据库中的一条记录在毫秒级别，短则几毫秒，多则几百毫秒，大于500ms一般认为超时。
 *  MySQL在4核心、256GB内存的CPU中性价比最好，继续垂直扩展时由于体系结构的限制，成本开始增加，提升的性能开始减少，性价比开始降低。

### IDC ###

*  同一机房网络来回：0.5ms。
 *  异地机房来回：30~100ms。
 *  同一机房的RPC服务调用为几个毫秒，有的为几十毫秒或者几百毫秒，一般设置500ms以上为超时。

### 网站 ###

*  网页加载为秒级别。
 *  UV：每日一共有多少用户来访，用Cookie Session跟踪。
 *  独立IP访问：每日有多少独立IP来访，同一个局域网可看到同一个IP。
 *  PV：每日单独用户的所有页面访问量。如果每日UV为50000000，那么每秒的平均在线人数为50000000/24/60/60=578人，还要知道这一秒内每个用户都在做什么，如果每秒内都在做一次查询操作，那么需要有一个能承受578/s吞吐量的机器。
 *  某社交媒体平台每秒的写入量上万，每秒的请求量上百万，每天登录的用户上亿，每天产生的数据量上千亿。

### 组合计算和估算 ###

*  普通的SATA机械硬盘一次随机读取的时间为：3ms(磁盘旋转)+3ms(寻道)+2ms(存取数据延迟)=8ms。
 *  普通的SATA机械硬盘每秒随机读取：1000ms/8ms=125次IOPS。
 *  IOPS代表磁盘每秒可随机寻址多少次，随机读取速度取决于数据是如何存放的，如果数据按照块存放，每块4KB，每次读取10块，那么随机读取速度为：10×4KB×125次/s=5MB/s。
 *  一次读取内存的时间：1000ms/30万次/s=3ns。
 *  CPU速度=10倍×内存速度=100倍×I/O速度。
 *  顺序读取普通的SATA机械硬盘1MB的数据：20ms。
 *  请记住：2的10次方=1KB，2的20次方=1MB，2的30次方=1GB，2的32次方=4GB。