软考高级 架构师 第七章 系统配置与性能评价

第七章系统配置与性能评价

1.性能指标

对象	指标
计算机	时钟频率；运算速度；运算精度；内存的存储容量；存储器的存储周期；数据处理速率PDR；吞吐率；各种响应时间；各种利用率；RASIS特性（可靠性、可用性、可维护性、完整性和安全性）；平均故障响应时间；兼容性了可扩充性；性能价格比
路由器	设备吞吐量、端口吞吐量、全双工线速转发能力、背靠背帧数、路由表能力、背板能力、丢包率、时延、时延抖动、VPN支持能力、内部时钟精度、队列管理机制等
交换机	交换机类型、配置、支持网路类型、最大ATM端口数、最大SONET端口数、最大FDDI端口数等
网络	设备级性能指标；网络级性能指标；应用级性能指标；用户级性能指标；吞吐量
操作系统	系统的可靠性、吞吐量、系统响应时间、资源利用率、可移植性
数据库	数据库大小、数据库中表的数量、单个表的大小、表中允许的记录行量、单个记录的大小、表上所允许的索引数量、数据库所允许的索引数量、最大并发事务处理能力、负载均衡能力、最大连接数
WEB服务器	最大并发连接数、响应延迟、吞吐量

2.性能评价方法

常用方法：
（1）时钟频率。一般主频越高，速度越快。
（2）指令执行速度。计量单位KIPS，MIPS
（3）等效指令速度法。统计各类指令在程序中所占比例，并进行折算，是一种固定比例法。
（4）数据处理速率法（PDR）。采用计算PDR值的方式来衡量机器性能，PDR值越大，机器性能越好。PDR与每条指令和每个操作数的平均位数以及每条指令的平均速度有关。

基准程序法：把应用程序中用的最多、最频繁的那部分核心程序作为评价计算机性能的标准程序，称为基准测试程序。是目前被用户一致承认的测试性能的较好办法。基准程序有：
整数测试程序：得到MIPS值越大，说明机器处理速度越快。
浮点测试程序：指标MFLOPS（理论峰值浮点速度）
SPEC测试程序：重点面向机器性能的基准程序集，将被测计算机的执行时间标准化，即将被测计算机的执行时间除以一个参考处理器的执行时间。
TPC基准程序：用于评测计算机在事务处理、数据库处理、企业管理与决策支持系统等方面的性能。其中，TPC-C是在线事务处理的基准程序，TPC-D是决策支持的基准程序。TPC-E作为大型企业信息服务的基准程序。

四种评价程序，评价程序的准确程度依次降低：真实程序、核心程序、小型基准程序、合成基准程序。

3.阿姆达尔解决方案

阿姆达尔定律主要用于系统性能改进的计算中。阿姆达尔定律是指计算机系统中对某一部件采用某种更快的执行方式所获得的系统性能改变程度，取决于这种方式被使用的频率，或所占总执行时间的比例。
阿姆达尔定律定义了采用特定部件所取得的加速比。假定我们使用某种增强部件，计算机的性能就会得到提高，那么加速比就是下式所定义的比率。
加速比=不使用增强部件时完成整个任务的时间/使用增强部件时完成整个任务的时间
总加速比=原来来执行时间/新的执行时间=1/（（1-增强比例）+（增强比例/增强加速比））
例：
如果改良了局部，局部运行时间占总体运行时间的60%，而局部改良后速度提高到原来的5倍。则其加速比为5，总加速比=1/（（1-0.6）+（0.6/5）） = 100/52。所以原来时间/新的时间为100/52，则整体系统处理速度是原来的1.92倍。