性能分析题目key.docx
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性能分析题目key
分析题
(试题一)阅读下列说明,回答问题1至问题3,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】软件系统性能调优的关键是首先作好性能故障定位,面对软件系统中运行在不同平台上的多个服务器、多种应用、大量工作站以及局域网、广域网和其他类型的网络体系结构,故障点交错,故障定位测试非常复杂。
下述是《工作流平台系统》的性能测试案例描述及结果数据:
●测试案例描述:
模拟多用户登录《工作流平台系统》,针对工作流A、B、C分别连续创建20个实例,在单机和集群运行环境下分别对系统进行负载压力性能测试。
单机环境下测试用机与一台应用服务器连在同一交换机上,压力直接加在一台应用服务器上。
集群环境下测试用机与服务器集群连接在同一交换机上,压力由负载均衡模块分摊到两台应用服务器上。
在单机和集群运行环境中应用服务器和一台数据库服务器连接。
●客户端交易并发执行测试数据:
1单机运行环境
测试
案例
并发用
户数
响应时间(秒)
最大值
平均值
最小值
创建
工作
流A
实例
120
0.675
0.686
0.03
240
0.756
0.479
0.034
2集群运行环境
测试
案例
并发用
户数
响应时间(秒)
最大值
平均值
最小值
创建
工作
流A
实例
120
0.113
0.088
0.01
240
0.103
0.117
0.01
●服务器资源占用情况
1单机运行环境①应用服务器资源占用情况
测试案例
并发用户数
资源占用指标
最大值
平均值
最小值
创建工作流
A实例
120
CPUUtilization(%)
33.8
10.054
2.9
PagingRate(page/s)
2.5
0.082
0
Disktraffic(Mbyte/s)
9.75
0.813
0
240
CPUUtilization(%)
38.1
8.713
0.875
PagingRate(page/s)
0.25
0.015
0
Disktraffic(Mbyte/s)
2.6
0.336
0
②数据库服务器资源占用情况
测试案例
并发用户数
资源占用指标
最大值
平均值
最小值
创建工作流
A实例
120
CPUUtilization(%)
44.875
5.085
0.5
PagingRate(page/s)
4.75
0.274
0
Disktraffic(Mbyte/s)
8.8
1.824
0.6
240
CPUUtilization(%)
12.2
1.766
0.5
PagingRate(page/s)
5.4
0.244
0
Disktraffic(Mbyte/s)
7.2
1.584
0.6
测试案例
并发用户数
资源占用指标
最大值
平均值
最小值
创建工作流
B实例和工
作流C实例
60
CPUUtilization(%)
100
87.082
0.875
PagingRate(page/s)
268.992
158.865
0
Disktraffic(Mbyte/s)
193.319
110.948
2.25
120
CPUUtilization(%)
99.3
88.419
1.15
PagingRate(page/s)
751.358
189.785
1.8
Disktraffic(Mbyte/s)
217.775
146.304
2
240
CPUUtilization(%)
100
88.909
0.6
PagingRate(page/s)
521.447
151.829
0
Disktraffic(Mbyte/s)
197.725
146.285
0.6
2集群运行环境①两台应用服务器资源占用情况
测试
案例
并发用户数
资源占用指标
应用服务器1
应用服务器2
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
最小值
创建工
作流
A实例
120
CPUUtilization(%)
46
21.005
14
46.25
14.025
7.667
PagingRate(page/s)
3.5
0.392
0
2.167
0.206
0
Disktraffic(Mbyte/s)
65.334
6.647
0
73.833
7.588
0
240
CPUUtilization(%)
42
27.163
1.583
37.333
17.856
0.75
PagingRate(page/s)
3
0.206
0
0.667
0.045
0
Disktraffic(Mbyte/s)
7
0.849
0
6
0.674
0
②数据库服务器资源占用情况
测试案例
并发用户数
资源占用指标
最大值
平均值
最小值
创建工作流
A实例
120
CPUUtilization(%)
13
2.868
0.333
PagingRate(page/s)
0
0
0
Disktraffic(Mbyte/s)
6.667
1.767
0.6
240
CPUUtilization(%)
34.5
5.644
0.25
PagingRate(page/s)
10.667
0.508
0
Disktraffic(Mbyte/s)
5.6
1.596
0.75
【问题1】单机运行环境和集群运行环境下,系统能够提供的客户端并发性能服务等级哪种更好?
为什么?
【问题2】试分析系统应用服务器和数据库服务器资源使用情况如何?
是否有瓶颈存在?
单机运行环境和集群运行环境相比,哪种环境下资源占用率更高?
为什么?
随着系统并发负载的加大,试预测哪种环境下资源占用率递增更快?
【问题3】
集群对系统性能有哪些贡献?
有哪些弊端?
该系统是否应该采用此集群部署策略?
答案:
【问题1】(5分)
知识点包括:
在集群环境下,系统能够提供的客户端并发性能服务等级更好(3分)。
响应时间小,交易执行效率高(2分)。
【问题2】(lO分)
知识点包括:
单机环境和集群环境下,系统后台服务器资源利用率较低(2分)
不存在瓶颈(2分)。
与单机环境相比,集群环境下资源利用率更高(2分)。
为了实现集群策略,系统需要花费资源,所以造成集群环境下资源利用率更高(2分)。
随着系统承受负载的继续加大,单机环境下资源使用会递增较快,因为集群的负载均衡策略会发挥其作用(2分)。
【问题3】(l0分)
知识点包括:
集群能够提高系统的客户端并发性能服务等级,用户能够体验到更好的性能。
(3分)
集群带来较大的花费,同时增加了维护费用。
(3分)
该系统采用此集群策略是不合适的,我们看到在单机测试环境下,创建工作流B和工作流C时,数据库服务器CPU占用率平均值己经达到85%以上,应用服务器的集群策略使系统能够承受更多的并发负载,这样就给数据库服务器带来更大的压力,CPU占用率会成为瓶颈。
(4分)
(试题二)阅读下列说明,回答问题1至问题5,将解答填入答题纸的对应栏内[说明]
针对某公司办公自动化(OA)系统的负载压力测试,采用专业的负载压力测试工具来执行测试。
系统采用Browse/Server架构,服务器是一台PCServer(4路2.7GHz处理器,4GB内存),安装的平台软件包括MicrosoftInternetInformationServer5.0,ASP.NET,SQLServer2000。
使用2台笔记本电脑安装测试工具模拟客户端执行“登录”业务操作。
测试目标分别为以下两个:
第一,测试系统分别在2M、4M网络带宽下,能够支持用户登录的最大并发用户数;
第二,测试服务器的吞吐量(即:
每秒可以处理的交易数),主要包括服务器CPU平均使用率达到85%时系统能够支持的最大吞吐量和服务器CPU平均使用率达到100%时系统能够支持的最大吞吐量。
本次测试的性能需求是:
指标“响应时间”合理范围为0~5秒。
测试结果如下:
案例1
网络环境:
2M带宽
客户端性能测试结果;
测试指标
平均值
登录响应时间
3.391秒
虚拟用户数
N/A
每秒处理完成登录的个数
11.897交易/秒
注:
图中登录响应时间的纵坐标单位是0.1秒
服务器资源使用结果:
测试指标
平均值
CPU使用率
78%
案例2
网络环境:
4M带宽
客户端性能测试结果:
测试指标
平均值
登录响应时间
4.795秒
虚拟用户数
N/A
每秒处理完成登录的个数
13.447交易/秒
注:
图中登录响应时间的纵坐标单位是0.1秒
服务器资源使用结果
测试指标
平均值
CPU使用率
98%
[问题1]
简述软件系统交易执行响应时间(“RT”,ResponseTime)的概念。
[问题2]
分析案例1的测试结果数据;指出满足系统的性能指标需求时,系统能够承受的并发用户登录的最大数量,并说明理由。
[问题3]
分析案例1的测试结果数据,说明服务器CPU资源使用率是否合理,以及带宽是否是系统瓶颈,并陈述理由。
[问题4]
分析案例2的测试结果数据,说明服务器CPU资源使用率是否合理,以及增加带宽是否是提高系统性能的有效方法,并陈述理由。
[问题5]
论述CPU使用率成为系统性能瓶颈时,如何制定解决方案?
论述网络带宽成为系统性能瓶颈时,如何制定解决方案?
答案:
试题二[问题1]响应时间是系统完成事务执行准备后所采集的时间戳和系统完成待执行事务后所采集的时间戳之间的时间间隔,是衡量特定类型应用事务性能的重要指标,标志了用户执行一项操作大致需要多长时间。
[问题2]系统能够承受的并发用户登录的最大数量为50
题中指出"通常情况下,交易操作合理的响应时间为5秒以内"。
此案例中,登录响应时间随虚拟并发用户数增加而增长。
在50个虚拟并发用户的负载下,登录响应时间达到5秒(注意图形中响应时间指标的比例为10)。
当负载超过50个虚拟并发用户,响应时间超过5秒。
所以此案例中最合理的并发用户数为50。
[问题3]服务器CPU资源使用率是合理的。
2M带宽是系统处理业务的瓶颈。
理由是对比"4M带宽登录"案例,4M带宽下,系统每秒处理完成的登录个数固定在13.5个左右,登录响应时间随虚拟用户数增加而增长。
在60个虚拟用户的压力下,登录响应时间在4.2秒左右(注意图形中响应时间指标的比例为10)。
在80个虚拟用户的压力下,登录响应时间在5.8秒左右,所以在合理登录响应时间(5秒)内预计同时登录用户数是70左右。
服务器CPU使用率成为系统处理的瓶颈。
说明随着带宽的提高,系统的处理能力进一步提高,同时高吞吐量造成了系统资源的紧张,带来了新的系统性能瓶颈。
[问题4]服务器CPU资源使用率不合理,其平均值超过85%。
4M带宽的网络测试环境与2M带宽的网络测试环境相比,带来了新的系统瓶颈(CPU资源使用率平均值超过85%),所以增加带宽不是提高系统性能的有效方法。
在此基础上,继续提高带宽,系统的处理能力将进一步提高,高的处理能力会使服务器的资源瓶颈进一步加重,带来更加严重的后果。
[问题5]当CPU资源使用成为系统瓶颈时的解决方案可以概括为:
1.增加CPU的个数;2.提高CPU的主频;
3.将web服务器与数据库服务器分开部署;4.调整软件的设计与开发;
当带宽成为系统瓶颈时的解决方案可以概括为:
1.增加带宽;2.压缩传输数据。
三、实践题(25分)
下面是一个项目的性能测试结果,请分析可能存在的性能问题。
Unix服务器性能监控(数据库服务器内存8G,上千万行大量数据)
监控对象
性能参数
说明
内存
Memory
RealFreeMBytes
可用自由内存总量,单位是兆字节
VirtualFreeMBytes
可用自由虚拟内存总量,单位是兆字节
网络NetworkInterface
BytesTotal/s
网络发送和接收的速率,单位是字节/秒
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
磁盘读取速率,单位是千字节/秒
DiskWriteKB/s
磁盘写入速率,单位是千字节/秒
处理器
Processor
CPUTime%
处理器执行非闲置线程时间的百分比
WaitTime%
处理器执行等待时间的百分比
Linux服务器性能监控(应用服务器内存4G)
监控对象
性能参数
说明
内存
Memory
AvailableSwapMBytes
显示Swap空间的剩余量,单位是千字节
FreeMemoryMBytes
可用自由内存总量,单位是千字节
网络NetworkInterface
BytesTotal/s
网络发送和接收的速率,单位是字节/秒
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
磁盘读取速率,单位是千字节/秒
DiskWriteKB/s
磁盘写入速率,单位是千字节/秒
处理器
Processor
CPUTime%
处理器执行非闲置线程时间的百分比
WaitTime%
处理器执行等待时间的百分比
表1单用户执行XX查询
时间特性表
测试过程说明
测试结果(时间单位:
秒)
用户数
响应时间
XX查询
1
51.77
资源特性表
最小值
平均值
最大值
数据库服务器资源特性
内存
Memory
RealFreeMBytes
4474.00
4479.05
4487.40
VirtualFreeMBytes
16116.60
16116.60
16116.60
网络NetworkInterface
BytesTotal/sec
0.00
11.36
393.00
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
0.00
5539.28
8437.50
DiskWriteKB/s
0.00
21.99
339.80
处理器
Processor
CPUTime%
0.00
1.78
3.60
WaitTime%
0.00
13.67
17.30
应用服务器资源特性
内存
Memory
AvailableSwapKBytes
2045.60
2045.60
2045.60
FreeMemoryKBytes
49.40
49.44
49.50
网络NetworkInterface
BytesTotal/sec
0.00
24.29
807.40
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
0.00
0.00
0.00
DiskWriteKB/s
0.00
15.25
143.20
处理器
Processor
CPUTime%
0.00
0.26
4.00
WaitTime%
0.00
0.00
0.00
表220用户并发执行XX查询
时间特性表
测试过程说明
测试结果(时间单位:
秒)
并发用户数
成功用户数
最小响应时间
平均响应
时间
最大响应
时间
90%响应
时间
XX查询
20
20
82.29
83.15
84.42
83.60
资源特性表
最小值
平均值
最大值
数据库服务器资源特性
内存
Memory
RealFreeMBytes
4430.50
4963.65
6477.20
VirtualFreeMBytes
16115.70
16116.97
16120.90
网络NetworkInterface
BytesTotal/sec
2.40
175.82
2198.20
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
0.00
110732.71
196719.10
DiskWriteKB/s
0.00
30.80
441.60
处理器
Processor
CPUTime%
0.10
23.30
59.00
WaitTime%
0.20
39.17
86.60
应用服务器资源特性
内存
Memory
AvailableSwapKBytes
2045.60
2045.60
2045.60
FreeMemoryKBytes
48.00
49.26
49.80
网络NetworkInterface
BytesTotal/sec
0.00
494.85
6245.60
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
0.00
0.00
0.00
DiskWriteKB/s
0.00
19.53
163.20
处理器
Processor
CPUTime%
0.00
2.70
36.80
WaitTime%
0.00
0.00
0.00
表340用户并发执行XX查询
时间特性表
测试过程说明
测试结果(时间单位:
秒)
并发用户数
成功用户数
最小响应时间
平均响应
时间
最大响应
时间
90%响应
时间
XX查询
40
40
129.59
135.56
137.92
137.28
资源特性表
最小值
平均值
最大值
数据库服务器资源特性
内存
Memory
RealFreeMBytes
4332.60
4387.76
4518.50
VirtualFreeMBytes
16113.90
16114.82
16117.20
网络NetworkInterface
BytesTotal/sec
2.20
190.71
2178.50
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
0.00
96505.14
197150.20
DiskWriteKB/s
0.00
24.63
361.70
处理器
Processor
CPUTime%
0.10
25.05
97.70
WaitTime%
0.00
45.51
89.40
应用服务器资源特性
内存
Memory
AvailableSwapKBytes
2045.60
2045.60
2045.60
FreeMemoryKBytes
48.00
48.74
49.80
网络NetworkInterface
BytesTotal/sec
0.00
546.37
7271.00
磁盘
PhysicalDisk
DiskReadKB/s
0.00
0.00
0.00
DiskWriteKB/s
0.00
17.27
254.80
处理器
Processor
CPUTime%
0.00
3.69
74.20
WaitTime%
0.00
0.00
0.00
答案:
1、单用户查询的响应时间为51.77秒,时间过长,表明查询工作量大。
建议优化查询SQL语句,尽可能用上合适的索引,明显缩短查询时间;
2、从资源占用情况来看,应用服务器没有明显压力,数据库服务器存在明显的资源争用现象;
3、数据库服务器磁盘读表现明显,20用户并发执行时磁盘读平均值为110.74M字节/秒,峰值达到196.72M字节/秒,这是总体响应时间过长的主要原因;
数据库服务器CPU的占用率情况表现正常,但CPU的等待率较高,40用户并发执行时CPU平均等待率为45.51%,峰值达到89.40%,表明CPU经常处于磁盘I/O读入数据的等待之中,这同样能够证明磁盘I/O构成当前系统主要性能瓶颈
八、智力题(25分)
1、某城市发生了一起汽车撞人逃跑事件,该城市只有两种颜色的车,蓝15%绿85%,事发时有一个人在现场看见了,他指证是蓝车,但是根据专家在现场分析,当时那种条件能看正确的可能性是80%那么,肇事的车是蓝车的概率到底是多少?
2、有一人有240公斤水,他想运往干旱地区赚钱。
他每次最多携带60公斤,并且每前进一公里须耗水1公斤(均匀耗水)。
假设水的价格在出发地为0,以后,与运输路程成正比,(即在10公里处为10元/公斤,在20公里处为20元/公斤......),又假设他必须安全返回,请问,他最多可赚多少钱?
3、五个大小相同的一元人民币硬币。
要求两两相接触,应该怎么摆?
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