在当今快节奏的数字化世界中,服务器性能至关重要。服务器 QPS(每秒查询数)是衡量服务器处理请求能力的关键指标。更高的 QPS 意味着服务器可以处理更大的工作负载,从而提高用户体验和应用程序响应能力。
优化服务器 QPS 性能是一项复杂的任务,涉及多个因素。本文将深入探讨各种服务器 QPS 性能优化秘诀,帮助您最大限度地提高服务器的处理能力。
服务器硬件优化
- CPU 升级:更快的 CPU 可以更快地处理请求,从而提高 QPS。
- 内存升级:充足的内存可确保服务器可以快速访问数据,减少延迟并提高 QPS。
- 固态硬盘 (SSD):与传统硬盘驱动器 (HDD) 相比,SSD 提供更快的读写速度,从而提高 QPS。
软件优化
- 数据库优化:优化数据库性能可以通过使用索引、分区和缓存技术来提高 QPS。
- 代码优化:优化代码以提高效率和减少资源消耗,从而提高 QPS。
- 缓存机制:缓存机制可以存储常用数据,从而减少服务器访问数据库
tps qps rps hps cps的理解
高并发(High Concurrency)描述的是系统在短时间内处理大量操作的能力。
多个关键指标用于衡量高并发性能,其中TPS(Transactions Per Second)、QPS(Queries Per Second)、吞吐量、并发数等最为常见。
TPS(每秒传输的事物处理个数)衡量服务器每秒处理的事务总数。
一个事务可以是一个接口调用,也可能包含多个接口调用或业务流程。
QPS(每秒查询率)则用来评估特定查询服务器在单位时间内处理的查询流量。
响应时间(Response-time)是执行请求从开始到结束的总时间,反映了系统响应速度。
并发数表示系统同时能处理的请求数,体现系统负载能力。
吞吐量(Throughput)测量系统在单位时间内的处理请求数量,反映系统承受压力的能力。
高并发指标之间存在关联,如QPS与TPS、并发数与响应时间等。
RPS(Request per second)表示每秒请求数,而HPS(Hits Per Second)则衡量每秒点击数。
CPS/CPM(Calls Per Second/ Calls Per Minutes)用于描述每秒/每分钟调用次数,常用于接口级性能评估。
计算关系中,QPS和TPS之间通过并发数与平均响应时间关联,而系统吞吐量则受到QPS、并发数和响应时间的影响。
在实际应用中,通过QPS(TPS)= 并发数/平均响应时间计算公式来评估系统性能,按照二八定律计算峰值时间每秒请求数(QPS),并据此估算所需机器数量。
每台机器的QPS决定所需的机器数量,通过QPS公式计算得出。
单线程QPS计算公式为QPS=1000ms/RT,其中RT为响应时间。
增加线程数量理论上可提高QPS,但实际效果受到服务器瓶颈资源限制。
最佳线程数量为消耗完服务器瓶颈资源的临界值,其计算公式考虑了线程等待时间、CPU时间及CPU数量。
系统最佳线程数量随状态变化,超过该数量会导致资源竞争、响应时间延长乃至QPS下降。
高并发性能优化需综合考虑TPS、QPS、响应时间、并发数、吞吐量等指标,通过合理配置资源以达到最佳性能表现。
性能测试监控建模之搭建Prometheus+Grafana监控平台
前言
先提一个问题:性能测试是否真的很在意有性能监控平台?
服务器资源监控、性能测试指标监控,哪个更在乎?
回答:
并不是很在意,在意也只是锦上添花!why?性能测试的重点并不是时刻盯着这些花里胡哨的图表!而是需要综合分析找到服务性能瓶颈,优化后并能提升服务性能!所以第二问题是废话,各指标间都有些关联,并不是独立存在的指标。那为什么很多人都热衷于花大量时间来搭建这样一套性能测试监控平台?
第一:为弥补jmeter性能测试工具对报表输出方面的不足,如使用类似Loadrunner性能测试工具能提供丰富的报表输出,那么也不需要如此大费周章。
第二:秀儿,锦上添花,初中级性能测试工程师又需要这样的辅助技能展示自己拥有完整的性能测试技能。
再来说一下使用jmeter工具如何做性能测试?
jmeter本身是100%纯java开发的GUI工具;正如启动jmeter时提示的一样,如果执行性能测试,建议使用NoGUI模式,即通过CLI模式执行脚本。
那么如何收集测试结果呢?
为弥补jmeter报告方面输出的不足,它有丰富的插件来完成服务器资源的监控及性能测试指标监控,如<influxdb、prometheus>+Grafana等解决方案;
如果不是这些插件又如何来使用jmeter做性能测试?这就需要性能测试工程师拥有过硬的技术功底:了解系统架构、服务架构、各框架特性及性能调优。
解决JMeter工具做性能测试的监控资源不足的方案:
第一:GUI模式下调试脚本,并不适合执行性能测试;为了避免由测试工具带来的性能问题,一般会使用NoGUI模式命令-oreport
第二:CLI模式并没错,但是会有一个问题:随着性能测试持续时间拉长,生成html报告过程中会占用负载机系统资源,而且可能使测试中断或报告无法正常生成;
第三:不管是jtl文件过大无法生成报告,还是输出report失败,都存在不确定性因素;那么我们只能使用linux命令去监控服务器资源:top、vmstat、free、iostat等。
第四:在linux方面除了命令,同样也可以使用nmon工具收集系统资源并download到本地使用excel以及结合执行jmeter测试脚本过程中的性能测试结果进行分析;
第五:那么对Vuser、RT、TPS/QPS等性性能指标如何监控呢?在使用jmeter时,可以通过修改配置文件来改变jtl文件保存结果,一来结果文件大小可以控制,二是方便结合服务器资源数据进行性能分析。
性能监控平台原理
为什么原理要夹在中间阐述?No,这只是补充!!!
原来使用jmeter完成性能测试,一是使用监控插件、二是登录linux服务器实时监控,对于数据持久化来说,是不利的,也就是说,性能测试一旦停止,
环境一恢复,那么无从结合jmeter产生的结果报告进行及时分析,所以需要搭建一款可视化性能监控平台,并且数据持久化;方便事后对比分析。
之前已经有过一篇《搭建JMeter+Grafana+Influxdb+Telegraf性能测试环境监控平台》,都是基于二进制安装包完成;
综上所述,才有今日一篇docker容器部署方案:
不管jmeter搭载何种实时数据库上报数据<prometheus/ifluxdb>,都只是为了服务性能测试找到系统瓶颈。
1、准备Docker环境
#或者yuminstall-ydocker#准备docker镜像dockerpullprom/node-exporterdockerpullprom/prometheusdockerpullgrafana/grafana
2、启动node-exporter:
#监控linux服务器资源插件:cpu、memory、diskdockerrun-d-p9100:9100\-v/proc:/host/proc:ro\-v/sys:/host/sys:ro\-v/:/rootfs:ro\–net=host\prom/node-exporter
访问地址:;内容如下:
3、启动prometheus前配置:mkdir/data/prometheus&&vim/data/prometheus/
时序数据库,搜集由其他服务上报的监控数据
global:scrape_interval:60sevaluation_interval:60sscrape_configs:-job_name:prometheusstatic_configs:-targets:[localhost:9090]labels:instance:prometheus-job_name:linuxstatic_configs:-targets:[192.168.2.212:9100]labels:instance:212-linux-job_name:jmeterstatic_configs:-targets:[192.168.2.212:9100]labels:instance:212-jmeter#docker启动prometheusdockerrun-d\-p9090:9090\-v/data/prometheus/:/etc/prometheus/\prom/prometheus
访问地址:、启动Grafana前常见目录:
Grafana可以添加prometheus、influxdb、mysql等数据库资源
mkdir/data/grafana-storagechmod777-R/data/grafana-storagedocker启动Grafanadockerrun-d\-p3000:3000\–name=grafana\-v/data/grafana-storage:/var/lib/grafana\grafana/grafana
访问地址:、Grafana添加数据源、创建报表,模版/grafana/dashboards;可以导入想要的模版
最难的是创建报表,需要数据时序数据库的字段及sql方法,最好还是找模板,省时省力!
6、jmeter开发性能测试脚本,添加listener监听器,别人有做好一个jmeterMonitor/Germey/JMeterMonitor
jmeter-prometheus-plugin插件原理:将jmeter变成一个DataExporter供prometheus抓取;
运行它的容器,将脚本放在对应宿主机映射卷,启动容器时会执行该脚本,实时上报prometheus
7、关于jmeter-prometheus-plugin插件/johrstrom/jmeter-prometheus-plugin
可以clone代码,修改监听服务端口啊、服务地址,然后再打包=true
效果展示惊人
作者:职说测试
千万并发连接下,如何保障网络性能
1. 互联网的快速发展带来了前所未有的挑战,网络性能与基础设施如何保障面临这些挑战?2. 腾讯云通过DPDK+用户态协议栈构建了独立的通用网络架构F-Stack,目的是提升网络性能。
3. 本文将深入探讨F-Stack的设计理念与应用方式,以应对互联网带来的挑战。
4. 在过去的几十年里,互联网经历了爆发式增长,带来了内容的丰富和DDoS攻击等新型挑战,对网络性能和基础设施提出了更高要求。
5. 用户对高性能网络处理和用户态协议栈的需求日益增长,腾讯云在这样的背景下打造了F-Stack。
6. 硬件性能不断提升,但软件性能的提升相对滞后,限制了应用程序的性能,增加了资源浪费和成本。
7. 多线程和事件驱动技术(如kqueue/epoll)解决了C10K问题,但对高性能网络处理和用户态协议栈提出了新挑战。
8. 腾讯云的HttpDNS服务请求量每隔几个月就翻倍,对高性能网络处理和用户态协议栈的需求尤为迫切。
9. 内核协议栈性能提升到了几十万QPS,但仍受限于横向扩展瓶颈,腾讯云选择DPDK+用户态协议栈实现内核旁路。
10. Robert David Graham指出,内核是阻碍性能提升的关键问题,应通过绕过内核等技术优化来提高性能。
11. eBPF和XDP等技术基于内核旁路原理,能显著提升网络性能,但对高内核版本和网卡驱动依赖较大。
12. 腾讯云DNSPod在2012年采用了DPDK实现了新一代权威DNS服务器,达到了单10GE 1100万QPS的性能。
13. DPDK几乎成为高性能网络程序的标准,腾讯云将DNS中使用的DPDK网络模块抽离为独立的通用网络框架F-Stack。
14. F-Stack是一个全用户态的高性能网络接入开发包,基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等。
15. F-Stack允许开发者专注于业务逻辑,而网络包在内核旁路处理,提供了POSIX兼容接口,易于上手。
16. F-Stack的多进程架构、轮询模式设计,以及对DPDK的深度集成,使其在处理高并发网络应用时表现出色。
17. F-Stack提供lib库接入方式,支持与业务应用一起编译打包,已预集成Nginx和Redis应用。
18. F-Stack针对多线程架构的应用提供性能优化建议,以适应不同业务场景。
19. F-Stack在实际应用中展现出显著的性能提升,尤其在处理超大并发的TCP短链接业务场景中。
20. F-Stack在性能方面表现出明显优势,尤其是在超过12核的短链接场景中,性能提升尤为显著。
21. F-Stack已在全球范围内获得广泛认可,应用于研究、教育和商业项目,展现出其实际业务场景中的强大价值。
22. F-Stack从DNSPod的TCP协议栈开发起步,经过多次迭代,最终形成了当前的开源版本。
23. F-Stack在性能优化、应用适配和稳定性方面进行了大量工作,成功支持了大量业务场景。
24. 展望未来,F-Stack将持续迭代优化,计划在未来一年内发布新版本,进一步提升网络性能和应用兼容性。

