周娜

?

IT系統(tǒng)性能監(jiān)控與優(yōu)化分析

周娜

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510630

伴隨現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷提升，IT系統(tǒng)日漸被運(yùn)用到公司業(yè)務(wù)之中，通過系統(tǒng)性能發(fā)揮，輔助公司各部門實(shí)現(xiàn)良好運(yùn)營。為有效提升IT系統(tǒng)整體性能，需設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)的性能監(jiān)控，保證整個系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。通過分析數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng)的參數(shù)構(gòu)成，找到參數(shù)間關(guān)聯(lián)缺陷，依此為突破點(diǎn)實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)控的優(yōu)化。

IT系統(tǒng)；性能監(jiān)控；數(shù)據(jù)庫；操作系統(tǒng)

IT系統(tǒng)是由諸多基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成，比如說軟件設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器等，基礎(chǔ)設(shè)施之間借助網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)資源共享，從而促進(jìn)業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)。要想保證整個體性能夠充分發(fā)揮其性能，減少各設(shè)備故障，促進(jìn)各基礎(chǔ)設(shè)備性能正常發(fā)揮是首要條件，為此管理人員會根據(jù)參數(shù)變化獲得設(shè)備的運(yùn)行與性能狀態(tài)。通過對參數(shù)的聯(lián)合分析減少故障發(fā)生，促進(jìn)了整個IT系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

1 操作系統(tǒng)性能監(jiān)控與優(yōu)化

1.1 CPU

以Windows操作系統(tǒng)為例，CPU作為系統(tǒng)的最核心構(gòu)造，其性能監(jiān)控水平將決定整個系統(tǒng)性能的運(yùn)行效率，通過對CPU的重要參數(shù)的分析，可梳理各參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對CPU性能的優(yōu)化[1]。由于Windows系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度以線程為單位，調(diào)度采用高優(yōu)先級搶占，可依此分析CPU占用線程。

（1）具體參數(shù)

監(jiān)控CPU性能需要獲得如下幾點(diǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)，分別有CPU空閑時間、WIO、隊(duì)列長度、運(yùn)行狀態(tài)時間、硬件中斷次數(shù)以及中斷時間等。其中CPU空閑時間可以獲知CPU的利用率，能夠直接反映性能發(fā)揮情況；而硬件中斷次數(shù)，不能將所有的處理器中斷時間涵蓋，應(yīng)排除周期性中斷，比如常見的磁盤I/O終端中斷情況。

（2）監(jiān)控分析

依據(jù)以上參數(shù)值可以實(shí)現(xiàn)對CPU性能的監(jiān)控，依此判斷故障問題，分析問題發(fā)生的根源。若CPU利用率超過85%時，需根據(jù)ready隊(duì)列確定是否發(fā)生運(yùn)行過載，若隊(duì)列長度=1，則為暫時忙碌，而隊(duì)列長度≥2時，則存在較多線程未處理，當(dāng)這種情況持續(xù)發(fā)生可確定為CPU處理能力不足。在確定CPU運(yùn)行過載后，可依據(jù)上下文交換次數(shù)判斷是否存在多線爭用，以內(nèi)存轉(zhuǎn)換頁多少判斷是否發(fā)生內(nèi)存瓶頸，以硬件中斷參數(shù)具體分析線程問題。

（3）優(yōu)化措施

監(jiān)控優(yōu)化將從兩方面入手，其一是CPU性能參數(shù)的選擇，其二是對選擇的參數(shù)進(jìn)行報(bào)警配置，確定參數(shù)的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)。主要以確定監(jiān)控參數(shù)以CPU空閑時間、WIO時間、就緒隊(duì)列長度三項(xiàng)為主[2]。由于CPU空閑時間并不能直接說明性能問題，因此最終的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：空閑時間小于5%且ready隊(duì)列長度大于2或者WIO大于25%，以上狀態(tài)持續(xù)時間超過總統(tǒng)計(jì)時間的10%后，則說明CPU存在性能問題，需報(bào)警提示。

1.2 內(nèi)存

（1）具體參數(shù)

內(nèi)存管理中涉及的參數(shù)指標(biāo)較多，可將其分為三大類，分別是容量參數(shù)（可用量、使用率、被鎖定內(nèi)存等）、換頁操作參數(shù)、工作集參數(shù)、cache相關(guān)參數(shù)（延遲寫、刷新參數(shù)、cache fault等）等。

（2）優(yōu)化措施

內(nèi)存不足或者失效是常見的性能問題，頁面錯誤、內(nèi)存空間、讀/寫命中率等是重要的影響因素，可將以上參數(shù)指標(biāo)作為監(jiān)控的重點(diǎn)，推薦頁面錯誤數(shù)量420、內(nèi)存自由空間需穩(wěn)定在30萬KB以上，讀/寫命中率為50%，若以上參數(shù)的實(shí)際值長時間低于推薦指標(biāo)，可進(jìn)行報(bào)警提示。

1.3 磁盤

（1）具體參數(shù)

磁盤性能監(jiān)控需要分析的具體參數(shù)如下：磁盤利用率、可用空間、服務(wù)與等待時間、讀/寫次數(shù)、I/O拆分?jǐn)?shù)量。

（2）監(jiān)控分析

磁盤性能的監(jiān)控具體流程必須遵循一定的流程，磁盤性能降低存在兩方面原因，其一是由于自身功能出現(xiàn)障礙，其二則是由于利用率過高出現(xiàn)瓶頸。

（3）優(yōu)化措施

選取WIO、磁盤利用率，以及平均等待與服務(wù)時間等參數(shù)，以80%作為利用率的最高標(biāo)準(zhǔn)，若在WIO超過25%的情況下，利用率高達(dá)80%以上，同時平均服務(wù)時間還小于等待時間，說明磁盤性能不足，或者出現(xiàn)故障[3]。

2 數(shù)據(jù)庫性能監(jiān)控與優(yōu)化

（1）總體性能

吞吐量與用戶響應(yīng)時間是判斷總體性能的重要參數(shù)，兩者之間存在密切關(guān)聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)服務(wù)時間減少時，數(shù)據(jù)庫可完成更多的SQL語句。因IT系統(tǒng)本身存在差異，因此數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)時間各系統(tǒng)并不相同，需要依據(jù)實(shí)際情況而定。以EIP系統(tǒng)為例，對響應(yīng)時間推薦參數(shù)為，用戶等待時間不得超過總時間的10%，該推薦參數(shù)可用于判斷總系統(tǒng)的爭用情況。

（2）數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)性能

選用操作系統(tǒng)參數(shù)，主要借助CPU相關(guān)參數(shù)，比如利用率、WIO時間、核心態(tài)時間、用戶態(tài)時間等，分析操作系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)是否滿足數(shù)據(jù)庫需求，以及判斷數(shù)據(jù)庫是否存在緩沖區(qū)不足等問題。其監(jiān)控分析中，在CPU利用率高的情況下，可以判定數(shù)據(jù)庫磁盤或者是內(nèi)存緩沖區(qū)性能不足。若數(shù)據(jù)庫類型為DB2，可以80%作為CPU利用率的推薦參數(shù)。

3 結(jié)語

綜上所述，IT系統(tǒng)性能監(jiān)控與優(yōu)化，主要是對操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能進(jìn)行監(jiān)控，且由各基礎(chǔ)設(shè)備的參數(shù)指標(biāo)體現(xiàn)。經(jīng)研究總結(jié)，CPU性能由空閑時間小、ready隊(duì)列長度、WIO值判定。內(nèi)存性能由頁面錯誤、內(nèi)存空間、讀/寫命中率判定，磁盤性能由WIO、磁盤利用率判定，數(shù)據(jù)庫性能則有其操作系統(tǒng)性能以及吞吐量與用戶響應(yīng)時間等判定。

[1]呂燕.信息系統(tǒng)的性能監(jiān)控分析與研究[J].有線電視技術(shù)，2013（8）：58-60.

[2]張勁男，孟炬.數(shù)據(jù)庫性能監(jiān)控分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2013（10）：70-74.

[3]黃碧雄.基于Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化及監(jiān)控研究[J].中國新通信，2015（5）：126-127.

TP393.0 F832.39

A

1009-6434（2016）02-0031-01