軟件性能測試（連載5）

2020 年 2 月 19 日
筆記

2性能監控

2.1Windows的性能監控

Windows計數器見表3-2所示。

表3-2 Windows計數器

類別	計數器名稱	描述
System	%Total Processor Time	系統中所有處理器都處於繁忙狀態的時間百分比，對於多處理器系統來說，該值可以反映所有處理器的平均繁忙狀態，該值為100%，如果有一半的處理器為繁忙狀態，該值為50%。
	Process Queue Length	線程在等待分配CPU資源所排隊列的長度，此長度不包括正在佔有CPU資源的線程。
	File Data Operations/sec	計算機對文件系統進行讀取和寫入操作的頻率，但是不包括文件控制操作
Processor	%Processor Time	CPU利用率，該計數器最為常用，可以查看處理器是否處於飽和狀態，如果該值持續超過 95%，就表示當前系統的瓶頸為CPU，可以考慮增加一個處理器或更換一個性能更好的處理器。
	%Priviliaged Time	CPU在特權模式下處理線程所花的時間百分比。一般的系統服務，進程管理，內存管理等一些由操作系統自行啟動的進程屬於這類
	%User Time	與%Privileged Time計數器正好相反，指的是在用戶狀態模式下（即非特權模式）的操作所花的時間百分比。
	%DPC Time	處理器在網絡處理上消耗的時間，該值越低越好。
Process	%Processor Time	進程的所有線程在每個處理器上的處理器時間總和。
	private Bytes	進程無法與其他進程共享的位元組數量。該計數器的值較大時，有可能是內存泄露的信號
	Work set	最近處理線程使用的內存頁
Memory	Available Mbytes	剩餘的可用物理內存，單位是兆位元組
	Pages reads/sec	表示為了解決硬錯誤而從硬盤上讀取的頁數。
	Pages writes/sec	Page Writes/sec是指為了釋放物理內存空間而將頁寫入磁盤的次數
	Pages Input/sec	表示為了解決硬錯誤而寫入硬盤的頁數（參考值：>=Page Reads/sec）
	Pages Output/sec	Pages Output/sec是指為了釋放物理內存空間而寫入磁盤的頁數如果該值遠遠大於Pages Input/sec，可能有內存泄漏
	Pages/sec	表示為了解決硬錯誤而從硬盤上讀取或寫入硬盤的頁數
	Page Faults/sec	當處理器在內存中讀取某一頁出現錯誤時，就會產生缺頁中斷，也就是 page Fault。如果這個頁位於內存的其他位置，這種錯誤稱為軟錯誤，用Transition Fault/sec 來衡量；如果這個頁位於硬盤上，必須從硬盤重新讀取，這個錯誤成為硬錯誤。硬錯誤會使系統的運行效率很快降下來。Page Faults/sec這個計數器就表示每秒鐘處理的錯誤頁數，包括硬錯誤和軟錯誤。
	Cathe Bytes	文件系統的緩存（默認為50%的可用物理內存）
Network interface	Bytes received/sec	該數據結合Bytes total/sec參看
	Bytes sent/sec	該數據結合Bytes total/sec參看
	Bytes total/sec	表示網絡中接受和發送位元組的速度，可以用該計數器來判斷網絡是否存在瓶頸
	Packets/sec	根據實際數據量大小，無建議閾值，該數據結合Bytes total/sec參看
Physical disk	Disk reads/sec	取決於硬盤製造商的規格，檢查磁盤的指定傳送速度，以驗證此速度沒有超出規格
	Disk writes/sec	取決於硬盤製造商的規格，檢查磁盤的指定傳送速度，以驗證此速度沒有超出規格Disk reads/sec+ Disk writes/sec應小於磁盤設備的最大容量
	%Disk Time	表示磁盤驅動器為讀取或寫入請求提供服務所用的時間百分比。
	Average Disk Queue Length	表示磁盤讀取和寫入請求提供服務所用的時間百分比，可以通過增加磁盤構造磁盤陣列來提高性能（<=磁盤數的2倍）
	Average Disk Read Queue Length	表示磁盤讀取請求的平均數
	Average Disk write Queue Length	表示磁盤寫入請求的平均數
	Average Disk sec/Read	磁盤中讀取數據的平均時間，單位是秒
	Average Disk sec/Transer	磁盤中寫入數據的平均時間，單位是秒

如圖3-12所示，Windows專門提供了性能計數器查看的界面。

1. CPU

•System。

Ø%Total Processor Time。

服務器整體的處理器利用率，如果持續>80%可能存在性能等問題了。

ØProcess Queue Length。

線程單元中的處理器隊列的即時長度，如果大於CPU數量+1，說明處理器處於堵塞狀態。

•Processor。

Ø%DPC Time。

處理器在網絡處理上消耗的時間，這個字越低越好。如果大於50% 並且 Processor Time很高。可能網卡性能發生了問題。

Ø%User Time。

非核心操作消耗CPU時間，如果比較大，就要考慮優化程序算法，如果是數據庫服務器考慮優化數據庫優化。

2. 內存

•Memory

ØAvailable Mbytes。

剩餘的可用物理內存。在Windows中內存可分為0內存、空閑內存、已緩存內存和忙內存。0內存是防止後面的內存看到前面的內存。已緩存內存是指先被系統核心進程註冊的內存，如果系統核心進程需要運行，它會首先使用已緩存內存。這裡的剩餘的可用物理內存是指空閑內存+已緩存內存，建議不小於總內存的10%。

Øpages/sec。

硬件頁面錯誤導致從磁盤取出的頁面數。參考值為00~20。

Øpages Read/sec。

頁的硬故障。這個值不應該超過5。

ØPage Faults。

處理器頁面錯誤計數。這個值大說明操作系統向內存讀取錯誤數據過多。

•Physical disk。

Ø%Disk Time。

所選磁盤忙於讀寫請求服務所用的時間百分比，正常值<0.5。

ØAverage Disk R/D Queue Length。

讀取(寫入)請求(隊列)的平均數，正常值<0.5。

注意。

•如果pages/sec很低並且%Disk Time &Average Disk R/D Queue Length很高說明磁盤存在問題。

•Average Disk R/D Queue Length長度增加然而pages Read/sec未降低說明內存不足。

3. 磁盤I/O

由於RAID的類型，磁盤的I/O數的計算方法如下表3-3所示。

表3-3 磁盤的I/O數的計算方法

RAID類型	計算方法
RAID0	(Reads+Writes)/Number of Disks
RAID1	(Reads+2×Writes)/2
RAID5	(Reads+4×Writes)/Number of Disks
RAID10	(Reads+42×)/Number of Disks

擴展閱讀：RAIDRAID（Redundant Array of Independent Disk 獨立冗餘磁盤陣列）技術是加州大學伯克利分校1987年提出，最初是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤，同時希望磁盤失效時不會使對數據的訪問受損失而開發出一定水平的數據保護技術。RAID就是一種由多塊廉價磁盤構成的冗餘陣列，在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。RAID可以充分發揮出多塊硬盤的優勢，可以提升硬盤速度，增大容量，提供容錯功能夠確保數據安全性，易於管理的優點，在任何一塊硬盤出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬盤的影響。

•Physical disk。

Ø% Disk Time。

如果只有%Disk Time高，說明磁盤遇到了瓶頸；如果Physical disk中其他值都高，說明有內存泄露。

Ø% Average Disksec/Transer。

0-15ms:優秀、15-30ms:良好、30-60ms:可以接受、>60ms:考慮更換硬盤或硬盤RAID方式。

4. 進程

•Process。

Ø%ProcessorTime。

查看哪些進程佔有時間最長。

ØPageFailure/sec。

進程產生的頁故障與系統產生的相比較，以判斷該進程對系統頁故障的影響。與Memory中的Page Faults/sec 比值來判斷那個進程產生的頁面時效最多。

ØPrivate Bytes。

是指進程所分配的無法與其他進程共享的當前位元組數量。如果這個值持續增長或者性能測試終止後這個值仍舊不降，說明發生了內存泄露。

5．網絡

•Network interface。

Ø Bytestotal/sec。

該計數器和網絡帶寬相除得到的百分比，建議<50%。

•網絡其他指標請參看參考SNMP。