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1、读懂服务器性能指标用户总希望有一种简单、高效的度量标准，来量化评价服务器系统，以便作为选型的依据。但实际 上，服务器的系统性能很难用一两种指标来衡量。包括TPC、SPEC、SAP SD、Linpack和HPCC在内的众 多服务器评测体系，从处理器性能、服务器系统性能、商业应用性能直到高性能计算机的性能，都给出 了一个量化的评价指标。在如此多的标准中，用户该如何选择最适合自身应用环境的评价体系呢？这里， 我们选择了应用面较广泛的TPC和SPEC，作一个深入介绍。走出误区深入TPC-C指标TPC体系是影响最大的评测基准之一，尤其近两年，国内媒体对TPC指标的报道可谓海量。但有多 少用户真正了解其中
2、的含义呢？本文以TPC-C为例，让用户深入了解这项基准测试。tpmC值在国内外被广泛用于衡量服务器系统的事务处理能力。但究竟什么是tpmC值呢?笔者曾向一 些用户、专业媒体记者乃至某些国外大公司的技术人员问过这个问题，但回答的精确度与tpmC值的流行 程度差异甚远。不少人将之误写为TPMC，甚至与TPC组织混为一谈。TPC（Transactionprocessing Performance Council，事务处理性能委员会）是由数十家会员公司创 建的非盈利组织，总部设在美国TPC的成员主要是计算机软硬件厂家，而非计算机用户，其功能是制 定商务应用基准程序的标准规范、性能和价格度量，并管理测试
3、结果的发布。TPC不给出基准程序的代码，而只给出基准程序的标准规范。任何厂家或其他测试者都可以根据规 范，最优地构造出自己的测试系统（测试平台和测试程序）。为保证测试结果的完整性，被测试者（通常是 厂家）必须提交给TPC 一套完整的报告（Full Disclosure Report），包括被测系统的详细配置、分类价格 和包含5年维护费用在内的总价格。该报告必须由TPC授权的审核员核实（TPC本身并不做审计）TPC 在全球只有不到10名审核员，全部在美国。TPC推出过11套基准程序，分别是正在使用的TPC-App、TPC-H、TPC-C、TPC-W，过时的TPC-A、TPC-B、 TPC-D和T
4、PC-R，以及因为不被业界接受而放弃的TPC-S（Server专门测试基准程序）、TPC-E （大型企 业信息服务测试基准程序）和TPC-Client/Server。而目前最为“流行”的TPC-C是在线事务处理（OLTP） 的基准程序，于1992年7月完成，后被业界逐渐接受。TPC-C使用三种性能和价格度量，其中性能由tpmC（transactions per minute， tpm）衡量，C指 TPC中的C基准程序。它的定义是每分钟内系统处理的新订单个数TPC-C还经常以系统性能价格比的方 式体现，单位是$/tpmC，即以系统的总价格（单位是美元）/tpmC数值得出。解读tpmC从TPC-C
5、的定义不难知道，这套基准程序是用来衡量整个IT系统的性能，而不是评价服务器或某种 硬件系统的标准，而且tpmC数值的高低直接受到各个环节的影响，右表大概可以说明系统设置对tpmC 测试的影响。此处的“IT系统”包括服务器、外设（如硬盘或RAID）、服务器端操作系统、数据库软件、 客户端及其操作系统、数据库软件和网络连接等。因此，如何解读tpmC数值会因不同的采购需求有非常 大的差异。tpm C测试指标与硬件的关联度交易类型复杂程度发生频率访问表的数量（内存、磁 盘IO相关）平均逻辑IO数目CPU的负载（）新订单复杂交易45%84653付款复杂交易43%4811交货4%4708订单查询简单交易4
6、%3121库存查询复杂交易4%340127上述5种交易中，除付货交易是事后批处理，其余4种皆为联机交易。要注意的是，在处理新订单的同时， 系统还要处理其他4类事务请求。通常而言，新订单请求不可能超出全部事务请求的45%，因此，当一个系 统的性能为1000tpmC时，它每分钟实际处理的请求数是2000多个。以服务器为例。在很多厂家的TPC测试系统中，服务器的价格只是系统总价格的25%或更小，而硬 盘的价格有可能占到总价格的30%以上，因为TPC-C要求被测系统必须保存180天的事务记录（这一趋 势从一些最新的TPC-C测试结果来看，会愈演愈烈）。如果同样的服务器被用到用户的环境中，厂家报 的tp
7、mC值就意义不大，因为用户的实际系统与厂家原来用于TPC测试的系统大不一样。当同样的主机用 在不同的系统中时，tpmC值可能有相当大的变化，现在许多用户还没有意识到这一点。尤其需要服务器采购用户注意的是，tpmC指标更多的是衡量从Client到终端网络的性能区域（如 左图所示），而不是通常误认为的服务器到企业端网络的性能。由此可见，如果用户是建立一套全新的 业务系统，那么无妨多借鉴tpmC的性能指标，如果只是采购某种或某些硬件设备，则需要参考更多的指 标。对于tpmC数值着迷的用户而言，一个现实问题是，实现高tpmC指标的代价是否能够承受，毕竟TPC-C 都是很复杂的基准程序，做一个严格的测试
8、非常消耗资源，厂商通常不会给TPC报告出全部花费的金钱 和时间。实际上，正因为tpmC（其他评测指标也大都一样）受系统优化影响较大，业界对于是否应该在测试 中进行优化向来争议颇多。在1993年，当时三大IT公司的专家就对OLTP性能测试的优化提出过反对意 见DEC 的 JimGray（现为 TPC-C委员会专家）与 Walt Kohler、天腾公司（TANDEN）的 Charles Levine和IBM的Steve Kiss共同发表了对OLTP性能测试指标是否应该进行人为优化的看法：“一个好的性能测试指标是不会依赖于特殊情况下的优化。最理想的情况应该是：一个测试指标在 测试过程中所表现出的性质
9、和能力，以及对测试所做的优化能够确实提供对现实世界中用户实际应用的 性能改进。然而，事与愿违，某些厂商迫于标准测试指标所带来的巨大市场压力，他们花费巨大的精力 在如何改进测试结果的同时还能降低价格比率，而全然不顾所做的这一切优化究竟是否给用户带来了真 实的利益。”相信实践：最佳检验方式众所周知，成熟的企业从不相信任何“国际通用标准”，而是花相当精力，比如预算的5%，使用 自己的应用来测试系统，从而决定选型。“国际通用标准”的度量可以作为参考值，而不应作为必要条 件。尤其是一定要弄清这些流行度量有什么含义，是在什么样的系统环境中测得的，以及基准程序是否 符合企业真实的业务流程和运作模式。下面就是
10、三种不同的检测模式。在真实环境中运行实际应用这是最理想的方式。要求制造商或系统集成商配合将系统（含平台、软件和操作流程）在一个实际用 户点真正试运行一段时间。这样，用户不仅能看到实际性能，也能观察到系统是否稳定可靠、使用是否 方便、服务是否周到、配置是否足够、全部价格是否合理。使用用户定义的基准程序如果第一种方式不可行，用户可以定义一组含有自己实际应用环境特征的应用基准程序。业内有两 个典型的例子：其一是，近年来由于3层应用模型的风靡，SAP SD基准获得了众多厂商和用户的认可， 于是在很多地方都能看见对SAP测试数据的引用；其二是，国家税务总局曾经开发自己的基准程序，以 帮助税务系统进行服务
11、器选型。这种方式在中国尤其重要，因为中国的信息系统有其特殊性。使用通用基准程序如果前两种均难实行，那么使用如TPC-C之类的通用基准程序未尝不可。但用户应当尤其注意一一 实际应用是否与基准程序相符？绝大多数基准程序都是在美国制订的，而中国的企事业单位与美国的运 作方式常常不一样，在使用TPC-C时，用户应该清楚地知道：自己的应用是否符合批发商模式?事务请求 是否与测试模式近似？对响应时间的要求是否那么高？如果都不是，则tpmC值的参考价值就不太大了。 那么不妨看看其他的更合适的测试指标，例如SPECweb2005等。主流基准测试概览基准名称基本描述侧重点TPC-C单位为tpmC,对系统在线事务
12、处理能力进行 评价，含义为每分钟内系统处理新订单的个 数。主要是服务器OLTP，主要是模拟企业 MIS、ERP系统来考验服务器联机业务 处理能力TPC-H单位为QphHsize，表示系统在处理特定资 料量的数据库时，系统在一小时之内能完成主要目的是考验基于特定查询的决策支 持能力，强调服务器在数据挖掘、分析查询的数量。处理上面的能力。SPECCPU2000单位为比值，是系统执行测试程序的时间与 参考系统的比值。考察系统CPU运算能力和内存性能。SPECweb2005指标为整数，含义为系统能同时相应的最大Http连接数。侧重CPU、内存、系统I/O和网络的整 体性能。SPECjAppServer
13、2004单位为jops配置，即基于java平台的应用 服务器每秒能执行的java操作数。衡量JIEE 1.3应用服务器的性能Linpack指标为实数，指HPC采用高斯消元法求解一 元N次稠密线性代数方程组的每秒处理次 数。衡量HPC单机或集群的浮点性能。HPCC包括7个子项，为HPL、双精度矩阵乘法、 内存带宽、并行矩阵转置、随机存储、傅立 叶变换与通信带宽延迟。全面衡量HPC系统性能，缺陷是比较复 杂，测试时间较长。SAP SD指标涵义为一定数量规模的SAP SD客户端 发出SAPS请求，系统的响应时间与每小时 能完成的订单数量。衡量单一系统同时执行应用程序与数据 库的能力。主流基准测试概览
14、基准名称基本描述侧重点TPC-C单位为tpmC，对系统在线事务处理能力进行 评价，含义为每分钟内系统处理新订单的个 数。主要是服务器OLTP，主要是模拟企业 MIS、ERP系统来考验服务器联机业务处 理能力TPC-H单位为QphHsize，表示系统在处理特定资 料量的数据库时，系统在一小时之内能完成查 询的数量。主要目的是考验基于特定查询的决策支 持能力，强调服务器在数据挖掘、分析处 理上面的能力。SPECCPU2000单位为比值，是系统执行测试程序的时间与参 考系统的比值。考察系统CPU运算能力和内存性能。SPECweb2005指标为整数，含义为系统能同时相应的最大Http连接数。侧重CPU
15、、内存、系统I/O和网络的整 体性能。SPECjAppServer2004单位为jops配置，即基于java平台的应用 服务器每秒能执行的java操作数。衡量JIEE 1.3应用服务器的性能Linpack指标为实数，指HPC采用高斯消元法求解一 元N次稠密线性代数方程组的每秒处理次数。衡量HPC单机或集群的浮点性能。HPCC包括7个子项，为HPL、双精度矩阵乘法、内 存带宽、并行矩阵转置、随机存储、傅立叶变 换与通信带宽延迟。全面衡量HPC系统性能，缺陷是比较复 杂，测试时间较长。SAP SD指标涵义为一定数量规模的SAP SD客户端 发出SAPS请求，系统的响应时间与每小时能 完成的订单数量。衡量单一系统同时执行应用程序与数据 库的能力。突出重点SPEC 关注 CPU 和 Web与TPC体系注重在线处理能力和数据库查询能力不同，SPEC体系中最广为人知的两个子项，是衡量CPU、内存性能的CPU2000和Web服务器性能的web2005。除了 TPC家族，SPEC家族也是广为人知的一大体系。SPEC指标体系由Standard Performance Evaluation Corp.制定，目前主要包括针对
