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开发技术文档之
数据库服务器性能计算需求分析
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时间
版本
说明
作者
2016-02-05
1.0
初始版本
song.lian
一、 数据库服务器性能计算需求分析
考虑到***公安局超级情报系统(SIS)设备升级项目的数据库 服务器的性能，我们建议采用主流的 TPC-C 值进行性能估算。
TPC-C 是一种旨在衡量联机事务处理（OLTP）系统性能与可伸缩 性的行业标准基准测试项目。这种基准测试项目将对包括查询、更新 及队列式小批量事务在内的广泛数据库功能进行测试。对于数据库密 集型应用来说，TPC-C 被许多 IT 部门视为衡量真实 OLTP 系统性能的 有效指示器。
***市公安局超级情报系统(SIS)设备升级项目未来的并发客户 约为 5000，绝大多数应用属于联机事务处理（OLTP）性质。我们建 议对数据库服务器的性能进行如下测算：
为了方便计算数据库服务器的性能，我们约定：
1) 系统同时在线用户数为 5000 人（U1）；
2) 平均每个用户每分钟发出 2 次业务请求（N1）；
3) 系统发出的业务请求中，更新、查询、其它各占 1/3；
4) 平均每次更新业务产生 4 个事务（T1）；
5) 平均每次查询业务产生 4 个事务（T2）；
6) 平均每次其它业务产生 8 个事务（T3）；
7) 一天内忙时的处理量为平均值的 8 倍；
8) 经验系数为 1.6；(实际工程经验)
1
9) 考虑服务器保留 50％的冗余；
服务器需要的处理能力为：TPC-C=U1*N1*（T1+T2+T3）/3*8*经验系 数/冗余系数
则服务器的处理性能估算为：TPC-C= 5000*2*(4+4+8)/3*8*1.6/0.5=
1,365,333tpmC
情报系统数据库服务器关系到整个系统的稳定运行，考虑到高可 靠性和高可用性，并注重设备的可扩展性和性价比，同时考虑满足 5 年内业务系统的服务能力，建议数据库服务器配置一台 TPC-C 值不小
于 150 万的高性能小型机服务器，用做该情报系统的核心数据库服务 器。
本次我们建议新购 1 台小型机，配置 16 个 3.55GHz CPU 及 64GB
内存，用于该超级情报系统系统的核心数据库服务器。
符号
符号说明
用户模型
单位
备注
Np
网管用户数（户）
500
户
预估
Mh
用户忙时集中系数（一小时里用户所占比例）
0.8
预估
T
用户网管业务平均每次使用时间
60
秒/业务
预估
系统建设方案 业务用户行为分析模型
根据以上业务模型，得出以下系统处理能力参数：
2
忙时测速系统 WEB 服务所需建立的连接数（忙时并发连接用户
数）：
Np *Mh * T /3600＝500*0.8*60/3600=6.7
本期工程根据宁夏联通综合网管业务的发展需求，综合网管系统 忙时并发连接用户数为 7 户。
硬件设备处理能力计算 数据库服务器
本期数据库服务器 TPMC 是根据标准模型中 New-Order 事物的
处理数目来计算的，一个 New-Order 事物由平均 4-5 个左右 SQL 语 句处理完成，整个测试的执行过程中，New-Order 处理占 45%。本次 计按 4 个 SQL 计算。
数据库服务器能力估算
序
号
项目代
码
描述
数值
1
U1
本地可操作综合网管用户数
500
2
B1
用户忙时集中系数（一小时里用户所占比例）
80%
3
T1
网管服务对应的数据库事物操作数
10
4
Ty
一次网管服务对数据库操作对应的 tpmC 数量
（T1*0.45/4）
1.125tpmC
5
R
考虑服务器保留 30％的冗余；
30%
数据库处理能力为：
3
TPMC＝(U1*B1*(Ty+Ts))/(1-R)＝(5000.81.125)/(1－30%)
=642.86tpmc
存储估算
序号
项目代码
描述
数值
1
U1
总可进行网管操作用户数
500
2
U2
每日操作用户数
6 万
3
B1
每日使用宽带测速服务的用户比例
16%
4
C1
每日使用测速服务次数
4
5
b1
一次测速记录占用空间
0.004M
6
Y
系统至少一年的历史记录
365 日
7
R
考虑服务器保留 30％的冗余；
30%
8
X1
采用 RAID0+1 模式
2
数据库服务器的存储估算为：
存储容量=((U2*B1*C1*b1*Y)
/(1-R) )*X1*Z1=((60000*16%*4*0.004M*365) /(1-30%))*2/1024
MB=157GB
本期工程根据宁夏的业务规模和计算结果以及考虑网络的安全 性，建议新增数据库服务器 2 台（建议单台配置 2*8 核 3.0GHz CPU/32G/6*300G）。
接口服务器
序
项目代
描述
数值
4
号
码
1
U1
宁夏联通可进行宽带测速用户数
12 万
2
B1
用户忙时集中系数（一小时里用户所占比例）
20%
3
T1
测试服务对应的数据库事物操作数
6
4
Ty
一次测速服务对数据库操作对应的 tpmC 数量
（T1*0.45/4）
0.675tpmC
5
R
考虑服务器保留 30％的冗余；
30%
根据 tpmC 标准是根据标准模型中 New-Order 事物的处理数目来
计算的，一个 New-Order 事物由平均 4-5 个 SQL 语句处理完成，整 个测试的执行过程中，New-Order 处理占 45%。本次计算按 4 个 SQL 计算。
接口服务器处理能力为：
TPMC＝(U1*B1*(Ty+Ts))/(1-R)＝(1200000.2(0.675)/(1－
30%)
＝23143tpmc
本期工程根据宁夏的业务规模和计算结果，建议新增接口服务器
1 台（单台配置 2*8 核 3.0GHz CPU/32G/6*300G）。
Web 服务器
（1） Web 服务器处理能力
序
号
操作类
型
用户
数
每月
使用
月忙
时业
每月
忙时
日忙
时业
每天
忙时
每业
务请
每操作
对应标
对应
TPMC
对
应
服务
器
5
(万)
次数
务比 例
段天 数
务比 例
小时 数
求对 应操 作数
准事务 数
值
的 服 务
器
TPMC 值要 求
1
首页
12
5
0.6
8
0.6
6
17
6
7650
WEB 服 务 器
53100
2
身份验
证
12
5
0.6
8
0.6
6
34
6
15300
3
全流程
测速
12
5
0.6
8
0.6
6
67
6
30150
各操作对应 TPMC 值=活动用户数每月使用次数月忙时业务
比例/每月忙时段天数日忙时业务比例/每天忙时小时数操作次数
操作折算标准事务数/每小时分钟数（60）
（2） Web 访问并发性能
序号
项目代码
描述
数值
1
B1
应用线程数每 CPU
99
2
B2
WebServer 服务器 CPU 数每台
24
3
Ty1
系统负载实际有效比例
90%
4
Ty2
其中操作系统自身 cpu 使用率
10%
5
R
考虑服务器保留 30％的冗余；
30%
服务器(tomcat)处理能力为：＝B2*(Ty1-Ty2)*(1-30%)* B1
＝24*(90%-10%) * (1-30%)*99
＝1330
6
单服务器上的 tomcat 的整体理论处理能力 1000-2000 个用户并发
连接。考虑系统操作系统 cpu 使用率为 10%,系统整体负载不能高于
90%，并考虑服务器 30%的冗余后 tomcat 的处理能力为 1330 个并发 连接。
本期工程根据宁夏的业务规模和计算结果，建议新增 WEB 服务
器 1 台，与接口服务器互为备份（单台配置 2*8 核 3.0GHz
CPU/32G/6*300G）。
测速节点服务器
边缘测试服务器的性能需求，主要是对其网络带宽的估算。 测速服务器的性能估算，主要是对于其网络带宽的估算。测速服
务器都配 1 个千兆网卡。根据一个千兆网卡一般可支撑的实际网络带 宽吞吐极限为 600M 左右；从平均来看，用户从 512k 测试到 20M， 平均按 4M 估算，一台服务器能支撑的并发测试数为：600/4=150 次。
测速服务器 TPMC 值估算(以 45 万用户为基准)如下：
序 号
操作类型
用户 数
(万)
每 月 使 用 次
数
月忙 时业 务比 例
每月 忙时 段天 数
日忙 时业 务比 例
每天 忙时 小时 数
每业务 请求对 应操作 数
每操 作对 应标 准事 务数
对应
TPMC
值
对 应 的 服 务
器
服务器
TPMC
值要求
1
SOCKET 链接
45
5
0.6
8
0.6
6
24
6
40500
节
214313
7
调度
点 服 务
器
2
数据包传送
45
5
0.6
8
0.6
6
88
6
148500
3
IO 线程处理
45
5
0.6
8
0.6
6
15
6
25313
本期工程根据宁夏的业务规模和计算结果，结合宁夏业务发展情
况，建议新增测试服务器 1 台（宁夏区中心集中设置 1 台测试服务器）
（单台配置 2*8 核 2.0GHz CPU /16G/300G 以上）。
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