您当前的位置:首页 > 电脑百科 > 程序开发 > 架构

架构师才需要知道的知识:如何做容量预估和调优

时间:2021-12-27 09:29:58  来源:  作者:大数据架构师

为了构建高并发、高可用的系统架构,压测、容量预估必不可少,在发现系统瓶颈后,需要有针对性地扩容、优化。结合楼主的经验和知识,本文做一个简单的总结,欢迎探讨。

1、QPS保障目标

一开始就要明确定义QPS保障目标,以此来推算所需的服务、存储资源。可根据历史同期QPS,或者平时峰值的2到3倍估算。

压测目标示例:

  • qps达到多少时,服务的负载正常,如平均响应时间、95分位响应时间、cpu使用率、内存使用率、消费延迟低于多少
  • 不要让任何一个环节成为瓶颈,需考虑服务实例、数据库、redis、ES、Hbase等资源

2、服务注意点

2.1、服务qps上限

服务qps上限 = 工作线程数 * 1/平均单次请求处理耗时

主要关注以下几点:

(1)工作线程数,对qps起到了直接影响。

dubbo工作线程数配置举例:

<dubbo:protocol name="dubbo" threadpool="fixed" threads="1000" />

(2)cpu使用率:跟服务是I/O密集型,还是计算密集型有关。

  • I/O密集型:调用多个下游服务,本身逻辑较简单,cpu使用率不会很高,因此服务实例的个数不用很多
  • 计算密集型:本身逻辑很复杂,有较重的计算,cpu使用率可能飙升,因此可适当多部署一些服务实例

(3)网络带宽:

  • 对于大量的小请求,基本无需考虑
  • 如果请求内容较大,多个并发可能打满网络带宽,如上传图片、视频等。

以实际压测为准。或者在线上调整权重,引导较多流量访问1台实例,记录达到阈值时的qps,可估算出单实例的最大qps。

2.2、超时时间设置

架构师才需要知道的知识:如何做容量预估和调优

 

漏斗型:从上到下,timeout时间建议由大到小设置,也即底层/下游服务的timeout时间不宜设置太大;否则可能出现底层/下游服务线程池耗尽、然后拒绝请求的问题(抛出
JAVA.util.concurrent.RejectedExecutionException异常)

原因是上游服务已经timeout了,而底层/下游服务仍在执行,上游请求源源不断打到底层/下游服务,直至线程池耗尽、新请求被拒绝,最坏的情况是产生级联的雪崩,上游服务也耗尽线程池,无法响应新请求。

具体timeout时间,取决于接口的响应时间,可参考95分位、或99分位的响应时间,略微大一些。

dubbo超时时间示例:在服务端、客户端均可设置,推荐在服务端设置默认超时时间,客户端也可覆盖超时时间;

<dubbo:service id="xxxService" interface="com.xxx.xxxService" timeout=1000 />

<dubbo:reference id="xxxService" interface="com.xxx.xxxService" timeout=500 />

2.3、异步并行调用

架构师才需要知道的知识:如何做容量预估和调优

 

如果多个调用之间,没有顺序依赖关系,为了提高性能,可考虑异步并行调用。

dubbo异步调用示例:

  1. 首先,需要配置consumer.xml,指定接口是异步调用:<dubbo:reference id="xxxService" interface="com.xxx.xxxService" async=true />
  2. 然后,在代码中通过RpcContext.getContext().getFuture()获取异步调用结果Future对象:
// 调用1先执行
    interface1.xxx();

    // 调用2、3、4无顺序依赖,可异步并行执行
    interface2.xxx();
    future2 = RpcContext.getContext().getFuture();
    interface3.xxx();
    future3 = RpcContext.getContext().getFuture();
    interface4.xxx();
    future4 = RpcContext.getContext().getFuture();

    // 获取调用2、3、4的执行结果
    result2 = future2.get();
    result3 = future3.get();
    result4 = future4.get();
    // 此处会阻塞至调用2、3、4都执行完成,取决于执行时间最长的那个
    handleResult2(result2);
    handleResult3(result3);
    handleResult4(result4);

    // 调用5最后执行,会阻塞至前序操作都完成
    interface5.xxx();

2.4、强依赖、弱依赖

  • 强依赖调用:决不能跳过,失败则抛异常、快速失败
  • 弱依赖调用:决不能阻塞流程,失败可忽略

2.5 降级

  • 粗粒度:开关控制,如对整个非关键功能降级,隐藏入口
  • 细粒度:调用下游接口失败时,返回默认值

2.6 限流

超过的部分直接抛限流异常,万不得已为之。

3、存储资源注意点

3.1、放大倍数:1次核心操作,对应的资源读写次数、接口调用次数

架构师才需要知道的知识:如何做容量预估和调优

 

例如:1次核心操作,查了3次缓存、写了1次缓存、查了2次数据库、写了1次数据库、发了1次MQ消息、调了下游服务A的接口;

则对于读缓存放大倍数为3,写缓存放大倍数为1,读数据库放大倍数为2,写数据库放大倍数为1,MQ放大倍数为1,调用下游服务A的放大倍数为1。针对写放大倍数,需要单独考虑主库是否扛得住放大倍数的qps。

需关注:

  • 读、写的放大倍数,要分开考虑,因为分布式架构通常是一主多从,一主需要支撑所有的写QPS,多从可以支撑所有的读QPS
  • DB读放大倍数、DB写放大倍数
  • Redis读放大倍数、Redis写放大倍数
  • MQ放大倍数
  • 接口调用放大倍数等

3.2、存储资源QPS估算

存储资源的QPS上限,跟机器的具体配置有关,8C32G机型的QPS上限当然要高于4C16G机型。下表为典型值举例。

资源类型

单实例QPS数量级(典型值)

水平扩展方式

集群总QPS估算

DB

几千

分库分表

实例个数*单实例QPS,其中实例个数的范围是1~分库个数(可达数百)

Redis

几万

Redis集群

实例个数*单实例QPS,其中实例个数的范围是1~分片个数(可达数百),总QPS可达百万级

MQ

几万

partition拆分,每个分片最多被1个服务并发消费

实例个数*单实例QPS,其中实例个数的范围是1~partition个数,总QPS可达百万级

HBase

几千?

region拆分

实例个数*单实例QPS,其中实例个数的范围是1~region个数

ES

几千?

shard拆分

实例个数*单实例QPS,其中实例个数的范围是1~shard个数



Tags:架构   点击:()  评论:()
声明:本站部分内容及图片来自互联网,转载是出于传递更多信息之目的,内容观点仅代表作者本人,如有任何标注错误或版权侵犯请与我们联系(Email:2595517585@qq.com),我们将及时更正、删除,谢谢。
▌相关推荐
为了构建高并发、高可用的系统架构,压测、容量预估必不可少,在发现系统瓶颈后,需要有针对性地扩容、优化。结合楼主的经验和知识,本文做一个简单的总结,欢迎探讨。1、QPS保障目标...【详细内容】
2021-12-27  Tags: 架构  点击:(3)  评论:(0)  加入收藏
前言 单片机开发中,我们往往首先接触裸机系统,然后到RTOS,那么它们的软件架构是什么?这是我们开发人员必须认真考虑的问题。在实际项目中,首先选择软件架构是非常重要的,接下来我...【详细内容】
2021-12-23  Tags: 架构  点击:(7)  评论:(0)  加入收藏
现有数据架构难以支撑现代化应用的实现。 随着云计算产业的快速崛起,带动着各行各业开始自己的基于云的业务创新和信息架构现代化,云计算的可靠性、灵活性、按需计费的高性价...【详细内容】
2021-12-22  Tags: 架构  点击:(10)  评论:(0)  加入收藏
我是一名程序员关注我们吧,我们会多多分享技术和资源。进来的朋友,可以多了解下青锋的产品,已开源多个产品的架构版本。Thymeleaf版(开源)1、采用技术: springboot、layui、Thymel...【详细内容】
2021-12-14  Tags: 架构  点击:(20)  评论:(0)  加入收藏
本系列为 Netty 学习笔记,本篇介绍总结Java NIO 网络编程。Netty 作为一个异步的、事件驱动的网络应用程序框架,也是基于NIO的客户、服务器端的编程框架。其对 Java NIO 底层...【详细内容】
2021-12-07  Tags: 架构  点击:(16)  评论:(0)  加入收藏
前面谈过很多关于数字化转型,云原生,微服务方面的文章。虽然自己一直做大集团的SOA集成平台咨询规划和建设项目,但是当前传统企业数字化转型,国产化和自主可控,云原生,微服务是不...【详细内容】
2021-12-06  Tags: 架构  点击:(23)  评论:(0)  加入收藏
背景在日常工作中,我们通常需要存储一些日志,譬如用户请求的出入参、系统运行时打印的一些info、error之类的日志,从而对系统在运行时出现的问题有排查的依据。日志存储和检索...【详细内容】
2021-11-23  Tags: 架构  点击:(20)  评论:(0)  加入收藏
zookeeper动物管理员,是一个很形象的名字,是一个分布式协调服务。它可以用来做分布式配置管理,服务注册及发现,分布式锁。在CAP中,属于CP型。下图是zookeeper的架构图: 图中,绿色的...【详细内容】
2021-11-16  Tags: 架构  点击:(38)  评论:(0)  加入收藏
如何设计一个好的软件架构,如何提高软件的扩展性,移植性,复用性和可读性?很多做嵌入式开发的朋友经常会遇到这种情况:一个项目软件设计完成了,客户提出了一些新的功能需求。这时侯...【详细内容】
2021-11-08  Tags: 架构  点击:(35)  评论:(0)  加入收藏
架构是数据仓库建设的总体规划,从整体视角描述了解决方案的高层模型,描述了各个子系统的功能以及关系,描述了数据从源系统到决策系统的数据流程。业务需求回答了要做什么,架构就...【详细内容】
2021-11-03  Tags: 架构  点击:(35)  评论:(0)  加入收藏
▌简易百科推荐
为了构建高并发、高可用的系统架构,压测、容量预估必不可少,在发现系统瓶颈后,需要有针对性地扩容、优化。结合楼主的经验和知识,本文做一个简单的总结,欢迎探讨。1、QPS保障目标...【详细内容】
2021-12-27  大数据架构师    Tags:架构   点击:(3)  评论:(0)  加入收藏
前言 单片机开发中,我们往往首先接触裸机系统,然后到RTOS,那么它们的软件架构是什么?这是我们开发人员必须认真考虑的问题。在实际项目中,首先选择软件架构是非常重要的,接下来我...【详细内容】
2021-12-23  正点原子原子哥    Tags:架构   点击:(7)  评论:(0)  加入收藏
现有数据架构难以支撑现代化应用的实现。 随着云计算产业的快速崛起,带动着各行各业开始自己的基于云的业务创新和信息架构现代化,云计算的可靠性、灵活性、按需计费的高性价...【详细内容】
2021-12-22    CSDN  Tags:数据架构   点击:(10)  评论:(0)  加入收藏
▶ 企业级项目结构封装释义 如果你刚毕业,作为Java新手程序员进入一家企业,拿到代码之后,你有什么感觉呢?如果你没有听过多模块、分布式这类的概念,那么多半会傻眼。为什么一个项...【详细内容】
2021-12-20  蜗牛学苑    Tags:微服务   点击:(8)  评论:(0)  加入收藏
我是一名程序员关注我们吧,我们会多多分享技术和资源。进来的朋友,可以多了解下青锋的产品,已开源多个产品的架构版本。Thymeleaf版(开源)1、采用技术: springboot、layui、Thymel...【详细内容】
2021-12-14  青锋爱编程    Tags:后台架构   点击:(20)  评论:(0)  加入收藏
在了解连接池之前,我们需要对长、短链接建立初步认识。我们都知道,网络通信大部分都是基于TCP/IP协议,数据传输之前,双方通过“三次握手”建立连接,当数据传输完成之后,又通过“四次挥手”释放连接,以下是“三次握手”与“四...【详细内容】
2021-12-14  架构即人生    Tags:连接池   点击:(16)  评论:(0)  加入收藏
随着移动互联网技术的快速发展,在新业务、新领域、新场景的驱动下,基于传统大型机的服务部署方式,不仅难以适应快速增长的业务需求,而且持续耗费高昂的成本,从而使得各大生产厂商...【详细内容】
2021-12-08  架构驿站    Tags:分布式系统   点击:(23)  评论:(0)  加入收藏
本系列为 Netty 学习笔记,本篇介绍总结Java NIO 网络编程。Netty 作为一个异步的、事件驱动的网络应用程序框架,也是基于NIO的客户、服务器端的编程框架。其对 Java NIO 底层...【详细内容】
2021-12-07  大数据架构师    Tags:Netty   点击:(16)  评论:(0)  加入收藏
前面谈过很多关于数字化转型,云原生,微服务方面的文章。虽然自己一直做大集团的SOA集成平台咨询规划和建设项目,但是当前传统企业数字化转型,国产化和自主可控,云原生,微服务是不...【详细内容】
2021-12-06  人月聊IT    Tags:架构   点击:(23)  评论:(0)  加入收藏
微服务看似是完美的解决方案。从理论上来说,微服务提高了开发速度,而且还可以单独扩展应用的某个部分。但实际上,微服务带有一定的隐形成本。我认为,没有亲自动手构建微服务的经历,就无法真正了解其复杂性。...【详细内容】
2021-11-26  GreekDataGuy  CSDN  Tags:单体应用   点击:(35)  评论:(0)  加入收藏
最新更新
栏目热门
栏目头条