概述

術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，每一個(gè)職業(yè)或行業(yè)都會(huì)有其專(zhuān)業(yè)的地方，包括系統(tǒng)架構(gòu)師。作為一名專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)師，掌握專(zhuān)業(yè)的術(shù)語(yǔ)及其背后的含義，是極其必要的，是專(zhuān)業(yè)的體現(xiàn)，也是基本的素養(yǎng)。

常用術(shù)語(yǔ)

• 系統(tǒng)容量與系統(tǒng)容量預(yù)估

系統(tǒng)容量指系統(tǒng)所能承受的最大訪問(wèn)量，而系統(tǒng)容量預(yù)估則是在峰值流量到達(dá)之前系統(tǒng)架構(gòu)師所給出的若干技術(shù)指標(biāo)值。常用的技術(shù)指標(biāo)值有： QPS、 PV、 UV、并發(fā)量、帶寬、 CPU使用率、內(nèi)存硬盤(pán)占用率等。系統(tǒng)容量預(yù)估是架構(gòu)師必備的技能之一。

• QPS

QPS， Query Per Second，每秒查詢(xún)量。在分布式系統(tǒng)中 QPS 的定義是， 單個(gè)進(jìn)程每秒請(qǐng)求服務(wù)器的成功次數(shù)。QPS 一般可以通過(guò)壓力測(cè)試工具測(cè)得，例如 LoadRunner、Apache JMeter、NeoLoad、 http_load 等。

QPS = 總請(qǐng)求數(shù) / 進(jìn)程總數(shù) / 請(qǐng)求時(shí)間 = 總請(qǐng)求數(shù) / ( 進(jìn)程總數(shù) * 請(qǐng)求時(shí)間 )

• UV

Unique Visitor， 獨(dú)立訪客數(shù)量，指一定時(shí)間范圍內(nèi)站點(diǎn)訪問(wèn)所來(lái)自的 IP 數(shù)量。同一 IP 多次訪問(wèn)站點(diǎn)只計(jì)算一次。 一般以 24 小時(shí)計(jì)算。

• PV

Page View， 頁(yè)面訪問(wèn)量， 指一定時(shí)間范圍內(nèi)打開(kāi)或刷新頁(yè)面的次數(shù)。一般以 24 小時(shí)計(jì)算。

系統(tǒng)容量預(yù)估基本計(jì)算

• 帶寬計(jì)算

平均帶寬的計(jì)算公式為：

平均帶寬 = 總流量數(shù)（bit） / 產(chǎn)生這些流量的時(shí)長(zhǎng)（秒）=（PV * 頁(yè)面平均大小 * 8） / 統(tǒng)計(jì)時(shí)間（秒）

公式中的 8 指的是將 Byte 轉(zhuǎn)換為 bit，即 8b/B，因?yàn)閹挼膯挝皇?bps（比特率），即bit per second，每秒二進(jìn)制位數(shù)，而容量單位一般使用 Byte。

假設(shè)某站點(diǎn)的日均 PV 是 10w，頁(yè)面平均大小 0.4 M，那么其平均帶寬需求是：

平均帶寬 = （10w * 0.4M * 8） / （60 * 60 * 24） = 3.7 Mbps

以上計(jì)算的僅僅是平均帶寬，我們?cè)谶M(jìn)行容量預(yù)估時(shí)需要的是峰值帶寬，即必須要保證站點(diǎn)在峰值流量時(shí)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 假設(shè)，峰值流量是平均流量的5倍， 這個(gè)5倍稱(chēng)為峰值因子。 按照這個(gè)計(jì)算，實(shí)際需要的帶寬大約在 3.7 Mbps * 5=18.5 Mbps 。

帶寬需求 = 平均帶寬 * 峰值因子

• 并發(fā)量計(jì)算

并發(fā)量，也稱(chēng)為并發(fā)連接數(shù)，一般是指單臺(tái)服務(wù)器每秒處理的連接數(shù)。平均并發(fā)連接數(shù)的計(jì)算公式是：

平均并發(fā)連接數(shù) = （站點(diǎn) PV * 頁(yè)面平均衍生連接數(shù)） / (統(tǒng)計(jì)時(shí)間 * web 服務(wù)器數(shù)量）

頁(yè)面平均衍生連接數(shù)是指，一個(gè)頁(yè)面請(qǐng)求所產(chǎn)生的 http 連接數(shù)量，如對(duì)靜態(tài)資源的 css、 js、 images 等的請(qǐng)求數(shù)量。 這個(gè)值需要根據(jù)實(shí)際情況而定。

例如，一個(gè)由5臺(tái)web主機(jī)構(gòu)成的集群，其日均PV是50w，每個(gè)頁(yè)面平均30個(gè)衍生連接，則其平均并發(fā)連接數(shù)為：

平均并發(fā)量 = (50w * 30) / (60 * 60 * 24 * 5) = 35

若峰值因子為 6，則峰值并發(fā)量為：

峰值并發(fā)量 = 平均并發(fā)量 * 峰值因子 = 35 * 6 = 210

• 服務(wù)器預(yù)估量

根據(jù)往年同期活動(dòng)獲得的日均 PV、并發(fā)量、頁(yè)面衍生連接數(shù)，及公司業(yè)務(wù)擴(kuò)展所帶來(lái)的流量增長(zhǎng)率，就可以計(jì)算出服務(wù)器預(yù)估值。注意，今年的頁(yè)面衍生連接數(shù)與往年的可能不一樣。

服務(wù)器預(yù)估值 = 站點(diǎn)每秒處理的總連接數(shù) / 單機(jī)并發(fā)連接數(shù) = (PV * 頁(yè)面衍生連接數(shù)*（1 + 增漲率） ) / 統(tǒng)計(jì)時(shí)間 /單機(jī)并發(fā)連接數(shù)

注：統(tǒng)計(jì)時(shí)間，即 PV 的統(tǒng)計(jì)時(shí)間，一般為一天

總結(jié)

掌握常用術(shù)語(yǔ)及系統(tǒng)架構(gòu)參考的指標(biāo)，是系統(tǒng)架構(gòu)師必備的技能和基本素養(yǎng)。