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软件开发中常见的十大系统瓶颈

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    发表于 2015-08-10 16:52:45 |只看该作者 |正序浏览
    在Zen And The Art Of Scaling - A Koan And Epigram Approach中,Russell Sullivan提出了一个非常有趣的总结:软件开发常见的20个传统的系统瓶颈,这听起来像是说有20个故事情节,并且依赖于你如何策划这些故事,或许都是真的,但唯有实践才知道它们带给我们的酸甜苦辣。
    6 Q4 z% D0 ^, A! f( p$ q' m$ b) ?& l* m  h; P
    有一天,Aurelien Broszniowski给我发了一份电子邮件,把这些瓶颈用列表的方式展示出来。在接下来的交谈过程中,我又把该列表抄送给了Russell,Russell对此列表进行了整理。
    8 I3 Q5 M2 |. }$ P
    # [# \/ R' H4 L6 t8 N , |+ w! L& c8 }) }. V

    2 R- e, G6 p0 E1 K4 K; Z5 ^4 y5 ?
    Russell说:“我真希望在年轻时看到这样的一份列表”。伴随着经验的增长、项目的增多、解决各种不同类型的问题和不断总结各种经验教训,你会在这份列表上添加更多的东西。所以,当你在阅读该份列表时就像是在回顾一个个故事片段。
    3 P, d% ?% A5 G5 S# R0 V, b# G- N- j1 X% u7 n9 F! i! ~
    数据库
    % f6 |) N, L7 @; ]) i- k  t2 v8 S% I  g+ M- @' k/ Y
    工作任务内存超过可用的RAM内存( D2 t! j5 d4 n# a7 y& Y
    长/短查询3 S6 S( o( Y# U3 R* e% N7 l
    写入冲突+ ^6 m4 S# h, y* h1 Y( u) Q. J
    大连接(join)占用内存  R( }$ ]( N: M- v3 l/ h
    虚拟化$ q6 I# ]9 z; F
    7 K! s" |9 B. H' A
    共享一个HDD、磁盘寻死(disk seek death)
    ( j. t* o: H. _在云端网络I/O波动; R& |- l# B  n4 E5 h- ]) R
    编程
    , u$ O; w* Z) A
    0 v" j* ]1 }  ?7 I线程:死锁、调试、非线性扩展等7 X8 f6 c# m5 _  a
    事件驱动编程:callback()过于复杂、如何在函数调用中存储有状态等
    3 f$ O! C( }$ f+ |8 r1 M缺乏调优、跟踪、日志等
    8 R! t$ J  Y$ A( u# j单模块不可扩展、单点故障(SPOF:Single Point Of Failure)、非横向扩展等
    * U! \2 C/ V0 o/ _( `( G* j有状态应用程序
    & z9 ]7 _& k+ ^9 {0 W设计问题:开发的应用程序只在自己的机器行运行正常,或者只是在几个人测试的时候正常(没有经历压力测试)。
    - R; K. `" G! C9 w算法过于复杂8 Z! b8 H% `6 a* r
    相关服务,例如DNS查找以及其他可能屏蔽的服务2 G0 n4 S+ k6 e" d% l  L: i2 s/ ^
    堆栈空间) K( \) N/ @/ f( I9 X# L
    磁盘
    , O0 y+ {2 K$ V  ?7 G1 i  M, q: ?2 m/ ]3 h1 W0 W
    访问本地磁盘
    1 `9 M4 @+ j6 d) ]" J$ `随机访问磁盘I/O2 K. q* j# x. }
    磁盘碎片
    4 W0 }7 b+ X5 ]& ~9 k, t' Q当SSD写入的数据大于SSD容量时,性能会下降
    7 ~( P+ x: M& g9 T- _OS% i9 M6 D+ U1 G* U2 v: C& {
    6 V& g7 ?. D, x
    Fsync饱和,Linux缓冲区填塞(Fsync flushing, linux buffer cache filling up)  z: C& V0 O! |4 R
    TCP缓冲区太小9 a" p" Y! v" V( ?5 C4 S
    文件描述符限制4 h, @+ x0 A: s) U$ Y/ y& N: _
    功率分配(Power budget)
    $ @3 U* e. P% Z2 Q7 t缓存
    5 C  N4 ?( B# k, ?  f5 U/ c8 p+ T% _
    没使用memcached(数据库崩溃)% A$ g* |$ S1 Z2 i+ h
    HTTP中:headers、etags、没有使用gzip压缩等。
    / W8 e6 o- ^5 ?没有充分利用浏览器缓存' M1 h6 i. ?6 X1 G
    字节码缓存(如PHP)
      k6 ?" t1 y. {- v5 `) aL1/L2缓存:这是个令人头疼的大瓶颈。把关键并且经常访问的数据存储在L1/L2中。这涉及到很多:snappy网络I/O,列数据库直接在压缩数据上运行算法等。利用一些技术不销毁你的TLB。最重要的思想是紧紧的抓住计算机的体系结构,涉及多核CPU,L1/L2,共享的L3,NUMA RAM,从DRAM到芯片数据传输带宽/延迟,DRAM缓存的DiskPages,DirtyPages,流经CPU<->DRAM<->NIC的TCP包。- ~3 `) Q  v) I& O/ I
    CPU
    $ [3 N( C" s6 _. \1 g! A( V4 _3 U  r: v; F9 J
    CPU过载
    & @7 b8 Q$ X: c内容切换—>单核上开启的线程过多、Linux调度器、系统调用太多等
    $ F) u. }6 J* m! d+ l5 eIO等待—>所有的CPU在同速等待' i( I* c7 @1 ?  V) H% D" ?' _( L1 z
    CPU缓存:缓存数据是一个细粒度进程,为了在多个实例与不同的值数据之间找到正确的平衡,来保持缓存数据的一致性和繁重同步。
    1 T( I! k7 @5 t" `8 {底板吞吐量(Backplane throughput)4 l8 i, h1 q0 ^
    网络  `4 k: h0 H# k( \; J0 Q2 K$ A5 ~
    ' _" [) M1 F0 G+ p$ {
    NIC刷爆、IRQ饱和、软中断占用掉了100%CPU3 b# m! R( Q8 ^2 \& o
    DNS查询1 a0 D; c7 `3 V3 T2 G0 h: d0 Z
    数据包丢失
    % m8 m3 s$ b  _( {网络中存在预期外的路由0 I' V( J* f' w' ?. [' H
    访问网络磁盘  B, O0 ^1 ~* U7 e7 D, s6 J7 Y/ b
    共享SAN
    : F3 G# z$ o, f: ~/ }服务器故障—>无法从服务处得到响应
    6 v8 |) ~4 j8 R进程
    6 e  u/ s+ L$ @% J9 {
    - D, X0 Z9 d' a) C' `% p2 \; @$ C+ g测试时间& O  c9 e. k# |. D3 Q
    开发时间6 V: O0 f. S- `" ^5 [/ j
    团队规模( `( d3 y7 e# u7 Q* X3 f- ^& c: B
    预算
    ! f" G- d7 c9 e" ?1 _: `# X代码债务0 q- @" s& l0 z! Y7 w+ m
    内存% R3 K! q! \5 a) [

    , @- B) Z* f! D9 Y/ {内存不足—>杀死进程,切换到swap,挂起
    1 M( |1 Q2 `, ~6 |% e内存不足导致磁盘交换(与swap相关)1 q1 j; g" p8 G5 h5 ~3 l! V
    记忆库开销过大(Memory library overhead)
    + Y8 Z/ u. M6 ^. J) K) K内存分片(在java中需要会因为内存回收而停顿;在C中,malloc总是开始分配内存)  d. }7 B+ R/ V- ?( g
    6 s8 ?6 h8 E: W4 N
    原文:http://highscalability.com/blog/ ... on-bottlenecks.html
    , U1 S/ H) t% r8 m
    , A- ], Y6 A! r/ U' P/ N8 w4 x5 K7 V

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    发表于 2016-10-30 12:06:48 |只看该作者
    这篇文章需要转载,,,,很有意义的总结
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