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软件开发中常见的十大系统瓶颈

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    管理员

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    楼主
    发表于 2015-08-10 16:52:45 |只看该作者 |倒序浏览
    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。3 F" i7 S" a0 o
    5 M) J, t- j% \( c$ H
    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。4 S  Q* j) K6 K

    # k. k2 W9 V; B3 `- F# m" C
    0 `, w8 Q% ~. H+ ?3 ?/ g5 ?# X; D, w* l  Z& ^% D

    " Y1 p) x4 @4 JRussell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。% e' M2 Z" {2 H8 q# S4 S
    1 |3 L. O+ l+ o; g
    数据库# e+ N" Z) N) f8 Z

    # j- \1 g( i. x0 ]7 q" z9 G工作任务内存超过可用的RAM内存
      p& x2 }* ?$ d, W& s$ S长/短查询. i/ P; B/ U: Q
    写入冲突
    0 R2 j. R0 A2 {7 r8 x$ P: Q大连接(join)占用内存0 x: M' _; C- q) \, G
    虚拟化$ b  L* f2 l( N: D7 c

    5 Y) r8 [+ ]$ B! c% ^共享一个HDD、磁盘寻死(disk seek death)- Z" Q  r# C: q
    在云端网络I/O波动
    . E" U* t+ ^- B1 W; ^2 ^编程
    8 e3 @/ V% L9 I9 G5 o; K* q: w, H, w0 k& t- v1 P& X
    线程:死锁、调试、非线性扩展等
    ; }8 L0 H* ~/ ~% s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
    , K! B& C9 U0 h( P- [缺乏调优、跟踪、日志等
    ( ~" J, T/ e/ q( J. C' u3 W单模块不可扩展、单点故障(SPOF:Single Point Of Failure)、非横向扩展等
    ' L! S) }7 t& j有状态应用程序2 N) K  B9 P7 e8 P& f
    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)。+ D6 H8 m  I( M7 T6 u! |) o  o9 y0 ]$ {) {
    算法过于复杂
    7 C3 H& q  E- N- i相关服务,例如DNS查找以及其他可能屏蔽的服务
    4 u3 [% _4 h8 D# P, }堆栈空间5 ?2 G; M. Q& O  Q* O& w* o$ S
    磁盘% P* K& e; d4 s, q. y( c
    + u# s. P8 U* b" Z1 k, `
    访问本地磁盘
    - S$ O: N% S6 e7 R/ P5 D随机访问磁盘I/O
    # Z/ K9 L2 Y" j# A磁盘碎片: S0 W2 l- x; E# `9 Q' g: U
    当SSD写入的数据大于SSD容量时,性能会下降3 i' Q8 Y% V7 |2 G2 C# ~) s2 N3 @1 {
    OS3 b: H  \3 Y8 I5 a
    ! O! k8 S6 t& s& @
    Fsync饱和,Linux缓冲区填塞(Fsync flushing, linux buffer cache filling up)
    3 L) T$ J' C8 a5 DTCP缓冲区太小: S7 ~6 B& z1 e, t9 m6 T5 z9 Z
    文件描述符限制8 M( o4 k3 l/ |/ q
    功率分配(Power budget)
    + N( N: a& i+ N3 |2 E6 n: f缓存
    0 M$ A% f' r& `
    7 l/ n0 I8 I/ ~; Q5 `, [. A5 D没使用memcached(数据库崩溃)
    - S! b0 e/ b: P1 `+ C  @. aHTTP中:headers、etags、没有使用gzip压缩等。
    0 f, t6 V+ y, s. v没有充分利用浏览器缓存/ V( \5 t( G0 I% c8 o4 `
    字节码缓存(如PHP)
    ( g/ U2 {6 `# N# W, n% C% 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。; V- Y% y! C( ]& y
    CPU, A" Q! H/ J2 L
    , J0 a& \+ w/ N+ R% w7 ^
    CPU过载
    4 q% k" x2 |$ b$ Z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+ {7 m( Z, F* @8 Q5 ~
    IO等待—>所有的CPU在同速等待
    3 R* g$ d) r/ E; y& _/ ]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。# H9 s& Z& D4 B( V/ Q7 c
    底板吞吐量(Backplane throughput)
    ) R) n' W- ~: t& @网络
    # Y' [. J5 t, o: c; {) p" S7 Y% |) j/ f
    NIC刷爆、IRQ饱和、软中断占用掉了100%CPU
      A1 w7 I2 j, r4 P: HDNS查询
    / j+ [; p, A% K8 j% F数据包丢失/ @. |; L+ h) S3 B9 i5 u
    网络中存在预期外的路由$ }* \( _, n' q1 O8 ^
    访问网络磁盘
    . }8 N+ }. x, E0 R+ k, u% t共享SAN) r+ M2 X6 O* L
    服务器故障—>无法从服务处得到响应! o% W% |1 N# m& v/ I$ ~: c) I
    进程
    ( o9 F  w5 `" l. ?4 J; L" p3 C# G( j5 c% `% n* \; y
    测试时间
    3 s" }2 v. g0 ]5 w- e# `开发时间
    " o; C# s; _& {+ @" w3 P团队规模$ ?6 k  Q1 W) M: L- _8 h' U$ i
    预算! L( v' r6 W& P0 r" \. J0 d
    代码债务* @8 Q" k5 I+ A4 U0 V
    内存" _( @4 B* o6 r) V
    : N) J5 ?/ W9 f: l: Q8 l" b! M
    内存不足—>杀死进程,切换到swap,挂起
    ; \; y8 H6 N7 r" s* T4 ^: e7 D  r内存不足导致磁盘交换(与swap相关)
    9 k+ F$ L5 X: s9 d2 w. i0 B记忆库开销过大(Memory library overhead)
    8 i& {: _/ U3 s3 s! I# u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)6 E0 [, y  {9 j4 |  `/ l& N

    . ^7 O, T5 R$ ]! @原文:http://highscalability.com/blog/ ... on-bottlenecks.html4 C4 Q# t1 \/ X; G9 q! z- B

    ! Q0 D$ j5 a7 l4 @! K

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    沙发
    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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