阅读以下说明,根据要求回答问题。 [说明]
网络系统应用的性能测试是为确保网络在实际运行状况下,各种基本应用服务能够达到用户可以接受的性能和服务质量。某企业的办公自动化(OA)系统采用Browse/Server架构,服务器是一台PC
Server(4路2.7GHz处理器,4GB内存),安装的平台软件包括Microsoft Internet Information Server
5.0,ASP.NET,SQL Server
2000。现对该OA系统进行负载压力测试,采用专业的负载压力测试工具来执行,并使用2台笔记本电脑安装测试工具模拟客户端执行“登录”业务操作。测试目标为以下两个:
①测试系统分别在2Mbps、4Mbps网络带宽下,能够支持用户登录的最大并发用户数。
②测试服务器的吞吐量(即:每秒可以处理的交易数),主要包括服务器CPU平均使用率达到85%时系统能够支持的最大吞吐量,以及服务器CPU平均使用率达到100%时系统能够支持的最大吞吐量。
本次测试的性能需求是:指标“响应时间”合理范围为0~5秒。
在2Mbps和4Mbps网络带宽的测试环境下,客户端性能及服务器资源使用情况的测试结果见下表。
{{B}}性能测试结果{{/B}}
网络带宽
测试对象
测试指标
平均值
2Mbps
客户端性能
登录响应时间
3.391秒
虚拟用户数
N/A
每秒处理完成登录的个数
11.897交易/秒
服务器资源使用情况
CPU使用率
78%
4Mbps
客户端性能
登录响应时间
4.795秒
虚拟用户数
N/A
每秒处理完成登录的个数
13.447交易/秒
服务器资源使用情况
CPU使用率
98%
在2Mbps带宽的网络测试环境下,负载压力测试工具上客户端性能的显示结果如图1所示(注:图中登录响应时间的纵坐标单位是0.1秒),服务器资源使用情况如图2所示。
图1 负载压力测试工具的显示结果1
图2 负载压力测试工具的显示结果2
在4Mbps带宽的网络测试环境下,负载压力测试工具上客户端性能的显示结果如图3所示(注:图中登录响应时间的纵坐标单位是0.1秒),服务器资源使用情况如图4所示。
图3 负载压力测试工具的显示结果3
问答题
网络系统测试主要是网络是否为应用系统提供了稳定、高效的网络平台。结合你的网络规划设计经验,请简要叙述应用系统服务性能的一般测试步骤(或方法)。
【正确答案】 ①将测试工具连接到被测网络的某一用户接入端口(网段)。
②用测试工具仿真终端用户,模拟一个用户访问被测服务器的全过程。对访问过程中各阶段性能指标(如服务器响应时间、读取速率和断开时间等)进行测试。
③重复步骤②,对下一个服务器进行测试,直到测完所有的服务器。
④按照一定的时间间隔,重复步骤②~③,共进行10次测试,记录10次测试结果的平均值。
⑤移动测试工具到其他网段,重复步骤②~③,从而测试网络不同接入位置访问服务的性能水平。
⑥当测试点符合某应用服务要求时,判定该服务性能符合要求,否则判定该服务性能不符合要求
【答案解析】 网络系统应用的性能测试是为确保网络在实际运行状况下,各种基本应用服务能够达到用户可以接受的性能和服务质量。应用服务性能测试的一般测试方法如下。
①将测试工具连接到被测网络的某一用户接入端口(网段)。
②用测试工具仿真终端用户,模拟一个用户访问被测服务器的全过程。对访问过程中各阶段性能指标(如服务器响应时间、读取速率和断开时间等)进行测试。
③重复步骤②,对下一个服务器进行测试,直到测完所有的服务器。
④按照一定的时间间隔,重复步骤②~③,共进行10次测试,记录10次测试结果的平均值。
⑤移动测试工具到其他网段,重复步骤②~③,从而测试网络不同接入位置访问服务的性能水平。
⑥当测试点符合某应用服务要求时,判定该服务性能符合要求,否则判定该服务性能不符合要求。
问答题
在2Mbps带宽的网络测试环境下,分析案例中的测试结果,指出满足系统的性能指标需求时,系统能够承受的并发用户登录的最大数量,并简要说明理由。
【正确答案】 系统能够承受的并发用户登录的最大数量为50。
因为从图1的显示结果可知,在50个虚拟并发用户的负载下,登录响应时间达到5秒;当负载超过50个虚拟并发用户时,响应时间超过5秒或者与5秒持平
【答案解析】 本题考查系统负载压力性能测试的重要指标“并发用户数”。判断系统能够承受的最大并发用户数的条件概括为:①交易操作响应时间在合理范围内;②交易通过率在合理范围内;③系统运行无故障;④系统资源使用在合理范围内等。其中,应用系统交易执行响应时间(“RT”,Response Time)是指系统完成事务执行准备后所采集的时间戳和系统完成待执行事务后所采集的时间戳之间的时间间隔。它是衡量特定类型应用事务性能的重要指标,标志着用户执行一项操作大致需要多长时间。
在本案例场景中,应该选择第1个条件来判断系统能够承受的最大并发用户数。
由题干关键信息“本次测试的性能需求是:指标“响应时间”合理范围为0~5秒”,即在通常情况下,交易操作合理的响应时间为5秒以内。案例1的图1的显示结果可知,登录响应时间随虚拟并发用户数增加而增长。在50个虚拟并发用户的负载下,登录响应时间达到5秒(注意:图1中响应时间指标的比例为10),当负载超过50个虚拟并发用户时,响应时间超过5秒或者与5秒持平。因此案例1中合理的最大并发用户数为500
问答题
在2Mbps带宽的网络测试环境下,分析案例中的测试结果,说明服务器CPU资源使用率是否合理,以及带宽是否是系统瓶颈,并简要说明理由。
【正确答案】 服务器CPU资源使用率是合理的。因为使用率的平均值在85%之内是合理的
2Mbps带宽是系统处理业务的瓶颈之一。因为在“4Mbps带宽登录”案例中,系统能够承受的并发用户登录的最大数量约为70,说明随着带宽的提高,系统的处理能力进一步提高
【答案解析】 本题考查系统负载压力性能测试的两个重要指标“资源使用”与“网络带宽”。“资源使用”中的CPU占用率平均值在85%之内是合理的。在2Mbps带宽网络环境下,服务器CPU的平均使用率为78%(见上表),由于78%<85%,因此在该网络环境下,服务器CPU资源使用率是合理的。
判断网络带宽是否是系统运行性能瓶颈的首要条件是,网络带宽是否会影响系统交易执行性能。例如,若减小网络带宽,则并发用户数、响应时间与交易通过率等性能指标是否不能接受;或者增加网络带宽,并发用户数、响应时间与交易通过率等性能指标会得到提高。
对比“4Mbps带宽登录”案例,在4Mbps带宽网络环境下,由图3所显示的结果可知,系统每秒处理完成的登录个数固定在13.5个左右,登录响应时间随虚拟用户数增加而增长。在60个虚拟用户的压力下,登录响应时间在4.2秒左右(注意:图3中响应时间指标的比例为10);在80个虚拟用户的压力下,登录响应时间在5.8秒左右因此在合理登录响应时间(5秒)内预计同时登录用户数是70左右。此时服务器CPU使用率为98%,由于98%>85%,因此服务器CPU使用率成为系统处理的瓶颈。说明随着带宽的提高(带宽由2Mbps变为4Mbps),系统的处理能力进一步提高(并发用户数由50变为70),同时高吞吐量造成了系统资源的紧张(CPU使用率由78%变为98%),带来了新的系统性能瓶颈。
问答题
在4Mbps带宽的网络测试环境下,分析案例中的测试结果,说明服务器CPU资源使用率是否合理,以及增加带宽是否是提高系统性能的有效方法,并简要说明理由。
【正确答案】 服务器CPU资源使用率是不合理的。因为使用率的平均值(98%)超过85%。
增加带宽不是提高系统性能的有效方法。因为提高带宽,系统的处理能力将进一步提高,高的处理能力会使服务器的资源瓶颈(CPU资源使用率平均值超过85%)进一步加重
【答案解析】 在4Mbps带宽网络环境下,服务器CPU的平均使用率为98%(见上表),由于98%>85%,因此在该网络环境下,服务器CPU资源使用率是不合理的。
判断网络带宽是否是系统运行性能瓶颈的次要条件是,网络带宽是否会使系统资源使用不合理。不考虑别的因素,仅提高带宽,系统的处理能力虽然会进一步提高,但高的处理能力会使服务器的资源瓶颈进一步加重,带来更加严重的后果。
4Mbps带宽的网络测试环境与2Mbps带宽的网络测试环境相比,带来了新的系统瓶颈(CPU资源使用率平均值超过85%),因此增加带宽不是提高系统性能的有效方法。在此基础上,继续提高带宽,系统的处理能力将进一步提高,高的处理能力会使服务器的资源瓶颈进一步加重,从而带来更加严重的后果(如服务器CPU的平均使用率长时间为100%),导致类似于“拒绝服务攻击(DoS)”现象发生。
问答题
结合你的网络规划设计经验,简要说明网络带宽成为系统性能瓶颈时,如何制定相应的解决方案?当CPU使用率成为系统性能瓶颈时,如何制定相应的解决方案?
【正确答案】 当CPU资源使用成为系统瓶颈时,解决方案主要有:①增加CPU的个数;②提高CPU的主频;③将Web服务器与数据库服务器分开部署;④调整软件的设计与开发。
当网络带宽成为系统瓶颈时,解决方案主要有:
①增加网络带宽; ②压缩所要传输的数据
【答案解析】 本题考查“CPU资源使用”与“网络带宽”两个系统瓶颈的解决方案。
当CPU资源使用成为系统瓶颈时,解决方案主要有:①增加CPU的个数;②提高CPU的主频;③将Web服务器与数据库服务器分开部署;④调整软件的设计与开发。
当网络带宽成为系统瓶颈时,解决方案主要有:①增加网络带宽:②压缩所要传输的数据。
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