性能优化总结

本周主要学习性能优化，做性能优化就必须了解软件产品并从软件，硬件共同优化，以后是本周学习的要点：

一．软件性能优化的两个基本原则：1.必须经过压测的软件；2.必须了解这个软件。

性能测试是一个总称，具体可细分为性能测试、负载测试、压力测试、稳定性测试。

1）性能测试： 以系统设计初期规划的性能指标为预期目标，对系统不断施加压力，验证系统在资源可接受范围内，是否能达到性能预期。

2）负载测试： 对系统不断地增加并发请求以增加系统压力，直到系统的某项或多项性能指标达到安全临界值，如某种资源已经呈饱和状态，这时候继续对系统施加压力，系统的处理能力不但不能提高，反而会下降。

3）压力测试： 超过安全负载的情况下，对系统继续施加压力，直到系统崩溃或不能再处理任何请求，以此获得系统最大压力承受能力

4）稳定性测试： 被测试系统在特定硬件、软件、网络环境条件下，给系统加载一定业务压力，使系统运行一段较长时间，以此检测系统是否稳定。在生产环境，请求压力是不均匀的，呈波浪特性，因此为了更好地模拟生产环境，稳定性测试也应不均匀地对系统施加压力。



二．硬件性能优化方向：1.网卡；2.操作系统；3.虚拟机。

文件与硬盘IO

1）硬盘

机械硬盘通过马达驱动磁头臂，带动磁头到指定磁盘位置访问数据，由于每次访问数据都需要移动磁头臂，所以机械硬盘在数据连续访问（顺序读写）时比随机访问（要访问的数据存储在不连续的磁盘空间）要快。

固态ssd硬盘没有机械装置，数据存储在可持久记忆的硅晶体上，可以像类似内存一样快速随机访问。

2）RAID与HDFS

RAID(廉价的磁盘冗余阵列)技术主要是为了改善磁盘的访问延迟，增强磁盘的可用性和容错能力。通过使用RAID技术实现数据在多块磁盘上的并发读写和数据备份。

RAID0

数据在从内存缓存区写入磁盘时，根据磁盘数量将数据分层N份，同时并发写入N块磁盘，写入速度是一块磁盘的N倍，但RAID0不做数据备份，一块磁盘损坏，数据完整性就被破坏。

RAID1

数据写入磁盘时将一份数据同时写入两块磁盘，这样任何一块磁盘损坏都不会导致数据丢失。

RAID10

结合RAID0和RAID1,将所有磁盘平均分成两份，数据同时在两份磁盘中写入，一半磁盘用来备份数据，另外在N/2的磁盘上利用RAID0的并发读写技术，从而提高了可靠性和高性能。

HDFS(Hadoop分布式文件系统)

系统在整个存储集群的多台服务器上进行数据的并发读写和备份，可以看作在服务器集群上实现了类似的RAID功能，因此不需要磁盘RAID.

HDFS以块（Block）为单位管理文件内容，一个文件被分割成多个Block,应用程序每写完一个块，HDFS就将其自动复制到另外两台机器上，保证每个Block有三个副本，即使两台服务器宕机，数据依然可以访问。

当对文件进行计算的时候，通过MR并发计算任务框架，启动多个计算任务（Task）,同时读取文件的多个Block,并发处理。

三．软件架构性能优化方向：1.缓存；2.异步；3.集群。

缓存

从内存获取数据，减少响应时间，减少数据库访问，降低存储设备负载压力，缓存结果对象，而不是原始数据，减少CPU 计算，缓存主要优化读操作。

异步

即时响应，更好的用户体验，控制消费速度，合适的负载压力，异步主要优化写操作。

集群

一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。