二. Memory
Memory资源也有三方面需要关注：可用内存，swap占用，页面交换(Paging)，仍然借助一张图来说明：
Virtual Memory
这里讲到的内存，包括物理内存和虚拟内存，如上图所示，物理内存和硬盘上的一块空间(SWAP)组合起来作为虚拟内存(Virtual Memory)为进程的运行提供一个连续的内存空间，这样的好处是进程可用的内存变大了，但需要注意的是，SWAP的读写速度远低于物理内存，并且物理内存和swap之间的数据交换会增加系统负担。虚拟内存被分成页(x86系统默认页大小为4k)，内核读写虚拟内存以页为单位，当物理内存空间不足时，内存调度会将物理内存上不常使用的内存页数据存储到磁盘的SWAP空间，物理内存与swap空间之间的数据交换过程称为页面交换(Paging)。
可用内存(free memory)：内存占用的直观数据，vmstat输出free的值，可用内存过小将影响整个系统的运行效率，对于稳定运行的系统，free可接受的范围通常应该大于物理内存的20%，即内存占用应该小于物理内存的80%。在压力测试时，系统内存资源的情况应该用可用内存结合页面交换情况来判断，如果可以内存很少，但页面交换也很少，此时可以认为内存资源还对系统性能构成严重影响。
页面交换(Paging)：页面交换包括从SWAP交换到内存和从内存交换到SWAP，如果系统出现频繁的页面交换，需要引起注意。可以从vmstat的si和so获取：
· si：每秒从SWAP读取到内存的数据大小
· so：每秒从内存写入到SWAP的数据大小
SWAP空间占用:可以从vmstat的swpd来获取当前SWAP空间的使用情况，应该和页面交换结合来分析，比如当swpd不为0，但si，so持续保持为0时，内存资源并没有成为系统的瓶颈。
三. Disk
磁盘通常是系统中最慢的一环，一是其自身速度慢，即使是SSD，其读写速度与内存都还存在数量级的差距，二是其离CPU最远。另外需要说明的是磁盘IO分为随机IO和顺序IO两种类型，在性能测试中应该先了解被测系统是偏向哪种类型。
随机IO：随机读写数据，读写请求多，每次读写的数据量较小，其IO速度更依赖于磁盘每秒能IO次数(IOPS)。
顺序IO：顺序请求大量数据，读写请求个数相对较少，每次读写的数据量较大，顺序IO更重视每次IO的数据吞吐量。
对于磁盘，首要关注使用率，IOPS和数据吞吐量，在Linux服务区，可以使用iostat来获取这些数据。
[hbase@ecs-097 ~]$ iostat -dxk 1 Linux 2.6.32-504.3.3.el6.x86_64 (ecs-097) 08/01/2016 _x86_64_ (4 CPU) avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.52 0.00 0.13 0.06 0.00 99.28 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util xvda 0.10 6.63 0.40 2.57 6.22 36.80 29.00 0.04 14.63 1.19 0.35 |
(设备)使用率：统计过程中处理I/O请求的时间与统计时间的百分比，即iostat输出中的%util，如果该值大于60%，很可能降低系统的性能表现。
IOPS：每秒处理读/写请求的数量，即iostat输出中的r/s和w/s，个人PC的机械硬盘IOPS一般在100左右，而各种公有云/私有云的普通服务器，也只在百这个数量级。预先获取到所用服务区的IOPS能力，然后在性能测试中监控试试的IOPS数据，来衡量当前的磁盘是否能满足系统的IO需求。
数据吞吐量：每秒读/写的数据大小，即iostat输出中的rkB/s和wkB/s，通常磁盘的数据吞吐量与IO类型有直接关系，顺序IO的吞吐能力明显优与随机读写，可以预先测得磁盘在随机IO和顺序IO下的吞吐量，以便于测试时监控到的数据进行比较衡量。
四. Network
网络本身是系统中一个非常复杂的部分，但常规的服务端性能测试通常放在一个局域网进行，因为我们首先关注被测系统自身的性能表现，并且需要保证能在较少的成本下发起足够大的压力。因此对于多数系统的性能测试，我们主要关注网络吞吐量即可，对于稳定运行的系统，需要为被测场景外的业务流出足够的带宽；在压力测试过程中，需要注意瓶颈可能来自于带宽。
在Linuxf服务器，可以使用iptraf来查看本机网络吞吐量，如：
[root@ecs-097 ~]# iptraf -d eth0 x Total rates: 67.8 kbits/sec Broadcast packets: 0x x 54.2 packets/sec Broadcast bytes: 0 x x x x Incoming rates: 19.2 kbits/sec x x 25.4 packets/sec x x IP checksum errors: 0 x x Outgoing rates: 48.7 kbits/sec x x 28.8 packets/sec |
五. 总结
性能测试中，数据收集很重要，但是更重要的是快速抓住关键数据，读懂数据的含义。
本文主要介绍服务端性能测试中，对于CPU、内存等各种系统资源，通常首要关注的数据，以及这些数据在Linux服务器上的获取方式。
在实际测试中，通常会持续收集这些数据，如使用nmon，JMeter的PerfMon插件，以及zabbix等专门的系统监控工具，这就不在本文展开了。
