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如何规划和选择数据库服务器

IBM互联网服务器部 房树新

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1、 前言

当一个新的业务系统开发完成后，需要在一个区域乃至全国推广此应用软件，如何根据业务规模来选择服务器配置、内外置磁盘大小、以及网络带宽，是一件复杂的事情。

一个最真实的评估，是建立一个接近真实业务应用的操作环境，进行各种压力测试，测算出不同的用户数量下，系统的响应时间和吞吐量，并得出当时服务器的各种资源的利用率情况，对硬件资源的完整评估，需要考虑下列三个方面：

服务器性能的评估

客户端工作站或前端桌面的评估

通讯网卡和网络带宽的评估

如果不能建立准确的压力测试环境，需要根据工业界的Benchmark对服务器进行评估，推算出符合业务规模的服务器配置,同时要考虑在做系统管理时所消耗的资源，如在做备份、恢复、问题诊断、性能分析时、软件维护时都会对资源带来附加的消耗，对重要资源要考虑为将来留下升级和可扩展的余地，下列是一些通用的原则：

处理器：要考虑高峰时的处理器的能力，并适当保留一些缓冲，确保在业务增长时，系统有扩展的余地。如果要保持快速的响应能力，应当为CPU保留20%至40%的富余量。

内存：要为运行在此服务器的所有应用软件考虑内存，所需要的内存主要依赖于用户数、应用程序类型、进程的方式、和应用程序处理的数据量决定。

磁盘：评估业务的实际用户的数据量，以此推算出磁盘的最小个数，不要忘记选择备份设备（如磁带机）。

IO槽：尽量保留更多的IO槽，防止将来插更多的PCI卡。

网络：选择合适的网卡，保证网络不是系统的瓶颈。

在评估数据库服务器性能时，最困难的事情是如何把握准确度问题，到底考虑哪些因素等。理想情况下，应考虑下列要素：

交易的复杂性

交易率

数据读/写比例

并发连接数目

并发交易数目

数据库最大表的大小

性能度量的目标

根据各种Benchmark测试结果和对各种生产系统的检测，下表概括了CPU、磁盘、内存页面、网络和虚存页交换的利用率，可看出一个服务器如果其利用率保持在Good所标示的范围内时，是一种理想的模式。

2、 基于rPerf的推算，评估数据库服务器的CPU

rPerf(Relativeperformance)是从IBM公司解析模型得出的商务处理性能估计值。该模型模拟部分系统的操作，如中央处理器、高速缓存和内存，该模型没有模拟磁盘和网络的输入/输出操作。虽然采用了一般数据库和操作系统的参数，但该模型不能反映出具体的数据库或AIX版本。除非单独说明，否则rPerf均在系统推出时估计。IBMpSeries640-B80为基准参照系统，其值为本。虽然rPerf可用于比较商业处理性能，但实际的系统性能可能不同，取决于许多因素，包括系统硬件配置和软件设计与配置。

评估数据库服务器的性能，需要理解交易的类型、高峰期的情况、用户数量、在高峰时每个用户的交易数量。假如在高峰时，有三种典型的交易类型：轻的、一般的、重的。需要知道高峰时，每种交易的并发用户数目。假定高峰时间为：10:00-11:00，每个用户的交易数目如下：

轻的交易=120交易/用户

一般的交易=60交易/用户重的交易=15交易/用户

、每个交易所使用的CPU秒

评估出交易类型后，需要评估出运行每个交易所消耗的CPU秒，如果假定B80服务器每秒中支持10个交易，则每个交易需要消耗0.1个CPU秒。如果不知道如何评定CPU秒，则根据应用类型参照下列表。

、评估服务器所需的rPerf值

服务器所需要的rPerf值=SUM(NU*TX*CS/PP)/MCNU:高峰时并发的用户数

TX:高峰时每个用户的交易数量

CS:在rPerf=1的服务器上，每个交易所需要的CPU秒

PP:高峰持续的时间

MC:最大的CPU利用率（推荐70%）

下面举例说明如何计算所需的rPerf值，假定某公司的情况如下：业务高峰时间： 10:00-11:00=1Hour=3600秒

交易类型： 无复杂查询的简单应用

相对交易类型，用户数目分布:轻的=2000, 一般=50, 重的=5在高峰时，每个用户的交易数量：

轻的=120交易/用户

一般=60交易/用户重的=15交易/用户

对于rPerf=1的服务器，每个交易响应的CPU秒轻的=1

一般=3重的=15

最大的CPU利用率：60%

根据上述公式，可推算出不同交易类型所对应的rPerf值。轻的交易：NU*TX*CS/PP=2000*120*1/3600=66.0

一般交易：NU*TX*CS/PP=50*60*3/3600=2.5重的交易：NU*TX*CS/P