事务处理服务器的性能评价研究

事务处理服务器的性能评价研究

谷长勇[1]2001年在《事务处理服务器的性能评价研究》文中研究指明在中小型商业应用的数据库性能评测中,现有的数据库基准存在着度量结果缺乏实际应用意义、测试成本过高和不能检测系统瓶颈等问题。本文提出了一种建立特定领域数据库基准的方法,它可以用来解决建立数据库基准必须面对的负载事务选取、描述和基准实现中系统性能优化等技术问题。本文并以金融证券业为例,详细论述了这种方法的应用。本文主要完成了下面的工作:本文提出了一种可用于中小型商业数据库系统性能评价的基准,全面定义了它的数据库结构,事务和性能度量,企业可以方便地用来评价现有的服务器和数据库系统,便于了设备的选型和改进。针对目前基准负载设计中以经验为主、缺乏量化方法的问题,本文对基准负载设计中涉及的概念给出了量化的定义,更准确地表示了基准负载需求,并给出了评价基准负载代表性和简单性的尺度,提供了几种可利用的基准负载生成算法。根据软件工程的思想,结合基准负载需求,本文提出了一种切实可行的基准负载生成方法。在方法中结合了用户行为图和操作对象归类等技术,而且利用这种方法成功地得出了SDB(证券业数据库基准)负载。为了克服自然语言的歧义性和预防在系统测试中的基准禁止,本文定义了一种形式化事务描述语言—TSL,并利用它给出了SDB基准负载事务的准确定义和ACID特性的具体描述,这种形式化定义为基准测试程序的自动生成和执行提供了可能。系统优化对性能测试数值有重要影响。针对目前系统优化困难的现状,本文提出了一种适合SDB基准测试和中小型商业应用的从上而下的优化方法,并对此方法中涉及的参数给出了建议数值和评判标准。曙光3000超级服务器是国产超级服务器的代表。我们在曙光3000上实现了SDB基准程序,并给出了它一个服务结点的SDB性能数值,说明了一个服务结点可以满足现有中小型商业应用,为曙光3000超级服务器进入国内金融证券等商业领域提供了性能数值上的依据。本文还利用SDB基准分析了目前证券业数据库系统,找出了它们普遍存在的问题,提出了改进的建议。最后,本文借助排队论和层次分析方法给出了SDB中性能度量数值内在的实际意义。本文提出的特定领域基准生成方法和SDB将用于苏州实验室性能评价研究。

马宗庆[2]2011年在《面向银行中间业务的服务器性能评测基准的研究与实现》文中研究指明随着计算机技术的普及和发展,计算机广泛应用于一些关系到国民经济和国家安全的关键领域,如金融、电信、银行、能源、军事等,对于应用于这些关键行业的计算机系统要求具有极强的事务处理能力和极高的可用性,在系统投入使用前需对系统的性能进行严格的测试。银行中间业务作为典型的OLTP应用,近年来随着银行金融业务的发展得到了迅速的发展,对应用在该环境中服务器的OLTP性能的研究受到了人们的关注。目前,已有的OLTP系统性能评测基准如TPC-C、TPC-E,对于用户而言,进行这些基准测试需要庞大的软硬件环境、高额的成本,开发周期长且实施难度大;此外,已有的OLTP系统性能评测基准与银行中间业务存在着应用环境、应用模型等方面的差异,这可能会导致基准性能测试的结果与用户在实际应用中的情况存在差距。对此,本文面向银行中间业务研究服务器的事务处理性能。对于面向特定应用领域的服务器,其最接近实际应用情况的性能评估方式是建立一个接近真实业务应用的模型操作环境,并在此基础上进行负载或压力测试,测试系统在不同情况下的性能。本文首先通过调研分析,针对银行中间业务这一领域,建立进行服务器性能评价所需的负载模型BIBModel,设计了BIBModel数据库及核心事务,给出了评测架构及关注的测试指标。基于BIBModel,设计并实现了规模可拓展、指标可监控、图形化的服务器性能基准评测套件BIBbench,主要包括性能评测图形化控制台、负载模拟客户端以及服务器端的设计与实现。接下来,本文利用BIBbench进行性能测试实验,验证了BIBModel的可行性,并基于BIBbench对系统性能进行优化调整。最后,本文基于BIBbench对高端服务器进行性能测试以及结果分析。

宋新亚[3]2011年在《支持多策略的SaaS系统自适应性能保障方法研究》文中进行了进一步梳理SaaS(software as a service)是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟兴起的一种创新的软件应用模式。相对于传统web软件系统,SaaS系统由于其应用领域、实现方式等方面的不同而具有许多特性。首先,SaaS系统主要面向企业用户,为企业关键业务提供支持,这要求SaaS系统在任何负载环境中都应具有高度可靠性;其次,SaaS系统的按需付费及租约分级特性要求SaaS服务提供商根据租费的不同对租户可以提供不同级别的服务质量;最后,SaaS系统提供的业务具有事务特性,事务中某一请求处理失败,将会导致整个业务失效。针对SaaS系统特性及可靠性需求,要求制定一套以保障高级别用户服务质量、提高系统的业务事务处理成功率及收益代价比最大化为目标的SaaS系统性能保障机制。该机制在动态变化负载环境中可以持续监测系统变化状态,反馈调整和选择性能保障策略以满足租户业务需求。基于上述背景,本文在SaaS系统架构基础上研究传统的系统性能保障策略,分析多种性能保障策略的策略目标和策略特征,然后结合SaaS系统模型提出了系统性能分析方法,给出如资源利用率和事务吞吐率等SaaS系统整体性能指标计算方法。继而进一步对SaaS系统性能保障机制的基本思路和处理过程进行分析,形成支持系统性能评价、请求准入控制和请求调度等一系列策略的SaaS系统自适应性能保障机制。为提高SaaS系统性能保障方法的准确性,针对核心的请求准入和请求调度模块引入了模糊控制与模糊评价理论,研究基于请求准入阈值的准入控制算法及基于服务器性能级别评价的自适应请求调度算法。文章最后基于传统性能保障方法和支持多策略的SaaS系统自适应性能保障方法建立了对比实验,并基于事务平均响应时间和事务失效率分析了实验结果,证明了SaaS系统特定环境中本文提出的性能保障方法更有效。

朱军峰[4]2003年在《基于ServerScope平台TPCW性能评价》文中指出随着电子商务以及INTERNET技术的日益成熟,电子商务网站已经对人们的生活产生了巨大的影响,人们对电子商务网站服务质量也越来越关注,而支撑整个电子商务网站的后台Web服务器的性能自然而然地成为了人们关注的重中之重,由此人们研究了很多优化Web服务器性能的方法,也提出了很多评测和分析Web服务器性能的方法。 在系统性能评价方面,SPEC和TPC是两个着名的性能评测组织,它们制定的各种基准程序被广为使用,而且几乎所有知名的服务器厂商和软件厂商都是它们的成员。这些基准程序已经成为了事实上的标准,其中一个重要原因就是它们已经成为厂商之间相互进行性能比较的标准。TPC系列基准是现在流行的商业基准组,主要服务器和数据库供应商都派代表加入了这一组织。SPEC则强调开发实际应用基准程序,以求更准确地反映实际工作负载。也就是说,这些基准程序是面向厂商的,各家厂商借助这些标准不断追求着更高的性能指标。而这些指标却与用户实际相差甚远,不能为用户提供贴切的服务。 我们提出的性能评测系统(ServerScope),希望建立起一套面向用户的,旨在追求用户实际性能的评测方法和评测系统,可以针对不同应用、不同软硬件配置进行性能监控、评价和优化,对用户使用的系统提出性能上的建议。另外,能够根据评测系统的实际情况抽取、建立一定的理论模型,对系统的性能进行预测。 我们的主要工作是建立了一个通用的计算机系统性能评测平台ServerScope,四少l!大学硕士学位论文并且基于Serverscope性能评测系统进行TpC一(Transaet ion proeessingPerformance Coune 11@W)的评测,使用Serverscope提供的数据监控服务来监控被测系统的性能,分析和优化电子商务Web服务器的性能。 曙光3000超级服务器是国产超级服务器的代表。在评测的过程中,我们提出了一种Web服务器性能评测以及提高其性能的从上而下的优化方法。这些测试也说明了曙光3000服务器的一个服务结点即可满足现有中小型商业应用,为曙光3000超级服务器进入国内商业领域提供了性能数值上的依据。

丁治明[5]2002年在《移动数据库关键技术研究》文中研究表明计算技术和无线通讯技术的发展与结合使得一种全新的计算模式—移动计算模式成为了现实。在移动计算模式下,用户使用各种移动设备通过无线通讯接口实现对信息网络的访问,而不受实际物理位置变化的影响。在过去的十年里,这种全新的计算模式得到了迅速发展,同时也给包括数据库技术在内的计算机研究工作带来了新的挑战。在移动数据库系统(即支持移动计算模式的数据库系统)中,计算平台的移动性、网络条件的多样性、无线通讯的频繁断接性、以及资源的有限性等都使得传统的数据库处理方法不能或不能有效地发挥作用,因此需要针对移动计算环境的特点研究新的处理方法。 本文从两个方面研究了移动数据库中的关键技术问题:一是如何有效地消除移动计算环境给信息存取所带来的不利影响,在这方面,本文重点探讨了移动数据库复制技术以及移动事务处理技术;二是如何合理地利用移动计算环境所带来的有利因素提供基于位置的服务,在这方面,本文重点研究了移动对象数据库技术以及位置相关数据的处理技术。 在移动数据库复制技术方面,本文研究了异步多主副本复制下的冲突检测及消解问题,提出了一种事务级结果集传递(TLRSP)移动数据库复制模型;此外,本文还研究了叁级复制(即移动计算机—同步服务器—数据库服务器)体系结构下的数据同步问题,提出了一种基于双时间印的事务级同步(DTSTLS)模型; 在移动事务处理方面,本文提出了一种乐观两阶段提交移动事务处理方法(O2PC-MT)。通过引入一种乐观并发控制方法与两段锁协议相结合的移动事务处理机制,本文重点解决了交互式长事务的问题,并提供了对移动主机任意移动性和数据库系统一致性的支持; 在移动对象数据库方面,本文提出了一种新的移动对象数据库模型—离散时空轨迹移动对象数据库(DSTTMOD)模型,重点阐述了DSTTMOD模型中的位置表示方法及位置更新处理策略,并分别给出了基于GRID文件和基于QUAD树的移动对象索引算法。同时,本文还分析了移动对象数据库叁种主要查询的处理方法; 在位置相关数据的处理方面,本文重点研究了基于关系数据库的位置相关数据存贮及表示方法,同时提出了一种可变粒度格栅索引方法用于对位置相关数据的数据区域进行索引,并给出了位置相关查询的处理方法。 本文对于所提出的各种模型和算法都进行了相关实验,同时与其他主流方法进行了性能的比较与分析。实验结果表明,本文提出的方法提高了移动数据库系统的性能及处理能力,增加了移动数据库系统的灵活性和可扩充性,从而为移动计算环境下的数据库处理技术提供了一种可行的解决方案。

王意洁[6]1998年在《面向对象数据库的并行查询处理与事务管理》文中提出面向对象数据库(OODB)弥补了关系数据库的缺陷,为许多高级数据库应用领域提供有力支持。但是,OODB中关联查询的处理速度较慢,这严重影响了OODB的性能,阻碍了OODB的发展和推广应用。OODB的许多固有的并行性以及并行处理技术的日益成熟使查询处理的并行化成为提高OODB性能的有效途径。通过研究分析OODB及其查询的本质特点,本文基于无共享结构提出了查询处理的分阶段执行策略、基于对象类的混合式数据放置策略、基于合格标记的数据操作并行执行算法、基于semi-join的并行查询处理算法以及相应的并行查询优化策略。理论分析和模拟测试结果都表明它们优于传统的方法,抓住了OODB及其查询的本质特点,具有一定的实用性和有效性。循环查询是一种既特殊又常见的查询,本文针对OODB及其循环查询的特点,依据“分而治之”的原则提出了一种实用有效的循环查询处理策略,它适用于多种循环查询,对查询的目标类数目没有限制,它具有多项式时间开销。以此为基础,进一步提出了循环查询的并行处理策略。事务管理的效率对于数据库系统的性能来说也是至关重要的。嵌套事务模型是一种复杂度较高、灵活性较大、应用领域较广的事务模型,它已被列入有关OODB的国际标准中。在影响嵌套事务模型执行效率的诸多因素中,事务标识的分配和故障恢复是两个比较重要的因素。本文在深入分析事务处理对事务标识的需求的基础上,结合嵌套事务模型的具体特点,提出了基于位的事务标识分配策略、改进的事务标识分配策略和优化的事务标识分配策略。与传统的事务标识分配策略的对比测试结果表明:它们能够更加有效地满足事务处理对事务标识的各种需求,具有一定的实用性和有效性。针对OODB的页服务器结构和嵌套事务模型的特点,以先写日志协议为基础,本文提出了一种基于页的恢复策略WAL_P,它能够有效地处理各种故障,并具有一定的灵活性和可扩展性。在OODB的实现技术方面,本文探讨了客户/服务器面向对象数据库系统KDOODB的设计与实现。

高峰[7]2008年在《网络存储的性能测试》文中研究指明随着信息管理能力的提升以及人们对信息的访问量快速增加,企业对存储和管理信息的能力有了新的要求。网络存储的出现和发展适应了这一要求,网络存储因此有了长足的发展。但是网络存储的性能测试基准却发展缓慢,实际性能测试中一般采用的是传统的存储测试工具,他们没有考虑网络对存储的影响,因而他们不能准确的测试网络存储的性能。本文提出一种新的测试方法来测试网络存储系统的性能,该方法能够模拟海量的数据访问请求,也能够测试在该情况下的网络存储系统的性能,主要测试指标为响应时间和吞吐量。该方法以固定的时间间隔循环向服务器发起请求,发出请求的部分不处理服务器的反馈信息,当发出的请求量接近服务器最大负载的时候发起端不受服务器端的抑制。新的测试方法更接近实际的访问情况,能更准确的反映系统的性能特性。另外本文为进行性能评价研究,对IP-SAN进行了软实现,使用了UNH-iSCSI软件,成功实现了实验平台的搭建。另外还介绍了传统测试工具的使用,使用它的测试数据和新方法的测试数据进行了对比。在研究过程中,还涉及了一些理论上的以及LINUX下C编程的知识,还有TCP/IP协议,活锁等知识。

武志鹏[8]2007年在《Web服务的性能优化研究》文中提出Web技术是推动Internet发展的重要里程碑。伴随着电子商务、电子政务以及网上教育、个人博客的蓬勃发展,Web服务在社会政治经济生活中发挥着越来越重要的作用。目前互联网上百分之七十以上的流量是Web流量,提供资源的Web服务器星罗棋布,Internet数据中心(IDC)迅速扩展。由于对网上服务依赖日益加深,Web服务器的负载与日俱增,如何提升Web站点的响应特性就成为迫切而又长期需要研究的课题。解决的途径一方面是提高通信信道的吞吐量,另一方面就涉及提高资源子网主要是Web服务器系统的整体性能。本课题侧重研究后一方面问题,课题研究的内容主要包括:(1)在详细剖析HTTP数据流转过程的基础上,分析影响Web服务器响应性能的主要因素和性能瓶颈,探讨适用于优化Web性能的最新软硬件技术和产品;(2)着重研究利用IA架构集群均衡Web负载和提高系统可用性的运行机制与实现技术,包括体系结构与调度算法,以及在刀片式集群服务器架构高性能Web服务系统的具体实现技术和配置方法;(3)研究运用网格数据库管理系统(Oracle 10g)实现数据库查询事务的并行处理,提高事务处理能力和动态网页响应特性的实现机制;(4)探讨利用分布式Web镜像服务器克服广域网络通信瓶颈的技术方案;(5)在构造了实际的Web集群系统,剖析了人们广泛认可的几种基准测试程序原理的基础上,对系统进行了有针对性的测试,进而研究了测值的关联因素,为进一步改善响应特性提供依据。课题的特色与创新点主要体现在集成与应用创新。论文在利用刀片式集群服务器架构高性能Web服务系统的实现机制,以及IA架构Web集群的性能评价等方面体现技术创新。随着互联网应用的迅速发展和内容提供的日益丰富,提高Web服务系统性能需求的广泛性和研究的迫切性将日益突现出来。本文对Web服务系统性能优化和测试进行初步的探索,许多研究专题还有待今后进一步拓展和深化。

王云升[9]2011年在《基于软件老化自适应的高可靠SaaS应用性能保障方法研究》文中指出随着云计算的兴起,越来越多的应用系统以SaaS的模式向客户发布。人们对SaaS的依赖越来越大,同时也对其可靠性要求也越来越高。而一旦SaaS应用的可靠性出现问题,所导致的危害也比以往更加严重。传统的可靠性解决方案主要考虑网络负载均衡、软件并发能力等方面,但SaaS应用的多租约模式和云平台架构使得它的可靠性问题变得更加复杂。影响Web应用软件可靠性的最主要原因就是软件老化。软件老化是指软件系统(特别是大访问量、大数据量的服务器软件)在持续运行一段时间后就会出现性能上的衰退,甚至瘫痪。在软件系统在长时间的连续运行过程中,一些软件错误不断地消耗系统资源,当某种资源枯竭时,系统将不可避免地出现故障,软件性能随之衰退,并最终导致软件的失效。实践表明,复杂的软件系统在其推出之前不可能做到全面覆盖的测试,异常和可能导致误操作的程序容易被忽视,造成程序在连续运行过程中会出现内存的占用和泄露、未释放的文件锁、数据更新不及时、存储空间碎片、舍入误差的累积,以及特殊的“老化相关错误(Aging related bugs)”等不良情况。软件老化已经成为SaaS应用的共性问题。如何在集群的任务调度中应对软件老化的问题,以保证Web应用的高可靠性,这是当前学术界研究的热点,并已经引起了国际上多家知名软件企业(女(?)IBM. EMC和HP等)的研发兴趣。但目前还没有相关的成熟方法。因此,本研究的主要目标是尽快缩短与发达国家技术水平的差距,研究基于软件老化自适应的高可靠SaaS应用性能保障方法,解决Web应用软件老化这一共性问题。主要研究内容包括:(1)设计了自适应的Saas性能保障机制。在传统的系统性能保障策略基础上,分析多种性能保障策略的策略目标和策略特征,给出如资源利用率和事务吞吐率等SaaS应用系统整体性能指标计算方法,对SaaS应用系统性能保障机制的基本思路和处理过程进行分析,形成支持系统性能评价、请求准入控制和请求调度等一系列策略的SaaS应用自适应性能保障框架。为提高SaaS应用系统性能保障方法的准确性,针对核心的请求准入和请求调度模块引入了模糊控制与模糊评价理论,研究基于请求准入阈值的准入控制算法及基于服务器性能级别评价的自适应请求调度算法。(2)提出了一种面向用户访问意图的Web交互SaaS应用老化趋势预测方法。针对以Web交互形式提供服务的SaaS软件系统,该方法以用户负载为研究对象,通过对用户意图进行预测来间接预测软件老化的趋势。首先提出了这种预测方法的整个流程,并详细地分析了这一流程中的几项关键环节。然后重点研究了如何对用户的访问意图进行预测,这里涉及两个关键算法,即序列模式挖掘算法和模式匹配算法。通过对传统的PrefixSpan序列模式挖掘算法和KMP模式识别算法进行改进,达到预测用户访问意图的目的。最后,根据预测出的用户访问意图推导出未来一段时间内各个页面的访问量,再结合页面损伤量对Web服务器的老化趋势进行预测。(3)提出了一种面向软件老化的SaaS应用系统分级再生策略。将SaaS应用系统划分为操作系统级、中间件级、应用级和组件级四个再生等级,并分析了实施各级再生的优劣。接着提出了软件分级再生系统框架,并详细阐述了系统各功能模块的工作流程。然后给出了软件老化的评估方法,依据应用系统中多种资源的损耗情况来度量系统的老化状态,并确定系统是否发生软件老化、需要实施软件再生。之后提出了基于多属性决策的再生等级选择算法,在确定服务器老化、需要实施再生后,依据系统状态和负载量等因素选择合适的再生级别和再生对象并对其实施再生。最后,本文提出一种组件再生次序生成方法,当实施组件级再生时,根据组件的耦合关系确定老化组件的再生关联组件,该组件的所有再生关联组件构成以一个组件集合,集合内的组件再生次序相同,然后采用BP网络确定各组件集合的再生优先权,按优先权排序得到各组件集合的再生次序,最终得到各组件的再生次序。

孙雪祥[10]2006年在《基于Kylin操作系统的TPC-C测试系统的设计与实现》文中研究指明TPC-C是一种旨在衡量联机事务处理(OLTP)系统性能与可伸缩性的行业标准基准测试项目,被全球主流软硬件厂商、数据库厂商公认为性能评价标准。其TPC-C排行榜是国内外服务器和操作系统的厂商及用户最为关注的信息之一。麒麟(Kylin)操作系统是一个具有完全自主版权内核的中文国产服务器操作系统。为了评估Kylin操作系统的性能,避免测试软件造成的性能瓶颈,需要一个严格符合TPC-C标准的测试软件来获得一个严格的性能指标,为Kylin的性能调优提供参考。目前开源的事务处理性能测试软件,大部分用于测试系统某一方面的性能,很少有测试OLTP系统性能并严格符合TPC-C标准的开源测试软件。本文的主要工作有以下几点:第一,基于Kylin环境,依据TPC-C测试标准,设计并实现了一个TPC-C测试系统。TPC-C规范规定,对服务器的性能测试通过对数据库处理访问请求的监视来实现。本文模拟一定数量的虚拟用户并发地通过网络访问服务器端的数据库,测试数据库的负载承受能力和事务处理速度,从测试结果中体现服务器操作系统的性能。该测试系统主要分为两部分:前端的远程终端模拟器,运行在客户端的计算机上,实现测试系统的压力产生和测试数据统计功能;后端的服务器程序,运行在被测系统所在的计算机上,实现处理客户端请求的功能,即捕获客户端请求,按照请求对数据库进行操作,并返回操作结果。测试系统的前端是一个多进程程序。后端采用Web服务器、应用服务器和数据库服务器的系统应用模型:Web服务器软件用于捕获前端发送的请求,应用服务器软件主要是管理事务,起通信加平台的作用,数据库服务器软件维护TPC-C测试数据库。第二,本文在TPC-C逻辑数据库的设计和实现上做了优化。在创建数据库的时候从数据库优化的角度对表、表空间、及对表进行操作的SQL语句等方面做了完善。同时优化了数据装载程序,提高了数据装载速度,缩短了测试周期。第叁,本文的测试系统,对Kylin服务器操作系统做过多轮测试,确定Kylin对测试系统各个组成软件提供良好的支持。根据测试所得的性能参数,分析和研究Kylin操作系统与其它服务器操作系统的性能差异。并通过测试,不断调整测试系统各组成软件的配置参数和Kylin的文件系统、驱动程序、缓存等方面的系统参数设置,找出影响性能的瓶颈,指导Kylin操作系统的性能调优。

参考文献:

[1]. 事务处理服务器的性能评价研究[D]. 谷长勇. 中国科学院研究生院(计算技术研究所). 2001

[2]. 面向银行中间业务的服务器性能评测基准的研究与实现[D]. 马宗庆. 哈尔滨工业大学. 2011

[3]. 支持多策略的SaaS系统自适应性能保障方法研究[D]. 宋新亚. 东北大学. 2011

[4]. 基于ServerScope平台TPCW性能评价[D]. 朱军峰. 四川大学. 2003

[5]. 移动数据库关键技术研究[D]. 丁治明. 中国科学院研究生院(计算技术研究所). 2002

[6]. 面向对象数据库的并行查询处理与事务管理[D]. 王意洁. 国防科技大学. 1998

[7]. 网络存储的性能测试[D]. 高峰. 哈尔滨工程大学. 2008

[8]. Web服务的性能优化研究[D]. 武志鹏. 厦门大学. 2007

[9]. 基于软件老化自适应的高可靠SaaS应用性能保障方法研究[D]. 王云升. 东北大学. 2011

[10]. 基于Kylin操作系统的TPC-C测试系统的设计与实现[D]. 孙雪祥. 国防科学技术大学. 2006

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事务处理服务器的性能评价研究
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