NIT 5 Queuing Theory 队列原理
目标:
1.明白性能调优的关键术语
      2. 应用队列技术解决性能问题
      3.明白性能调优的复杂性
 
5.1    Introduction to queuing theory 队列原理简介
A.      Little’s Law 给出了队列原理的基础
John Little于1961年用数学证明了这个原理。
B.      带来的好处:
a.       可以用工程学方法来进行性能管理。
b.       量化系统未来的性能
c.       说明监测工具的输出内容之间关系
d.       验证测量值和软件仪表数据的正确性。
  
5.2    Little’s Law
A.      关键术语:
a.       Queue length: average number of requests waiting in the system
队列长度:在系统中同时等待的平均请求数.
b.       Arrival rate: the rate at which requests enter a system
到达率:一次性有多少请求到达系统
c.       Wait time: average time to satisfy a request
等待时间:满足一个请求的平均时间
Also known as wall clock,latency,response time,or residence time
             硬件时钟,延时,响应时间,驻留时间
 公式:      L = A W   队列长度=到达率*等待时间
                          A=arrivals/observation period A=到达率/观测时间
 
5.3    Queue length 队列长度
A.      缓存在内存中的请求数
a.       L 可以是可以进行读写调整的或者只读的
b.       队列可以进行优先级排序
例:执行写之前先执行读(这就是为什么要优先级排序)
            算法必须防止饿死。
B.      注意事项:
a.       短的队列长度可以优化内存
b.       长的队列长充可以对重要请求进行有效的重新排序
 
5.4    Queue length vs wait time 队列长度VS 等待时间
A.      为了使到达率处于稳定状态
直接改变W来改变L
B.      例(假设到达率为200 requests/s):
a.       初步方案:400 req= 200 req/s * 2s
b.       减少W 或L: 200 req = 200 req/s * 1s
c.       提升W 或L: 800 req = 200 req/s * 4s
C.      小结
a.       在可预期的等待时间内限制队列长度
b.       限制等待时间来优化队列长度
 
5.5    Wait time 等待时间
A.等待时间包括:
   Queue time(排队时间:请求资源所花费的时间
Service time(服务时间):处理一个请求所花的时间
B. 策略:
    a. 减少排队时间
    b. 减少服务时间
 
   W=Q+S
   L=A (Q+S)
 
5.6    A closer look at wait time
A.      服务时间包括:
a.       System time系统时间:内核运算所花的时间
b.       User time用户时间:用户用于真正工作所花的时间
s= system call
u= user code
r= real time
r-u-s= real data transfer time
B. 策略
   a. 减少系统时间(阻塞用户模式操作)
       b. 只花费用户模式所需的时间
 
W=Q + (Tsys+Tuser)
 
5.7    How much user time is needed? For 20 inputs? For 100 inputs?
(略)
 
5.8    Profiling time with time 时间分析
A.      使用脚本来算出时间
Export TIME=”\n%e %S %U”
/usr/bin/time tar czf /tmp/demo.tgz /etc/ 2>&1 | tail –l | awk ‘BEGIN {print “W\tTsys\tTuser\tQ”} {print $1 ”\t” $2 “\t” $3 “\t” $1 - $2 - $3}’
a.       计算排队时间:Q=W – (Tsys+Tuser)
b.       可以分析出排队时间Q的问题。
 
5.9    Completion rate 完成率
A.      关键术语:
Bandwidth:data+overhead 带宽:数据+开销
Throughput:data only (Mbps)吞吐量:数据
Overhead: cost of doing work (Mbps) 开销:传输数据的开销
B.      带宽通常是固定的
减少开销可以提升吞吐量
 
B=X+O 带宽=完成率+开销
带宽固定的情况下,减少开销可以提高完成率。
 
5.10 Arrival rate vs completion rate 到达率VS完成率
     A. 关键术语:
        Arrival time(A)到达率:一次有多少个请求到达系统(packets/s)
        Completion rate(C)完成率:一次可以完成多少个请求(packets/s)
        Observation period观察时间:观察资源所花时间(1s)
        稳定状态:条件是当A=C时
B 目标:调整时用C替代A
a.       调整时到达率是系统外部因素,因此很难去调整。
b.       完成率是可调整的,但很出现到达率与完成率相等的情况
c.       系统很少真正的处于稳定状态。
d.       请求有可能在观察时间内完成不了
C.      警告:
a.       如果过分调整系统可能会引起系统不稳定,或者机器崩溃。
 
 
 
5.11 Finding a valid observation period 找出有效的观察时间。
A.      当观察时间适当长时,A average= C average
a.       用观察时间为1秒收集数据
b.       比较相对little’s Law 的测量值
c.       测量值是否匹配计算值?
如是,观察时间有效,且L=CW
如不是,用长点的间隔时间重复以上步骤。
B. 例:使用iostat 和dd 来确定有效间隔时间。
    dd if=/dev/zero of =/tmp/bigfile bs=1M count=1024
 
5.12           redicting system-wide limits 预测系统性能极限
A.      木桶理论
X system =X resource / V resource
B.      小结
a.       饱和资源是瓶颈。
b.       减少访问次数(V resource)可以提高系统吞吐量
c.       提升资源吞吐量(X resource) 可以提高系统吞吐量。
 
5.13       Predicting resource limits 预测资源极限
A.      利用率法则
Utilization = (service time) * (arrival rate) 
利用率=服务时间 * 到达率
B.      在稳定状态(C=A)下资源饱和(U=1)
1=SC   è  C max =1/S
 
C.      资源饱和情况下:
a.       减少S可以提升C,因此A提高了
b.       增加到达数量会加大队列长度,所以等待时间上升了
c.       减少到达率来减少队列长度,所以等待时间下降了
 
5.14           Summary of strategies 策略汇总
A.      调整L
a.       限制队列长度
b.       对读请求进行排序,以更多的去响应读请求
B.      调整A或C
a.       通过更多的资源(SMP,RAID)减少访问次数。
b.       延时资源访问直到思考时间到。
c.       提高资源吞吐量(更有效的协议,较少的开销)
C.      调整W
a.       减少请求过期时间
b.       使用资源来减少服务时间(memory cache , disk)
     D. 一次只能调整上面的一项。

RHCA学习笔记:RH442-Unit5 队列原理的更多相关文章

  1. Linux进程间通信IPC学习笔记之消息队列(SVR4)

    Linux进程间通信IPC学习笔记之消息队列(SVR4)

  2. Java IO学习笔记:概念与原理

    Java IO学习笔记:概念与原理   一.概念   Java中对文件的操作是以流的方式进行的.流是Java内存中的一组有序数据序列.Java将数据从源(文件.内存.键盘.网络)读入到内存 中,形成了 ...

  3. tensorflow学习笔记——模型持久化的原理,将CKPT转为pb文件,使用pb模型预测

    由题目就可以看出,本节内容分为三部分,第一部分就是如何将训练好的模型持久化,并学习模型持久化的原理,第二部分就是如何将CKPT转化为pb文件,第三部分就是如何使用pb模型进行预测. 一,模型持久化 为 ...

  4. 强化学习-学习笔记7 | Sarsa算法原理与推导

    Sarsa算法 是 TD算法的一种,之前没有严谨推导过 TD 算法,这一篇就来从数学的角度推导一下 Sarsa 算法.注意,这部分属于 TD算法的延申. 7. Sarsa算法 7.1 推导 TD ta ...

  5. RHCA学习笔记:RH442-Unit6 磁盘性能调整

    原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 .作者信息和本声明.否则将追究法律责任.http://alansky.blog.51cto.com/634963/654451 UNIT ...

  6. 机器学习实战(Machine Learning in Action)学习笔记————10.奇异值分解(SVD)原理、基于协同过滤的推荐引擎、数据降维

    关键字:SVD.奇异值分解.降维.基于协同过滤的推荐引擎作者:米仓山下时间:2018-11-3机器学习实战(Machine Learning in Action,@author: Peter Harr ...

  7. Android(java)学习笔记95:Android原理揭秘系列之View、ViewGroup

    作过Android 应用开发的朋友都知道,Android的UI界面都是由View和ViewGroup及其派生类组合而成的.其中,View是所有UI组件的基类,而ViewGroup是容纳这些组件的容器, ...

  8. RHCA学习笔记:RH442-Unit8进程与调度

      UNIT 8  Processes and the Scheduler 进程与调度 学习目标 A. CPU cache 与Service time之间的关系 B. 分析应用程序使用CPU cach ...

  9. Android学习笔记View的工作原理

    自定义View,也可以称为自定义控件,通过自定义View可以使得控件实现各种定制的效果. 实现自定义View,需要掌握View的底层工作原理,比如View的测量过程.布局流程以及绘制流程,除此之外,还 ...

随机推荐

  1. Android 三档自定义滑动开关,禁止点击功能的实现,用默认的seekbar组件实现

    android三档自定义滑动开关,禁止点击功能的实现,普通开关网上有很多例子,三档滑动开关的则找了整天都没有相关例子,开始用普通开关的源码修改了自己实现了一个类,但效果不如人意,各种边界情况的算法很难 ...

  2. EJB理解

    1. 我们不禁要问,什么是"服务集群"?什么是"企业级开发"? 既然说了EJB 是为了"服务集群"和"企业级开发",那么 ...

  3. C# ASP.NET FILEUPLOAD详解

    显示一个文本框控件和一个浏览按钮,使用户可以选择要上载到服务器的文件. 命名空间: System.Web.UI.WebControls 程序集: System.Web(在 system.web.dll ...

  4. 【HDOJ】1016 Prime Ring Problem

    经典DP,写的可能麻烦了一些. #include <stdio.h> #define false 0 #define true 1 ]; ]; ]; void DFS(int, int, ...

  5. ERP 推式 拉式 工序拉式 装配拉式 倒冲

    ERP 推式  拉式  工序拉式   装配拉式   倒冲 以上為生产订单(wip)中的原料供应方式,最常用的有Pull和Push. PULL即拉动方式: 拉式生产是生产为主,原材料是由专门的配送人员按 ...

  6. [Hadoop源码解读](六)MapReduce篇之MapTask类

    MapTask类继承于Task类,它最主要的方法就是run(),用来执行这个Map任务. run()首先设置一个TaskReporter并启动,然后调用JobConf的getUseNewAPI()判断 ...

  7. BZOJ_1007_ [HNOI2008]_水平可见直线_(单调栈+凸包)

    描述 http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1007 给出一些直线,沿着y轴从上往下看,能看到多少条直线. 分析 由于直线相交,会遮挡住一些直 ...

  8. 做一个自己的最小Linux系统

     一.前言 Linux操作系统至1991.10.5号诞生以来,就源其开源性和自由性得到了很多技术大牛的青睐,每个Linux爱好者都为其贡献了自己的一份力,不管是在Linux内核还是开源软件等方面,都为 ...

  9. SQL Server登录 18456错误

    1.以windows验证模式进入数据库管理器. 第二步:右击sa,选择属性: 在常规选项卡中,重新填写密码和确认密码(改成个好记的).把强制实施密码策略去掉. 第三步:点击状态选项卡:勾选授予和启用. ...

  10. 字典转模型第三方框架---MJExtension

    字典转模型第三方框架 Mantle 所有模型都必须继承自MTModel JSONModel 所有模型都必须继承自JSONModel MJExtension 不需要强制继承任何其他类 设计框架需要考虑的 ...