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2.2.2 响应时间需求分析

2007-04-24 16:27 王达 电子工业出版社 字号:T | T
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本章的重点就是用户需求调查与分析,调查是基础,分析是目的,全面的调查是为了进行正确的分析,得出恰当的结论。而恰当的用户需求分析是进行正确网络系统设计的基础与前提,网络系统设计的绝大多数技术、产品选型和功能配置等都是依据需求分析结果。本节是响应时间需求分析。

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2.2.2  响应时间需求分析
一般地,一个交易过程(例如一个请求,完成一个查询)可能由几个客户请求和服务器响应组成,从客户发出请求(信息包层或交易层)至他收到最后一个响应的时间就是整体的响应时间。
计算机用户最讨厌等待。在大量的处理环境中,超过3秒以上的响应时间将会严重影响工作效率。然而最终用户的感受不仅仅是绝对时间问题,他们对于响应时间的期望是参照以往的经验,而这种期望是相对于他们使用该应用的基准性能。如果使用该应用的当前感受和以往的经验有很大的差别时,抱怨以及需要支持的电话就会成倍地增加。
1.影响响应时间的因素
应用响应时间的问题随着基于服务器应用的大量增加而迅速增多。确定造成应用延迟的原因成为很困难的任务。网络系统中各部分应用的响应时间受多方面影响,既有软、硬件配置方面的影响,又有网络结构、网络类型、网络连接方式方面的影响。一般来说,普通用户对响应时间的关注度并不是很高,因为一般的网络系统都可以满足一般网络应用的响应时间要求。除非特殊应用,如数据库系统、MIS系统、视频点播系统、IP电话、远程教学等。响应时间还与网络传输介质制作是否标准、网络介质类型、网络传输介质长度、接口速率、交换机的背板带宽、路由器的数据转发能力等有关。总体来说,网络、服务器和应用都对整体响应时间有影响。
(1)网络
网络对整体响应时间的影响是通过不同机制完成的。在广域网中,所选择的协议(例如帧中继或ATM,EIGRP或OSPF)会很大程度地影响数据在网络中传输的延迟时间。这些时间包括处理的时延(主机接收到数据包并获得各种信息)、排队时延(当出现了其他的信息包时)、传送或连续传输时延(传输帧中的第一位和最后一位的时间)、传输时延(一个数据位通过链路的时间,他取决于物理的介质和距离)。包的损坏和丢失也会降低信息的质量或增加额外的时延,因为需要重新传输。地面传输的企业网络,等待和传输时延是网络时延的主要问题。对于卫星网络,传输时延(加上访问协议)是主要问题。
(2)服务器
服务器时延的影响有服务器本身和应用设计两个方面。服务器本身的性能包括处理器的速度,存储器和I/O性能,硬盘驱动速度以及其他设置。应用设计包括服务器架构和所采用的算法。
(3)应用
应用时延受几个独立的因素影响,例如应用设计(例如通话的稳定性),交易的大小,选择的协议(例如UDP或TCP),以及网络的结构。完成一个确定的交易时,一个应用所需要的往返次数越少,它受到网络结构的影响也越小。然而,由于需要重新传输,所以往返的次数本身可能取决于网络结构。
通常局域网的响应时间较短(一般为1ms~2ms),因为传输距离较短,协议单一、基本无须路由、网络接口带宽;广域网通的响应时间较长(通常是60ms~1000ms),因为传输距离远、经过的路由节点多、协议复杂。专业的响应时间数据得出还要依靠专业的测试方法,这将在第二版《网管员必读——网络组建》一书中介绍。
2.响应时间分析方法
基于监测的类型(被动和主动)以及监测位置(服务器端或客户端)的不同,分析响应时间有几种不同的方法。不同方法的选择会影响维护费用、响应时间测量精确和效率以及部署实施的复杂性。不同方法都有其优缺点,市场上有不同的厂商支持不同的方法。
(1)服务器端和客户端监测方法
服务器端的监测方法是部署在服务器上(一个代理),或靠近它的地方(一个设备)。因为这种方法不需要安装在客户端,从而大大减少了部署和管理的费用。因为安装在服务器或服务器附近,他们可以提供不受限制的,对所有和服务器阵列进行交易的监测。由于在最近的位置,他们也可以提供最精确的服务器时延统计。服务器端的代理是安装在被监测的服务器上,所以应该小心确保他不会影响服务器的工作。服务器端的设备可以是在线型或旁路型(接口盒设备)。在线设备是类似于路由器一样让数据通过的设备,他们对应用的服务可能是额外的故障源;而接口盒不会因为它们本身的故障而造成额外的影响。
客户端的监测方法是部署在感兴趣的客户端上。它们可以提供非常精确的端至端的时延测量,但是却很难隔离是网络还是服务器时延问题。常见的两个客户端的方法是定期地“ping”服务器或者设置TCP连接在网络中的往返时间,并假设在整个对话过程中是恒定不变的。第一种方法可能不是很准确,因为网络设备在处理ICMP pings的时候随应用包不同(路由,等待,丢弃,服务)而不同。这两种方法都取决于采样标准,而这些采样不一定能反映网络的实际情况。
(2)被动和主动监测法
被动监测法是接入一个非侵入(不会给网络增加负载)设备来观测实际的应用流量。在被监测对象上无须安装任何代理软件,对系统资源占用极少,因此不会影响现有操作系统的工作状况。他一般是对包解码(最低是传输层,并可能直至应用层),或者是使用ARM API来识别应用交易的开始和结尾。由于分析的数据是最终用户的实际活动状态,所以这种方法很明确地测量了最终用户的活动状态。被动式监测的工具可以是在客户端或是服务器端。服务器端的被动式监测具有对所有时间,所有用户,所有交易的监测能力。
被动式监测方法的一个限制是它不能用来检测服务,因为从来就没有通信是按照固定计划进行的,所以它不能百分之百精确地确定是否有连接失败,也许用户只是暂停请求。然而它能够使用相关的历史记录信息来得到合理的结论——假设用户没有正常连接上网时,失败就不会发生。
主动的监测执行可从专门的作业点(POP)预先录制的业务交易获取最终用户的实际体验,是在客户端“模仿”用户正常安装时的一种方法,从而更准确地衡量最终用户的体验。主动监测可以提供基于计划的重新模拟交易的能力。这种计划模式可以使它进行7×24的网络连通性测试,而不是用户日常工作的模式。
主动式监测按照预选设定的模式执行,这些模式包括每一种要监测应用的处理过程,而且这些模式力求接近用户的真实情况。另外,不断地重复进行会对网络设备的缓存提出要求。总的来说,主动监测非常适用于从最终用户的角度来管理应用服务水平。主动监测并不依赖真实的用户传输量,因而它能够提前检测问题,并为企业留下足够的时间解决问题。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8008】

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