一、需求緣起

互聯(lián)網(wǎng)公司，這樣的場(chǎng)景是否似曾相識(shí)：

場(chǎng)景一：pm要做一個(gè)很大的運(yùn)營(yíng)活動(dòng)，技術(shù)老大殺過(guò)來(lái)，問(wèn)了兩個(gè)問(wèn)題：

(1)機(jī)器能抗住么?

(2)如果扛不住，需要加多少臺(tái)機(jī)器?

場(chǎng)景二：系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，技術(shù)老大殺過(guò)來(lái)，又問(wèn)了兩個(gè)問(wèn)題：

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)需要分庫(kù)么?

(2)如果需要分庫(kù)，需要分幾個(gè)庫(kù)?

技術(shù)上來(lái)說(shuō)，這些都是系統(tǒng)容量預(yù)估的問(wèn)題，容量設(shè)計(jì)是架構(gòu)師必備的技能之一。常見(jiàn)的容量評(píng)估包括數(shù)據(jù)量、并發(fā)量、帶寬、CPU/MEM/DISK等，今天分享的內(nèi)容，就以【并發(fā)量】為例，看看如何回答好這兩個(gè)問(wèn)題。

二、容量評(píng)估的步驟與方法

【步驟一：評(píng)估總訪問(wèn)量】

如何知道總訪問(wèn)量?對(duì)于一個(gè)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)的訪問(wèn)量評(píng)估，或者一個(gè)系統(tǒng)上線后PV的評(píng)估，有什么好的方法?

答案是：詢問(wèn)業(yè)務(wù)方，詢問(wèn)運(yùn)營(yíng)同學(xué)，詢問(wèn)產(chǎn)品同學(xué)，看對(duì)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)或者產(chǎn)品上線后的預(yù)期是什么。

舉例：58要做一個(gè)APP-push的運(yùn)營(yíng)活動(dòng)，計(jì)劃在30分鐘內(nèi)完成5000w用戶的push推送，預(yù)計(jì)push消息點(diǎn)擊率10%，求push落地頁(yè)系統(tǒng)的總訪問(wèn)量?

回答：5000w*10% = 500w

【步驟二：評(píng)估平均訪問(wèn)量QPS】

如何知道平均訪問(wèn)量QPS?

答案是：有了總量，除以總時(shí)間即可，如果按照天評(píng)估，一天按照4w秒計(jì)算。

舉例1：push落地頁(yè)系統(tǒng)30分鐘的總訪問(wèn)量是500w，求平均訪問(wèn)量QPS

回答：500w/(30*60) = 2778，大概3000QPS

舉例2：主站首頁(yè)估計(jì)日均pv 8000w，求平均訪問(wèn)QPS

回答：一天按照4w秒算，8000w/4w=2000，大概2000QPS

提問(wèn)：為什么一天按照4w秒計(jì)算?

回答：一天共24小時(shí)*60分鐘*60秒=8w秒，一般假設(shè)所有請(qǐng)求都發(fā)生在白天，所以一般來(lái)說(shuō)一天只按照4w秒評(píng)估

【步驟三：評(píng)估高峰QPS】

系統(tǒng)容量規(guī)劃時(shí)，不能只考慮平均QPS，而是要抗住高峰的QPS，如何知道高峰QPS呢?

答案是：根據(jù)業(yè)務(wù)特性，通過(guò)業(yè)務(wù)訪問(wèn)曲線評(píng)估

舉例：日均QPS為2000，業(yè)務(wù)訪問(wèn)趨勢(shì)圖如下圖，求峰值QPS預(yù)估?

回答：從圖中可以看出，峰值QPS大概是均值QPS的2.5倍，日均QPS為2000，于是評(píng)估出峰值QPS為5000。

說(shuō)明：有一些業(yè)務(wù)例如“秒殺業(yè)務(wù)”比較難畫(huà)出業(yè)務(wù)訪問(wèn)趨勢(shì)圖，這類(lèi)業(yè)務(wù)的容量評(píng)估不在此列。

【步驟四：評(píng)估系統(tǒng)、單機(jī)極限QPS】

如何評(píng)估一個(gè)業(yè)務(wù)，一個(gè)服務(wù)單機(jī)能的極限QPS呢?

答案是：壓力測(cè)試

在一個(gè)服務(wù)上線前，一般來(lái)說(shuō)是需要進(jìn)行壓力測(cè)試的(很多創(chuàng)業(yè)型公司，業(yè)務(wù)迭代很快的系統(tǒng)可能沒(méi)有這一步，那就悲劇了)，以APP-push運(yùn)營(yíng)活動(dòng)落地頁(yè)為例(日均QPS2000，峰值QPS5000)，這個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)可能是這樣的：

（1)訪問(wèn)端是APP

（2)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)H5落地頁(yè)是一個(gè)web站點(diǎn)

（3)H5落地頁(yè)由緩存cache、數(shù)據(jù)庫(kù)db中的數(shù)據(jù)拼裝而成

通過(guò)壓力測(cè)試發(fā)現(xiàn)，web層是瓶頸，tomcat壓測(cè)單機(jī)只能抗住1200的QPS(一般來(lái)說(shuō)，1%的流量到數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)500QPS還是能輕松抗住的，cache的話QPS能抗住，需要評(píng)估cache的帶寬，假設(shè)不是瓶頸)，我們就得到了web單機(jī)極限的QPS是1200。一般來(lái)說(shuō)，線上系統(tǒng)是不會(huì)跑滿到極限的，打個(gè)8折，單機(jī)線上允許跑到QPS1000。

【步驟五：根據(jù)線上冗余度回答兩個(gè)問(wèn)題】

好了，上述步驟1-4已經(jīng)得到了峰值QPS是5000，單機(jī)QPS是1000，假設(shè)線上部署了2臺(tái)服務(wù)，就能自信自如的回答技術(shù)老大提出的問(wèn)題了：

(1)機(jī)器能抗住么? -> 峰值5000，單機(jī)1000，線上2臺(tái)，扛不住

(2)如果扛不住，需要加多少臺(tái)機(jī)器? -> 需要額外3臺(tái)，提前預(yù)留1臺(tái)更好，給4臺(tái)更穩(wěn)

除了并發(fā)量的容量預(yù)估，數(shù)據(jù)量、帶寬、CPU/MEM/DISK等評(píng)估亦可遵循類(lèi)似的步驟。

三，總結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如何進(jìn)行容量評(píng)估：

【步驟一：評(píng)估總訪問(wèn)量】 -> 詢問(wèn)業(yè)務(wù)、產(chǎn)品、運(yùn)營(yíng)

【步驟二：評(píng)估平均訪問(wèn)量QPS】-> 除以時(shí)間，一天算4w秒

【步驟三：評(píng)估高峰QPS】 -> 根據(jù)業(yè)務(wù)曲線圖來(lái)

【步驟四：評(píng)估系統(tǒng)、單機(jī)極限QPS】 -> 壓測(cè)很重要

【步驟五：根據(jù)線上冗余度回答兩個(gè)問(wèn)題】 -> 估計(jì)冗余度與線上冗余度差值

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【本文為51CTO專(zhuān)欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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