什么是帶寬？

誤解：“數(shù)據(jù)在線路中的移動速度”、“數(shù)據(jù)的傳輸速度”

我們所說的帶寬是指數(shù)據(jù)的發(fā)送速度，比如百兆網(wǎng)卡，指網(wǎng)卡的最大發(fā)送速度是100Mbps，也就是說網(wǎng)卡在一秒鐘最多可以發(fā)送100Mb的數(shù)據(jù)；相關(guān)的因素：

數(shù)據(jù)發(fā)送裝置將二進(jìn)制信號傳送到線路的能力，也稱信號傳輸頻率，以及另一端數(shù)據(jù)接收裝置對二進(jìn)制信號接收的能力，也包括線路對傳輸頻率的支持程度；
數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的并行度，等價于計算機(jī)系統(tǒng)總線寬度的概念；
 

習(xí)慣與約定

b：比特單位 bit；

B：字節(jié)單位 Byte；

1KB = 1024B；

1kb = 1000b；

M與K 的換算同上；

什么是吞吐率？

吞吐率（Throughput），是指web服務(wù)器單位時間內(nèi)處理的請求數(shù)，單位：reqs/s;

一般更關(guān)心的是服務(wù)器并發(fā)處理能力的上限 ，即最大吞吐率；

關(guān)于壓力測試

基于吞吐率壓力測試的幾個前提：

并發(fā)用戶數(shù)；（某一時刻同時向服務(wù)器發(fā)送請求的用戶數(shù)量）
總請求數(shù)；
請求資源描述；
 

幾個重要指標(biāo)：

請求等待時間

用戶平均請求等待時間（主要衡量服務(wù)器在一定并發(fā)用戶數(shù)的情況下，對單個用戶的服務(wù)質(zhì)量）
服務(wù)器平均請求方護(hù)理時間（衡量服務(wù)器整體服務(wù)質(zhì)量）
壓力測試工具：Apache附帶的ab、LoadRunner、Jmeter

服務(wù)器系統(tǒng)負(fù)載

$ cat /proc/loadavg 

0.58 1.19 0.64 1/92 8306

這里0.58 1.19 0.64 這3個數(shù)字表示：系統(tǒng)最近1分鐘、5分鐘、15分鐘分別計算出來的系統(tǒng)負(fù)載；

1表示當(dāng)前運(yùn)行隊列中的進(jìn)程個數(shù)；92表示此時的進(jìn)程總數(shù)；8306表示到此時為止最后創(chuàng)建的一個進(jìn)程ID；

Apache  ab的使用介紹

在《構(gòu)建高性能web站點》中多處講到了用apache 自帶的壓力測試工具ab進(jìn)行Server的性能測試，搜索了一下相關(guān)知識，整理如下：

ab的全稱是ApacheBench，是 Apache 附帶的一個小工具，專門用于 HTTP Server 的benchmark testing，可以同時模擬多個并發(fā)請求。下面以一個實際例子來介紹ab的使用:

[xiekeli@localhost ~]$ ab -n 1000 -c 50 http://www.abc.com/a.php         //產(chǎn)生1000次http請求，每次的并發(fā)用戶數(shù):50

This is ApacheBench, Version 2.0.40-dev <;$Revision: 1.146 $> apache-2.0Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/Copyright 2006 The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/ Benchmarking www.abc.com (be patient)Completed 100 requestsCompleted 200 requestsCompleted 300 requestsCompleted 400 requestsCompleted 500 requestsCompleted 600 requestsCompleted 700 requestsCompleted 800 requestsCompleted 900 requestsFinished 1000 requests  Server Software: Apache                     //被測平臺Apache Server Hostname: www.abc.com                   //服務(wù)器主機(jī)名Server Port: 80 Document Path: /a.phpDocument Length: 231 bytes                   //文檔大小 Concurrency Level: 50                       //并發(fā)數(shù)Time taken for tests: 12.818547 secondsComplete requests: 1000                      //完成請求數(shù)Failed requests: 0                       //失敗的請求數(shù)Write errors: 0Non-2xx responses: 1001Total transferred: 438438 bytes                  //整個場景中的網(wǎng)絡(luò)傳輸量HTML transferred: 231231 bytes                  //整個場景中的HTML內(nèi)容傳輸量Requests per second: 78.01 [#/sec] (mean)       //吞吐率，即每秒處理的請求數(shù)(后面括號中的 mean 表示這是一個平均值)Time per request: 640.927 [ms] (mean)          //每次請求的響應(yīng)時間（后面括號中的 mean 表示這是一個平均值Time per request: 12.819 [ms] (mean, across all concurrent requests)    //每次請求的響應(yīng)時間（后面括號中已經(jīng)說明，是按所有并發(fā)數(shù)計算的平均值）Transfer rate: 33.39 [Kbytes/sec] received  //平均每秒網(wǎng)絡(luò)上的流量，可以幫助排除是否存在網(wǎng)絡(luò)流量過大導(dǎo)致響應(yīng)時間延長的問題 Connection Times (ms)           //網(wǎng)絡(luò)上消耗的時間的分解，各項數(shù)據(jù)的具體算法還不是很清楚 min mean[+/-sd] median maxConnect: 186 307 598.1 212 9188Processing: 188 271 289.6 214 1923Waiting: 188 245 219.9 213 1416Total: 376 579 660.2 427 9380 //整個場景中所有請求的響應(yīng)情況。在場景中每個請求都有一個響應(yīng)時間，其中50％的用戶響應(yīng)時間小于1093 毫秒，60％ 的用戶響應(yīng)時間小于1247 毫秒，最大的響應(yīng)時間小于7785 毫秒，由于對于并發(fā)請求，cpu實際上并不是同時處理的，而是按照每個請求獲得的時間片逐個輪轉(zhuǎn)處理的，所以基本上第一個Time per request時間約等于第二個Time per request時間乘以并發(fā)請求數(shù)Percentage of the requests served within a certain time (ms) 50% 42766% 43075% 43180% 43390% 45195% 163098% 338299% 3429100% 9380 (longest request)

-n : 表示的測試的次數(shù)，很多地方翻譯成“發(fā)送請求的次數(shù)”，這樣很容易產(chǎn)生歧義，應(yīng)該叫：“http請求數(shù)”比價合適；這里表示1000次http請求；
-c : 表示每次的請求數(shù)，-c 50表示一次同時發(fā)起50個http請求，50次請求都收到響應(yīng)了之后，再次發(fā)送50個http請求，直到發(fā)滿1000次。

web優(yōu)化的其他一些相關(guān)知識點：
緩存（cache）和緩沖（buffer）的區(qū)別：

緩存 （cache）:緩存的目的是把需要花費(fèi)昂貴開銷的計算結(jié)果保存起來，在以后需要的時候直接取出，避免重復(fù)的計算。

緩沖 （buffer）:目的在于改善各部件之間因為速度不同而引發(fā)的問題。起到將快速設(shè)備與慢速設(shè)備平滑銜接的作用。

頁面緩存（Page Cache）

頁面緩存就是將動態(tài)計算的結(jié)果進(jìn)行緩存，避免動態(tài)內(nèi)容不必要的重復(fù)計算，主要是針對動態(tài)生成的html頁面和動態(tài)圖片或動態(tài)XML數(shù)據(jù)等；

緩存持久化和搜索

    如果緩存文件非常多，cache目錄下會擁擠大量的文件，如果緩存的文件的讀寫頻度比較高，對CPU的影響是非常大的；

解決的方案：

      1、使用支持目錄hash加速目錄遍歷的文件系統(tǒng)來緩解這種情況，如:XFS和reiserfs；

      2、緩存目錄分級

過期檢查

•   緩存過期時間
•     緩存有效期長度

把緩存放到內(nèi)存中

如果將緩存數(shù)據(jù)放到磁盤文件中，每次緩存加載和過期檢查都在磁盤I/O的開銷，如果磁盤同時還運(yùn)行著如數(shù)據(jù)庫這樣的I/O密集型應(yīng)用，那么緩存文件的I/O操作便會存在一定的延遲。

作者在這里提到了兩個PHP的緩存框架：APC和XCache。

緩存服務(wù)器

將HTML緩存在一臺獨(dú)立的緩存服務(wù)器中，利用memcached，可以很容易的通過TCP將緩存存儲在其他的服務(wù)器中，memcached同樣也是用內(nèi)存空間保存緩存數(shù)據(jù)的，可以減少不必要的I/O。memcached對每一個key都維護(hù)一個過期時間，一旦過期，會自動刪除這個key。

局部無緩存

局部無緩存允許在頁面中指定一塊包含動態(tài)數(shù)據(jù)的HTML代碼段，每次這些動態(tài)數(shù)據(jù)都需要實時計算，然后和其余的緩存合成為最終的網(wǎng)頁。

靜態(tài)化內(nèi)容

    動態(tài)內(nèi)容緩存中，每次用戶的請求都要送到動態(tài)程序，動態(tài)程序根據(jù)緩存的有效期決定是否輸出緩存。因此這種控制權(quán)的代價也是比較昂貴的。

    將動態(tài)頁面×××.php的緩存從cache目錄拿出來，放到同一個目錄中：×××.html,直接通過瀏覽器訪問對應(yīng)靜態(tài)頁面。

    當(dāng)然靜態(tài)化頁面也是需要動態(tài)程序來實現(xiàn)的，一般靜態(tài)化頁面的管理都是通過CMS（內(nèi)容管理系統(tǒng)）來進(jìn)行管理的。

    靜態(tài)化頁面的更新策略：

    1、在數(shù)據(jù)更新時，重新生成靜態(tài)化內(nèi)容；

    2、定時重新生成靜態(tài)化內(nèi)容；

局部靜態(tài)化

靜態(tài)化頁面可以通過SSI（服務(wù)器端包含）技術(shù)實現(xiàn)各個局部頁面的獨(dú)立更新。

SSI技術(shù)可以在任何一個主流web服務(wù)器中找到相應(yīng)的模塊，如Apache的mod_include和Lighttpd的mod_ssi。

名詞解釋：PV

PV (page view) 即頁面瀏覽量，或點擊量，通常是衡量一個 網(wǎng)絡(luò)新聞 頻道或網(wǎng)站甚至一條網(wǎng)絡(luò)新聞的主要指標(biāo)。

定義：一個訪問者在24小時(0點到24點)內(nèi)到底看了你網(wǎng)站幾個頁面。需要注意的是：同一個人瀏覽你網(wǎng)站同一個頁面，不重復(fù)計算pv量。pv就是一個訪問者打開了你網(wǎng)站的幾個頁面。

pv的計算：當(dāng)一個訪問者訪問的時候，記錄他所訪問的頁面和對應(yīng)的IP，然后確定這個IP今天訪問了這個頁面沒有。如果你的網(wǎng)站到了23點，單純IP有60萬條的話，每個訪問者平均訪問了3個頁面，那么pv表的記錄就要有180萬條。