架构设计如何做流量评估和容量设计.pdf

在进行架构设计时，流量评估和容量设计是确保系统稳定运行的关键环节。当面临产品或功能上线时，需要对系统的承载能力作出准确评估，以避免出现用户量激增导致系统崩溃的问题。流量评估主要涉及总访问量（PV）、每秒事务数（TPS）和每秒查询数（QPS）的预估，而容量设计则关注如何根据这些评估数据合理配置服务器资源。 总访问量（PV）的预估通常基于业务需求或历史数据。如果是一个新功能上线，可以通过询问业务、产品或运营团队来了解预期目标。比如，如果要实现的功能是每日向过生日的用户发送祝福短信，可以通过预估目标客户数量来推算出每天大概会有多少条短信发送，从而评估出总访问量。另外，可以通过历史相似功能的上线表现来评估流量，以得到更准确的数据。 TPS和QPS是衡量系统处理能力的重要指标。TPS指的是每秒内事务数，通常与DML（Data Manipulation Language，数据操纵语言）操作有关。而QPS则是每秒内的查询次数，与select查询操作相关。在计算QPS时，如果总访问量已知，可以使用公式：QPS=总访问量/时间。对于平均QPS，可以按一天的总秒数来计算；而对于高峰QPS，则需要考虑流量分布不均的情况。例如，如果大部分访问集中在白天，那么高峰QPS的计算就应按照一天中高峰时间的秒数来计算。 评估高峰期间的访问量是流量评估中的重要环节。在实际业务中，高峰访问量可能集中在一天的某几个小时，例如上午9:30到11:30和下午13:30到17:30。高峰期间的访问量可以通过总访问量乘以高峰时段占全天的百分比再除以高峰时间段的秒数来得到。例如，如果一个系统在高峰时段的访问量占全天的80%，而高峰时段为一天的30%，那么高峰期的访问量计算公式可为：高峰期访问量=总访问量*80%/（一天秒数*30%）。 在进行容量设计时，需要通过压力测试来评估服务器的极限QPS。例如，如果单台服务器的极限QPS是500，而预估的生产环境高峰QPS为3000，那么至少需要6台服务器。为了保证一定的冗余度和安全余量，通常会预留出一定的服务器资源，例如按照400 QPS来计算，则需要8台服务器。出于保险考虑，一般会部署更多台服务器，比如10台，以确保在高峰期也能稳定运行。 总结起来，架构设计中的流量评估和容量设计涉及以下几个关键步骤： 1. 预估总访问量：通过业务预估或历史数据，确定功能上线后每天的总访问量。 2. 计算TPS和QPS：根据业务类型，评估系统每秒处理的事务数和查询次数。 3. 评估高峰QPS：考虑流量不均的情况，计算高峰期每秒的访问量。 4. 服务器极限QPS测试：通过压力测试确定单台服务器的极限处理能力。 5. 计算所需服务器数量：根据高峰QPS和单台服务器极限QPS来预估所需的服务器资源数量。 6. 考虑冗余和安全余量：在实际部署时，应根据实际需要增加服务器数量以保证系统稳定运行。 在实施过程中，还应该不断监控系统的实际表现，随时调整资源分配，以应对突发状况和业务增长。同时，为了降低成本，可以考虑使用云服务或虚拟化技术，根据业务实际负载动态调整服务器资源。这样不仅可以保证系统稳定运行，还能达到节约成本的目的。