系统的性能指标
软件系统性能的常见指标
衡量一个软件系统性能得常见指标有:1、响应时间(Respoｎse time)响应时间就就是用户感受软件系统为其服务所耗费得时间,对于网站系统来说,响应时间就就是从点击了一个页面计时开始,到这个页面完全在浏览器里展现计时结束得这一段时间间隔,瞧起来很简单,但其实在这段响应时间内,软件系统在幕后经过了一系列得处理工作,贯穿了整个系统节点。
根据“管辖区域”不同,响应时间可以细分为:(1)服务器端响应时间,这个时间指得就是服务器完成交易请求执行得时间,不包括客户端到服务器端得反应(请求与耗费在网络上得通信时间),这个服务器端响应时间可以度量服务器得处理能力。
(２)网络响应时间,这就是网络硬件传输交易请求与交易结果所耗费得时间、ﻫ(3)客户端响应时间,这就是客户端在构建请求与展现交易结果时所耗费得时间,对于普通得瘦客户端Ｗeb应用来说,这个时间很短,通常可以忽略不计;但就是对于胖客户端Web应用来说,比如Java applet、ＡＪＡX,由于客户端内嵌了大量得逻辑处理,耗费得时间有可能很长,从而成为系统得瓶颈,这就是要注意得一个地方。
ﻫ那么客户感受得响应时间其实就是等于客户端响应时间+服务器端响应时间+网络响应时间。
细分得目得就是为了方便定位性能瓶颈出现在哪个节点上(何为性能瓶颈,下一节中介绍)。
2ﻫ.吞吐量(Thｒoｕghput) 吞吐量就是我们常见得一个软件性能指标,对于软件系统来说,“吞”进去得就是请求,“吐”出来得就是结果,而吞吐量反映得就就是软件系统得“饭量",也就就是系统得处理能力,具体说来,就就是指软件系统在每单位时间内能处理多少个事务/请求/单位数据等。
但它得定义比较灵活,在不同得场景下有不同得诠释,比如数据库得吞吐量指得就是单位时间内,不同SQL语句得执行数量;而网络得吞吐量指得就是单位时间内在网络上传输得数据流量。
吞吐量得大小由负载(如用户得数量)或行为方式来决定。
举个例子,下载文件比浏览网页需要更高得网络吞吐量、ﻫ３。
系统性能指标总结
系统性能指标总结1. 系统性能指标包括哪些？业务指标、资源指标、中间件指标、数据库指标、前端指标、稳定性指标、批量处理指标、可扩展性指标、可靠性指标。
1）业务指标：主要包括并发⽤户数、响应时间、处理能⼒。
指标定义简称标准交易响应时间指⽤户从客户端发起⼀个请求开始，到客户端接收到从服务器端返回的响应结束，整个过程所耗费的时间。
Response Time: RT对于在线实时交易：互联⽹企业：500毫秒以下，例如淘宝业务10毫秒左右。
⾦融企业：1秒以下为佳，部分复杂业务3秒以下。
保险企业：3秒以下为佳。
制造业：5秒以下为佳。
对于批量交易：不同数据量结果是不⼀样的，⼤数据量的情况下，2⼩时内完成。
系统处理能⼒指系统在利⽤系统硬件平台和软件平台进⾏信息处理的能⼒。
系统处理能⼒通过系统每秒钟能够处理的交易数量来评价，交易有两种理解：⼀是业务⼈员⾓度的⼀笔业务过程；⼆是系统⾓度的⼀次交易申请和响应过程。
前者称为业务交易过程，后者称为事务。
两种交易指标都可以评价应⽤系统的处理能⼒。
⼀般建议与系统交易⽇志保持⼀致，以便于统计业务量或者交易量。
HPS（Hits PerSecond）：每秒点击次数，单位是次/秒。
TPS（Transactionper Second）：系统每秒处理交易数，单位是笔/秒。
QPS（Query perSecond）：系统每秒处理查询次数，单位是次/秒。
对于互联⽹业务中，如果某些业务有且仅有⼀个请求连接，那么TPS=QPS=HPS。
⼀般情况下，⽤TPS来衡量整个业务流程，⽤QPS来衡量接⼝查询次数，⽤HPS来表⽰对服务器点击请求。
⽆论TPS、QPS、HPS,此指标是衡量系统处理能⼒⾮常重要的指标，越⼤越好。
并发⽤户数指在同⼀时刻内，登录系统并进⾏业务操作的⽤户数量。
在测试中，采⽤虚拟⽤户来模拟现实中⽤户进⾏业务操作。
Virtual User: VU⼀般情况下，性能测试是将系统处理能⼒容量测出来，⽽不是测试并发⽤户数，除了服务器长连接可能影响并发⽤户数外，系统处理能⼒不受并发⽤户数影响，可以⽤最⼩的⽤户数将系统处理能⼒容量测试出来，也可以⽤更多的⽤户将系统处理能⼒容量测试出来。
自动控制系统的性能指标(快速性、准确性)
给定值阶跃响应曲线
二、快速性指标
反映了系统受到扰动响应的快慢
• 快速性即动态过程进行的时间 的长短。过程时间越短，说明 系统快速性越好，反之说明系 统响应迟钝，如曲线①所示。
二
1 调节时间ts
定义：
系统受到阶跃扰动后 被调量y(t)开始变化起，到 其最先一次进入稳定值y(∞) 上下一定范围内波动，并 且以后不再越出此范围所 需要的时间。
在定值控制系统中，突出的要求是克服扰动的性能。
在随动控制系统中突出的要求是跟踪性能。
内容小结
准确性 指标
快速性 指标
感谢观看
静态偏差是指被调量的稳态 值与给定值的长期偏差。
静态偏差是衡量控制系统准 确性的重要指标之一，它反映了 控制系统的调节精度。
根据静态偏差的大小，可分 为无差调节系统和有差调节系统。
给定值阶跃响应曲线
2 最大动态偏差ym或超调量σ
定值控制系统
常用最大动态偏差ym这个指标来衡量被调量偏
离给定值的程度。
t≥ts 时 ｜ y（t）－ y（∞）｜≤ △ ，△= {±5% % y（∞）｜或±2% ｜ y（∞）｜}
2 峰值时间tp 定义：
从系统输出量开始变化起，到它达到第一个峰值所需的时间。
小结
以上分析的稳、快、准三方面的性能指标往往由于被控对 象的具体情况不同，各系统要求也有所侧重，而且同一个系统 的稳、快、准的要求是相互制约的。
ym＝y1＋y(∞)
随动控制系统
常用超调量这个指标来衡量被控制量偏离给定
值的程度。超调量σ可定义为：
y1
y
100%
2 最大动态偏差ym或超调量σ
• 若ym或σ越大，则表示被调量 偏离生产规定的状态越远。 实际系统希望ym或σ越小越好。
软件系统性能的常见指标
衡量一个软件系统性能的常见指标有：1．响应时间（Response time）响应时间就是用户感受软件系统为其服务所耗费的时间，对于网站系统来说，响应时间就是从点击了一个页面计时开始，到这个页面完全在浏览器里展现计时结束的这一段时间间隔，看起来很简单，但其实在这段响应时间内，软件系统在幕后经过了一系列的处理工作，贯穿了整个系统节点。
根据“管辖区域”不同，响应时间可以细分为：（1）服务器端响应时间，这个时间指的是服务器完成交易请求执行的时间，不包括客户端到服务器端的反应（请求和耗费在网络上的通信时间），这个服务器端响应时间可以度量服务器的处理能力。
（2）网络响应时间，这是网络硬件传输交易请求和交易结果所耗费的时间。
（3）客户端响应时间，这是客户端在构建请求和展现交易结果时所耗费的时间，对于普通的瘦客户端Web应用来说，这个时间很短，通常可以忽略不计；但是对于胖客户端Web应用来说，比如Java applet、AJAX，由于客户端内嵌了大量的逻辑处理，耗费的时间有可能很长，从而成为系统的瓶颈，这是要注意的一个地方。
那么客户感受的响应时间其实是等于客户端响应时间+服务器端响应时间+网络响应时间。
细分的目的是为了方便定位性能瓶颈出现在哪个节点上（何为性能瓶颈，下一节中介绍）。
2．吞吐量（Throughput）吞吐量是我们常见的一个软件性能指标，对于软件系统来说，“吞”进去的是请求，“吐”出来的是结果，而吞吐量反映的就是软件系统的“饭量”，也就是系统的处理能力，具体说来，就是指软件系统在每单位时间内能处理多少个事务/请求/单位数据等。
但它的定义比较灵活，在不同的场景下有不同的诠释，比如数据库的吞吐量指的是单位时间内，不同SQL语句的执行数量；而网络的吞吐量指的是单位时间内在网络上传输的数据流量。
吞吐量的大小由负载（如用户的数量）或行为方式来决定。
举个例子，下载文件比浏览网页需要更高的网络吞吐量。
3．资源使用率（Resource utilization）常见的资源有：CPU占用率、内存使用率、磁盘I/O、网络I/O。
系统的性能指标
系统的性能指标（⼀）性能指标有哪些1、响应时间（Response time）响应时间就是⽤户感受软件系统为其服务所耗费的时间，对于⽹站系统来说，响应时间就是从点击了⼀个页⾯计时开始，到这个页⾯完全在浏览器⾥展现计时结束的这⼀段时间间隔，看起来很简单，但其实在这段响应时间内，软件系统在幕后经过了⼀系列的处理⼯作，贯穿了整个系统节点。
根据“管辖区域”不同，响应时间可以细分为：1. 服务器端响应时间，这个时间指的是服务器完成交易请求执⾏的时间，不包括客户端到服务器端的反应（请求和耗费在⽹络上的通信时间），这个服务器端响应时间可以度量服务器的处理能⼒。
2. ⽹络响应时间，这是⽹络硬件传输交易请求和交易结果所耗费的时间。
3. 客户端响应时间，这是客户端在构建请求和展现交易结果时所耗费的时间，对于普通的瘦客户端 Web 应⽤来说，这个时间很短，通常可以忽略不计；但是对于胖客户端 Web 应⽤来说，⽐如 Java applet、AJAX，由于客户端内嵌了⼤量的逻辑处理，耗费的时间有可能很长，从⽽成为系统的瓶颈，这是要注意的⼀个地⽅。
那么客户感受的响应时间其实是等于客户端响应时间 + 服务器端响应时间 + ⽹络响应时间。
细分的⽬的是为了⽅便定位性能瓶颈出现在哪个节点上。
2、吞吐量（Throughput）吞吐量是我们常见的⼀个软件性能指标，对于软件系统来说，“吞”进去的是请求，“吐”出来的是结果，⽽吞吐量反映的就是软件系统的“饭量”，也就是系统的处理能⼒，具体说来，就是指软件系统在每单位时间内能处理多少个事务/请求/单位数据等。
但它的定义⽐较灵活，在不同的场景下有不同的诠释，⽐如数据库的吞吐量指的是单位时间内，不同 SQL 语句的执⾏数量；⽽⽹络的吞吐量指的是单位时间内在⽹络上传输的数据流量。
吞吐量的⼤⼩由负载（如⽤户的数量）或⾏为⽅式来决定。
举个例⼦，下载⽂件⽐浏览⽹页需要更⾼的⽹络吞吐量。
资源使⽤率（Resource utilization）常见的资源有：CPU占⽤率、内存使⽤率、磁盘I/O、⽹络I/O。
软件系统运维技术使用中的系统资源性能分析指标
软件系统运维技术使用中的系统资源性能分析指标在进行软件系统的运维工作时，系统资源的性能分析是一个必不可少的步骤。
通过对系统资源的分析，我们可以评估系统的运行情况，识别潜在的问题，并采取相应的优化措施。
本文将介绍在软件系统运维技术中常用的系统资源性能分析指标，帮助运维人员更好地进行性能分析工作。
1. CPU利用率CPU（中央处理器）是系统资源中的核心部件之一。
通过监测和分析CPU的利用率，可以了解系统的计算能力是否足够满足业务需求。
一般来说，CPU利用率越高，系统的处理能力就越紧张，可能需要进行CPU的性能优化或升级。
2. 内存利用率内存是系统中存储和处理数据的重要资源，对系统性能起着至关重要的作用。
监测和分析内存的利用率，可以判断系统在运行中是否存在内存泄漏或过度消耗的情况。
当内存利用率超过系统容量的80%时，可能导致系统运行缓慢或崩溃，需要及时采取措施来优化内存管理。
3. 磁盘IO磁盘是系统中存储数据的主要设备，磁盘IO的性能直接影响系统的读写速度。
通过监测磁盘的读写速率、平均等待时间和队列长度等指标，可以评估系统的磁盘IO性能是否达到要求。
如果磁盘IO过高，可能需要优化磁盘的读写操作，或者升级磁盘驱动器。
4. 网络延迟在网络应用中，网络延迟是指数据从源节点到目标节点的传输时间。
监测和分析网络延迟可以帮助我们了解系统的响应速度和网络质量，对于保证系统的稳定性和可用性至关重要。
如果发现网络延迟较高，可以优化网络架构或者调整带宽分配，以提升网络传输效率。
5. 并发连接数并发连接数是指系统同时处理的连接数。
通过监测并发连接数，可以了解系统的负载情况和性能瓶颈。
如果并发连接数过高，可能造成系统响应变慢或者崩溃，需要进行系统性能优化，增加系统的并发处理能力。
6. 响应时间响应时间是指系统从接收请求到响应完成的时间。
通过监测和分析系统的响应时间，可以评估系统的性能和用户体验。
较长的响应时间可能会导致用户体验不佳，需要通过优化算法、增加服务器等方式来减少响应时间。
本系统主要性能指标
本系统主要性能指标1.响应时间：响应时间是指系统完成用户请求所需的时间。
对于用户来说，快速的响应时间可以提升用户体验和满意度。
响应时间受到多个因素的影响，包括服务器的性能、网络带宽、数据库查询效率等。
系统需要做到尽可能地降低响应时间，以提供更好的用户体验。
2.吞吐量：吞吐量是指在特定时间内系统可处理的最大请求数量。
对于高并发的系统来说，吞吐量非常重要，可以体现系统的稳定性和性能水平。
提高吞吐量需要优化数据库查询、减少资源竞争、增加服务器的计算能力等。
3.并发数量：并发数量是指在同一时间内系统能够同时处理的请求数量。
并发数量的大小取决于系统的设计和硬件配置。
系统应该能够在高并发的情况下，保持高性能和稳定性，避免因为并发请求而导致系统故障或性能下降。
4.可用性：可用性是指系统在一定时间内保持正常运行的能力。
对于在线系统来说，可用性是非常重要的性能指标。
系统应该做到高可用性，即使在部分节点或组件故障的情况下，也能够提供服务。
为了提高可用性，系统需要进行监控和预警、故障切换和容灾等措施。
5.可扩展性：可扩展性是指系统在面对业务增长或用户规模扩大的情况下，能够方便地进行扩展。
系统需要具备可扩展性，以适应未来的业务发展。
可扩展性的实现依赖于系统的设计和架构，如拆分微服务、使用负载均衡等。
除了以上性能指标，还可以考虑系统的安全性、稳定性和容错性等方面的指标。
安全性指标包括系统的防护能力、数据加密、身份验证等；稳定性指标包括系统的崩溃频率和故障恢复时间；容错性指标包括系统在发生故障时的恢复能力和数据保护措施。
总之，系统的性能指标是评估系统优劣和性能水平的重要依据，对于系统的设计和开发非常关键。
通过不断地优化和提升这些性能指标，可以提高系统的性能和用户体验，满足用户的需求。
本系统主要性能指标
本系统主要性能指标系统的主要性能指标是指测量和评估系统各方面性能的参数和指标。
以下是一些常见的系统性能指标。
1.响应时间（Response Time）：指系统从接收到一项任务或请求到完成该任务或请求所花费的时间。
它通常是用户对系统性能最直观的感知指标，因为用户通常期望任务能够以最短的时间完成。
2.吞吐量（Throughput）：指系统在给定时间内能够完成的任务或请求的数量。
吞吐量表示系统的处理能力，通常以每秒处理的请求数或事务数来衡量。
3.并发性（Concurrency）：指系统能同时处理的并发用户数或并发任务数。
并发性是评估系统处理能力的重要指标，系统的并发性能强调系统在面对大量用户或任务时，能够快速且有效地处理和响应。
4.资源利用率（Resource Utilization）：指系统在运行过程中所使用的硬件资源（如处理器、内存、磁盘等）的利用率。
资源利用率评估了系统对硬件资源的有效使用程度，可以揭示出系统在高负载情况下的扩展性和稳定性。
5.可靠性（Reliability）：指系统的稳定性和可用性，即系统在运行过程中不出现故障或中断的能力。
可靠性通常通过故障率、可用时间、恢复时间等指标来评估。
6.容错性（Fault Tolerance）：指系统在出现故障或错误的情况下仍能正常运行的能力。
容错性通常通过系统的冗余设计、异常处理机制、故障恢复功能等来实现。
7.可扩展性（Scalability）：指系统在资源需求增加时能够保持或提高性能水平的能力。
可扩展性评估了系统在不同工作负载情况下的性能表现，通常以增加硬件资源或采取一些优化措施来提高系统的性能。
8.安全性（Security）：指系统保护用户数据和系统资源免受未经授权访问、损坏或篡改的能力。
安全性评估了系统在保护用户隐私和数据保密性方面的能力，通常以认证、授权、加密等措施来实现。
9.可维护性（Maintainability）：指系统易于维护的程度，包括系统的结构设计、代码可读性、文档完整性等方面。
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lim
s0
s
1
1 G(s)H (s)
X i (s)
与输入Xi(s)和开环传递函数G(s)H(s) 有关
单位阶跃：1s X i (s) 单位恒速：s12
不稳定系统: 在－180线之下， <0，负相位裕度。
闭环频域指标
GB
(
j
)
1
G( j) G( j
)
(1)零频值M(0) M( ) Mr 1
M( ) dB
Mr
0.707
0
-3dB
b
r
0
m
r b
若M(0)→1，则输出幅值在零频附近，准确反映
输入幅值，系统的稳态误差很小。
(2) 开环中频渐进线斜率为-20dB/dec,
且有一定的频宽h 说明
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6
m
K (1 ji)
m
K 1 (i)2
G( j)
i 1 n
( j) (1 jTj)
G( j)
i 1 n
1 (Tj )2
j 1
j 1
m
n
工程要求： M P ％≤50％， N ≤1.5
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3
2.瞬态频域性能指标 开环频域指标
(1)幅值穿越频率ωc
c
系统响应速度越快，反之越慢
(2)相位穿越频率ωg
(3)幅值裕量Kg
当 =g 时，开环幅频特性 G( jg )H( jg ) 的倒数
Kg
1
G(g )H (g )
0dB
Xi (s)
G(s)H(s) 1 G(s)H(s)
Xi (s)
稳态误差
E
(s)
1
1 G(s)
H
(s)
X
i
(s)
1= R(s )
1
H(s)
Xor ( s)
+
(s)
-
Xi ( s) E ( s) +-
G (s)
H (s)
Xo( s)
ess
lim
t
e(t )
lim
s0
sE(s)
理想无偏系统的闭环传递函数G*B(s)等于给定
环节传递函数的倒数(逆函数)
(s)
=0，
X
o
(
s)=
1 R(s)
X
i
(s)
E(s)
=
X i (s)
-
H (s) R(s)
X i (s)
=[ 1
H (s) R(s)
]X i (s)
无偏差系统的误差E(s)=0
H (s) R(s)
Xor( s)
Xor ( s)
(2)零频带宽M(复现带宽0～M)
M(w)≈1的带宽M，M越大，稳态精度越高。
(3)闭环谐振峰值Mr，谐振频率r，
jik 11
5
表征稳定程度的指标，Mr越大，超调越大，振荡加剧， 稳定程度越差；若Mr太小，过渡过程增长，快速性差。 通常选取Mr在 [1.1，1.4] 之间。
(4)截止频率b，截止带宽0～b A() h 2 /1
-180
Kg (dB)=20lg Kg =－20lg G( jg )H ( jg )
对于稳定系统,Kg(dB)>0，正幅值裕度
(4)相位裕度：(或相位稳定性储备)
=180o+∠G( jc )H ( jc )
1
Kg Im
g 0
Re
c
c
Kg (dB)
g
jik 11
4
稳定系统:在－180线之上， >0，正相位裕度；
0
0
3.时间乘误差绝对值积分(ITAE)准则
J 3 t e(t) dt
0
4.时间乘误差平方积分(ITSE)准则
J 4 te2 (t)dt
0
5.二次型积分准则 最优控制
§4.2 稳态误差
一. 输入作用下的稳态误差 一般表达式
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t
（3） （1） （4） （2）
8
E(s) Xi (s) H(s)Xo(s)
40dB/ dec 180 ,系统处于临界状态;
60dB/ dec 270 ,系统不稳定。
三．积分性能指标（误差积分准则）：
1. 误差绝对值积分(IAE)准则
J1 e(t) dt
0
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7
2. 误差平方积分(ISE)准则
J 2 e2 (t)dt
由M (0)下降3分贝时所对应的频率
-20
20lg M (b ) 3dB, M (b ) 2 0
M (0)
M (0) 2
1 c
2
带宽越大，快速性越好，过渡过程的
上升时间越小; 但抗干扰能力下降 .
工程要求：
(1) Kg 6dB
30 ～ 60
M r ≤1.4(3dB)
+ - (s)
R (s) 给定
Xi
( s)
+
E ( s) G(s) -
B(s) H (s)
Xo( s)
1= R(s )
1
H(s)
Xor ( s)
+
(s)
-
Xi ( s) E ( s) +-
G (s)
H (s)
Xo( s)
(s)
Xi (s) H (s)
X o (s)
Xi (s) H (s)X1[E(s)])
t
t
xi (t)
lim t
xo (t)
终值定理： ess
lim
t
e(t)
lim
s0
sE(s)
二．瞬态性能指标
1. 瞬态时域指标
xi (t)=u(t)，二阶系统的过渡过程 。
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2
表征响应速度的指标
(1)延迟时间td (2)上升时间tr (3)峰值时间tp (4)调整时间ts
1.6 1.4
Mp
1.2 1
0.8
表征稳定程度的指标
0.6 0.5
td
(5)最大超调量Mp%; 0.4
M P％
xo (t p ) xo ∞ xo ∞
100％
0.2 0
tr
tp
5 ts
(6)振荡次数N
1.05 0.95
10
15
在t∈[0, ts]内，xo(t)上下各一次穿越稳态值记为1次 振荡，单向穿越稳态值一次记为半次振荡。
G( j) (dB) 20 lg K (20 ) lg 20 lg( i) 20 lg(Tj)
i 1
j 1
G(
j )
90
m
tg 1(i )
n
tg
1(Tj )
i1
j 1
20dB/ dec 90 ,系统具有较好的稳定性裕量;
E(s) H (s)
(s) 1 E(s)
H (s)
jik 11
1
对于单位反馈： H (s) 1, X or (s) Xi (s),xor (t) xo (t)
∴ E(s) (s)， e(t) (t)
对于单位反馈，系统的误差就等于它的偏差。
4.稳态误差的计算
ess