基于商业银行信息系统的性能容量管理方法

Ｄａｔａ　Ｂａｓｅ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ·数据库技术　基于商业银行信息系统的性能容量管理方法　文／信怀义　设施必须具备极高的安全性、稳定性。信息系　通过监控、跟踪、分析信息　系统的资源使用状况，对信息系　统资源进行调整、分配、优化，　确保业务处理的顺利开展，对于　保障信息系统的稳定运行具有至　关重要的作用。本文基于商业银　行信息系统的性能、容量管理领　域，旨在建立合理的信息系统性　能容量测量和评估方法，通过实　践分析结合根据不同方面的容量　研究结果，对信息系统的容量状　态进行判断，建立合理的信息系　统性能容量评估模型。　统的容量管理对于保障系统的稳定、安全、高　效运行，保障信息系统的能够提供及时、快捷　的信息处理能力至关重要。容量不足有可能由　义。对此，从信息系统的角度对容量管理进行　讨论和研究，从数据中心现有的运维环境出发，　建立适合的信息系统容量管理策略，实现有效　的容量分析、测量和风险识别，提高日常容量　管理工作的合理性和有效性，确保能够经济、　合理地满足商业银行生产系统在容量方面的各　项需求。　于促销活动、硬件故障等原因引起的信息软件　系统不足以支撑业务运行的风险，可能导致业　务的终止或交易缓慢，影响正常的业务开展；　容量超配会造成资源浪费。　容量管理致力于根据业务发展需求，在　恰当的时间（在需要的时候）以恰当的成本协　调地提供所需的信息系统资源。通过不同层面、　不同手段的容量管理方法的研究已成为国内外　１引言　信息系统容量是指信息系统以及支持其　运行的信息系统基础设施可以提供的最大能　力、空间或吞吐量。对于信息系统来说，业内　研究的热点，而信息系统性能容量管理是其中　常使用单位时间处理事务数、响应时间和并发　量这些指标来衡量其容量。　容量管理通过监控分析信息系统资源的　重要一部分，其在确保信息系统容量经济合理、　【关键词】容量管理容量测量容量评估容　量监控运维实践　服务可用性、业务可满足性等方面有重要作用。　精细化的容量管理可以合理的对基础设施资源　使用状况，进行必要的优化调整，制定容量计　划，保障信息系统正常运行，支持业务发展。　进行评估，满足当前及可预期时间的业务需求，　避免由于业务增长、促销活动等原因引起的信　也就是说，对于信息系统，通过一定的手段对　息系统不足以支撑业务运行，进而出现业务缓　其依赖的信息系统资源的使用情况进行监控，　人类社会进入信息化时代，日益激烈的　慢或终止的风险。　如ｃＰＵ利用率情况，结合信息系统容量来判　社会活动对商业银行业务连续运营、健康发展　制定适合的信息系统性能容量管理策略，　断目前运行所用资源是否合理，并给出管理计　提出了至高的要求，商业银行的信息系统基础　对有效监控、管理信息系统资源有重要现实意　＜＜上接１４４页　４．１调光系统组成　短路、断路信息和温控板的状态信息、温度反　解决了ＬＥＤ亮度均匀量化控制问题，并且成　功地把以耦合调光技术实现的ＬＥＤ灯组应用　到了某光学助降系统，取得了良好的试验效果。　现有技术具备了３个特点：　馈值。其原理框图如图６所示。　ＬＥＤ灯组调光系统由上位机、ＣＰＬＤ调　光电路、ＬＥＤ驱动电路、温度控制组成。上　位机通过串口接收用户的调光指令，再将调光　指令转发至ＣＰＬＤ调光电路。ＣＰＬＤ调光电路　接收到调光指令后，产生相应的脉冲信号，　然后，通过调整ＰＷＭ脉冲信号的占空比控制　４．３　ＬＥＤ驱动单元　驱动电路的功能是接收通信板发送的　ＰＷＭ脉宽调制信号，对ＬＥＤ灯阵的发光亮度　进行调节。　（１）调光方便，可任意调整ＬＥＤ灯组的　亮度、频率等；　（２）以软串联的形式代替传统惯用的硬　件串联的方法，维护方便；　ＬＥＤ灯阵由１２只ＬＥＤ组成，采用４只　ＬＥＤ灯组亮度，驱动ＬＥＤ灯阵以不同亮度发　光。调光系统原理框图如图５所示。　４．２　ＣＰＬＤ调光控制　串联成一路共３路的方式工作，每一路由相互　（３）可靠性高、使用寿命长，降低了使　独立的信号控制。单路ＬＥＤ电路框图见图７　用成本。　所示。　４．４发光板设计　ＣＰＬＤ调光电路接收上位机发送的调光控　制信息。上位机向ＣＰＬＤ调光电路发送的指　参考文献　［１】薛海中．飞机着舰引导及监视系统技术　［Ｍ．郑州：河南科学技术出版社，２００９．Ｍ］　【２］吴文海，拜斌，范海震，曲志刚，梅丹．基　发光板由一组高亮ＬＥＤ灯组成。为保证　发光板的出光亮度一致，任一ＬＥＤ灯组发光　板的组成及ＬＥＤ灯的数量应设计为一致，采　用串并联的结构连接。以由３个链路、１２个　ＬＥＤ灯组成一个发光板为例，其连接方式如　图８所示。　令一共有三种，分别为亮度粗调指令、亮度精　调指令和闪烁指令。实现上位机与ＣＰＬＤ通　信的方法，是在ＣＰＬＤ内部建立锁存器，并将　锁存器作为上位机的扩展存储空间，其地址映　射为上位机的存储空间地址。当上位机需要向　ＣＰＬＤ发送指令时，之需将数据写入到相应的　地址空间就可以了。　于光电引导的全天候自动着舰模式研究　［Ｊ］．飞行力学，２０１　３（０４）．　【３】邵俊峰．一种可用于“菲涅耳”光学助降　系统稳定平台的并联机构设计…．科学　技术与工程．２０１　０（０８）．　每一路都有单独的信号控制，可单独打　开或关闭　ＣＰＬＤ向ＬＥＤ驱动单元发送３路相同的　ＰＭＷ脉冲信号，脉冲频率为ｌｋＨｚ，ＰＷＭ占　５结语　通过耦合调光技术的合理设计，较好地　作者单位　中国电子科技集团公司第二十七研究所　河南　省郑州市４　５００４７　空比根据控制信息调整，实现对ＬＥＤ驱动板　的控制。ＣＰＬＤ调光电路接收ＬＥＤ驱动板的　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程·２０１　Ｄａｔａ　Ｂａｓｅ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ·数据库技术　容量，在进行案例设计和测试过程中应关注以　与对应时刻的ＣＰＵ利用率。　下各个环节：　（１）在设计压力测试时，应明确测试的　但并发量与ＴＰＭ和响应时长（ＲＥＳ）之间存　Ｍ．（】【ｉ，ｙｉ）：为每天信息系统ＣＰＵ利用　率峰值与对应时刻的ＴＰＭ值，该指标作为参　系对应，可间接验证信息系统是否属于计算资　源消耗型、是否存在其他资源消耗任务（例如　批量任务等）。当出现系统故障时，应对噪点　数据进行处理。　系，从原点出发经过　。…　拟合的一条曲　在一定关系，根据相关指标设计一种模型估算　并发量及其趋势。通过对信息系统并发量估算　每日并发量对应数据，设计绘制并发量预警观　测图，如图２所示。　目标信息系统、模块、部署单元，避免前后端　信息系统、模块、部署单元对测试结果产生影　响。　考可用于分析信息系统ＴＰＭ　Ｐｕ是否峰值关　值进行容量监测、预警及预测，本文提出收集　（２）在设计生产环境压力测试场景前，　应全面评估可能对性能、容量产生明显影响的　Ｆ。（ｘ）：每个信息系统在设计初期都有拟　定的最大并发量，通常由进程数、程序限制、　作为并发量理论峰值线。　Ｆ　ｘ）：取系统容忍的最大并发量的一定比　软硬件配置，在测试场景设计过程中设计不同　配置的测试场景。　（３）若在生产环境中同时存在软、硬件　Ｆ．：ＴＰＭ与ｃＰＵ利用率存在一定函数关　参数配置等决定，绘制一条最大并发量曲线，　线Ｆ　作为ＴＰＭ－ＣＰＵ的理论关系线（绿线）。　配置不同的服务器，应优先设计低配服务器的　测试场景，避免系统在大压力的情况下出现木　桶效应。　（４）设计的测试场景应充分利用测试时　间窗口。在每个场景中，应至少保证１Ｏ分钟　以上的系统稳定运行时间。　（５）应针对每个测试场景设计应急预案　及应急预案的触发条件，避免测试影响安全生　产。　（６）一旦测试人员发现系统异常或出现　系统告警，数据记录员记录异常情况内容及时　间点，测试指挥员应根据异常和告警内容判断　是否继续进行测试或是否进入系统应急流程。　３信息系统容量评估　从计算资源和并发能力两个方面对信息　系统性能容量的日常监控和评估进行介绍，解　决“如何分析信息系统的容量是否合理”。　３．１数据收集　数据是研究的基础　对性能容量管理实践　验证主要在三个方面的数据进行收集与分析，　上线前的容量数据主要是非功能测试的结果，　通过测试报告方便的获取；压力测试通过实验　对数据进行收集整理；日常运行数据通过监控　平台采集数据收集整理。　３．２信息系统计算资源　信息系统的计算资源是信息系统处理业　务的基础，通常用ＣＰＵ利用率代表。通过对　信息系统数据的观察，可以判定ＴＰＭ与ＣＰＵ　利用率之问存在关系，尤其对于一个依赖于　计算资源的业务系统，在一定的边界限制内，　ＴＭＰ与ＣＰＵ应基本保持相同的比例关系，当　实际数据符合这个比例关系时，可以依此推测　预期ＴＭＰ与ＣＰＵ相互的对照值，当实际数据　脱离比例关系一定范围时，认为测试数据已失　去参考意义。为直观观测他们之间的关系，通　过ＴＭＰ与ＣＰＵ观测值进行容量监测及预警，　本文提出收集ＴＰＭ与ＣＰＵ对应数据，设计绘　制ＴＰＭ．ＣＰＵ关系图，示意图如图１所示。　Ｍ　（　，Ｙｋ）：通过性能测试获取不同压　力下的相关数据，按照生产配置比例换算后的　１］ＰＭ和对应的ＣＰＵ利用率，其中Ｍ　（ｘ　，ｙｈＩ）　包含测试得出的性能拐点值。　Ｍ。（】【ｉ，ｙｉ）：为每天信息系统１］ＰＭ峰值　取Ｆ１线上每一点的Ｙ值士ｋ。，Ｘ值不变，　例（ｋ）作为并发容量预警线，其中Ｏ＜ｋ＜ｌ。　拟合一条曲线Ｆ　作为关系失效预警线（黄线）。　Ｃ　，ｙ　为日并发量峰值，ｘｉ为对应日期，　Ｆ３：取Ｆｌ线上每一点的Ｙ值＋ｋ２（１ｒ２＞ｋ，），　Ｙｉ为对应日并发量峰值。　ｘ值不变，拟合一条曲线Ｆ１作为关系失效警告　通过ＴＰＭ值和对应的平均响应时长约算　线（红线）。　平均并发量，公式如下：　：ＣＰＵ利用率生产安全线，根据逻辑　＝ｔｉ　ｒｉ　服务器的高可用部署方式决定，其中　平均并发量：ｙｉ　１—Ｏ—ＯＯ　一允辟　■鲁奉●太ｃＰＵ科月搴ｌ（苴夏Ｉ墟务奉盘一目攮量曲戋Ｉ挺辑■务警ｔ）　一　总避■■务¨０　其中ｔｉ代表ｘｉ对应的最大ＴＰＭ，ｒｉ代表ｔｉ　Ｆｈ：ＣＰＵ利用率低效线。如果ＣＰＵ利用　对应的平均响应时长，以毫秒为单位。按照业　率长期低于Ｆｈ，则代表逻辑服务器资源过度分　内经验，对系统最大并发量估值为：　配，应分析资源降配方案。　Ｙｉ＝－Ｉ＋３　√　Ｘ－￣－Ｃ：为预期时间业务需求的指标值，也　当ｙｆ，ｋ．ａ＇并发量容量处于合理状态；　是性能测试的目标值。当ＴＰＭ＞ｃ，则代表生　当ｋ·ａ＜ｙｉ＜ａ，并发量容量出现风险，应进　产系统业务处理量已超过预期，性能测试存在　行评估并准备扩容方案；　失效风险，应沟通业务部门重新分析业务需求，　当ｙｉ－ａ，并发量容量己不足以支撑全部业　分析信息系统架构，并重新进行性能测试。　务处理需求，将发生流控或交易堵塞。　Ｆ　（压测修正）：由于生产环境与测试　可通过简单函数拟合并发量趋势曲线，　环境存在着基础设施差异，所以生产压测的数　通过拟合函数初步预测未来信息系统并发量趋　据在反应信息系统性能容量方面更为精准。在　势。根据信息系统特性，如周期性波动较大，　进行生产压测后，根据不同压力场景下的数据，　在预测趋势线时，应对噪点数据进行处理。　对Ｆ１进行修正。　监测及预测方法（以Ｍ　为例），存　４结论　在三种情况：　容量管理对于支撑信息系统的服务水平　情况ｌ：如果（Ｆ。　）Ｉｋ１）ｑ．＜（Ｆｌ（ｘ　）＋ｋ１），则　达到既定目标，保证系统安全稳定运行具有至　ＴＰＭ—ＣＰＵ关系偏差在允许范围内，基本符合　关重要的作用。信息系统的性能容量管理分为　预期规律。可以通过Ｆ．判断预期ＴＭＰ与系统　容量测量和容量评估两个方面，容量测量中的　计算资源的对照关系，进而对容量规划给出可　性能测试指导上线前对信息系统的性能容量进　靠依据　行测量并建立容量基线，而压力测试则是在信　情况２：　如　果Ｙｉ＜（Ｆｌ（ｘｉ）．ｋ１）ｏｒ　息系统上线之后，通过一定的手段在生产资源　（Ｆｌ（ｘＯ＋ｋ１）‘ｙｉ＜（Ｆｌ（ｘＯ＋ｋ９，则ＴＰＭ－ＣＰＵ关系可　环境下对信息系统性能容量进行准确测量并修　能存在失效风险。表明脱离了测试所得的关系　正容量基线。在容量评估中，本文提出两种对　模型，虽然没有性能容量风险，但是不能通过　信息系统资源进行监控和评估的模型，通过对　Ｆ．判断预期的关系数据。　生产系统日常运行数据的收集整理和分析，得　情况３：如果ｙＩ）（Ｆ。（ｘｉ　），则ＴＰＭ－ＣＰＵ　出容量状态，并给出容量规划建议。　关系与预期规律出现极大偏差，无法预测的同　时，信息系统存在随时突破计算资源使用率限　作者简介　制的风险。　信怀义（１９７５－），男，河北省邢台市人。现为　尤其在一些版本上线之后，如果出现了　东北财经大学金融学院博士生，中国建设银行　情况２或情况３，此时应当分析关系失效原因，　北京数据中心高级工程师。研究方向为资本市　并重新发起性能测试。　场理论、大数据金融。　３．３信息系统并发能力　作者单位　信息系统的并发量代表瞬时的业务处理　１．东北财经大学金融学院　辽宁省大连市　能力，是其性能容量管理的重要指标。但并发　１１６０２５　量属于瞬时数据，通常并不会进行统计曰志的　２．中国建设银行北京数据中心　北京市　输出，也很难直观地对并发量进行容量评估，　１０００６８　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｖ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎ￣ｉｎｅｅｒｉｎｅ甫－Ｔ－枯柬与朴仕Ｔ瑶·’ｎ２