网站组建管理与维护课件第9章.ppt

山东师范大学管理学院 知识要点 网站性能和缩放性的概念与标准测试目的 类型及与测试相关的配置性能和缩放性测试方法网站能力测试和可靠性测试Windows2000网络监视器和性能监视器的应用调整和优化服务器内存操作系统组件优化 缩放性问题及对策网络通信与服务故障诊断 网络接口故障诊断网络整体状态统计 使用SnifferPro诊断网络利用网络日志排除故障电源保护 除尘与防止静电 UPS的功能与原理 UPS安装及使用 第9章Web网站管理与维护 山东师范大学管理学院 网站性能和缩放性的标准性能和缩放性测试方法网站能力测试和可靠性测试Windows2000网络监视器和性能监视器的应用网络故障诊断与排除电源保护与UPS的使用 难点知识 调整和优化服务器内存操作系统组件优化缩放性问题及对策使用SnifferPro诊断网络的性能 第9章Web网站管理与维护 重点知识 山东师范大学管理学院 9 1网站的性能与缩放性 9 1 1概念与标准 性能与缩放性的概念对于最终用户来说 响应时间是用于判断网站性能质量高低的一个基本手段 对于网络管理员来说 他们所关心的就不只是响应时间 还有网站的资源利用率 随着访问站点的用户数目的增多 站点服务器将使用更多的CPU 输入 输出 I O 和内存来处理这些负载 最终 这些资源中的一部分将会达到使用极限 这就意味着 系统将不能有效地处理所有请求 迫使其中的一些请求暂缓处理 在多数情况下 计算机的CPU将是第一个使用极限的组件 当服务器资源达到使用极限后 最终的后果就是增加了响应时间 缩放能力允许站点通过提供更多的资源处理请求 从而处理额外的负载 山东师范大学管理学院 9 1 1概念与标准 响应时间所需的并行用户数量成本标准与峰值压力造成的降级可靠性 性能与缩放性的标准 山东师范大学管理学院 测试目的 9 1 2测试目的与类型 性能与缩放性测试的目的是 在不同的负载条件下监视和报告站点的行为 这些数据在稍后将用来分析网站的运行状态 并根据对额外负载的期望值安排今后的发展 根据所需要的容量和站点目前的性能 还可以用这些数据计算与今后项目的发展计划有关的成本 测试类型 基准性能测试负载测试压力测试可靠性测试 山东师范大学管理学院 9 1 3与测试相关的配置 服务器硬件和服务器数量数据库大小测试客户机在网络中的位置两种影响负债的因素 SSL与非SSL 图像检索 山东师范大学管理学院 1 客户机 这个系统用于模拟多个用户访问网站 通常通过负载测试工具进行测试 可以使用测试参数 如用户数量 进行配置 从而得到响应时间的测试结果 最少 最多 平均 负载测试工具可以模拟处于不同层的用户 从而有效地跟踪和报告响应时间 此外 为了确保客户机没有过载 而且服务器上有足够的负载 应当监视客户机CPU的使用情况 2 服务器 网站的Web应用程序和数据库服务器应当使用某个工具来监视 如Windows2000ServerMonitor 性能监视器 有一些负载测试工具为了完成这个任务还内置了监视程序 对全部服务器平台进行性能测试的重点在于以下几个方面 CPU 占全部处理器时间的百分比 内存 用字节数 千字节 和每秒出现的页面错误率表示 硬盘 占硬盘时间的百分比 网络 每秒的总字节数 3 Web服务器 除了 服务器 中介绍的几项之外 所有Web服务器还应当包含 文件字节 秒 最大的同时连接数目 和 误差测量 等性能测试项目 4 数据库服务器 所有数据库服务器都应当包含 访问记录 秒 和 缓存命中率 这两种性能测试项目 5 网络 为了确保网络没有成为网站的瓶颈 监视站点网络以及其中任何子网的带宽是非常重要的 可以使用各种软件包或者硬件设备 如LAN分析器 来监视网络 在交换式以太网中 因为每两个连接彼此之间相对独立 所以 必须监视每个单独服务器连接的带宽 9 1 4性能和缩放性测试方法 山东师范大学管理学院 9 1 5网站能力测试Web CT 1 客户端能力测试 在客户端 Web CT通过设置不同访问密度 模拟几十个 几百个甚至几千访问 自动化的测试不同地区 不同接入方式 MODE ISDN xDSL CABLE等 在不同时间内 客户端访问Web的响应时间 流量 流速等 如图9 2所示 2 服务器端能力测试 在不同访问密度情况下 测试服务器吞吐能力 其中包括服务器的处理速度 处理能力 并发处理极限 请求接收能力 请求发送能力 3 网络环境测试 测试客户端和服务器端所处的网络工作情况 包括从测试的客户端到服务器端的上行网络 和从服务器端到客户端的下行网络 山东师范大学管理学院 1 可用的千字节 在测试过程中应当保持相对稳定 该数值一旦降低 就表明系统正在消耗内存 并将产生页故障 2 页面故障率 秒 这是评估系统性能的另一个标准 当页面故障不断增加 或者保持较高的数目时 则表明系统耗费了太多的内存 通过将内存换出到磁盘 可解决内存不足的问题 3 错误 为了指出系统的可靠性问题 应当检查在系统测试过程中出现的错误 错误的数量非常少 则说明可靠性良好 但是 当错误的数量不断增加时 就表现站点的可靠性出现了问题 4 数据库访问日志和表大小 数据库访问日志经过长时间的使用将会增加 要确保访问日志的维护正确 这意味着访问日志的截取时间间隔是有规律的 数据库表的大小将不会超过预期的极限 9 1 6网站可靠性测试 山东师范大学管理学院 9 2Windows2000网络与性能监视 9 2 1安装Windows2000网络监视器 添加 删除组件 网络监视工具 网络监视器安装步骤 山东师范大学管理学院 网络监视器的功能 使用网络监视器可以捕获和显示运行Windows2000Server的计算机从局域网 LAN 上接收的帧 可以捕获发到本地网卡或从本地网卡发出的所有网络通信 也可以可根据信源与信宿 NIC MAC地址 IP地址及匹配规则设置一个捕获过滤器来捕获特定的帧供分析 以进一步缩小问题范围 还可以通过使用触发器 响应网络上的事件 网络监视器通过将原始捕获数据转化为它的逻辑帧结构从而为网管员做了许多数据分析工作 并将跟踪数据解释成可读项显示出来 网管员可用网络监视器来观察网络中有故障计算机的问题 当网络服务器不能与客户计算机交互时 可以用网络监视器来诊断网卡和协议软件问题 用监视器截获的数据能用文件的格式保存 便于专业的网络故障分析者或支持组织进行分析 网络应用程序开发者也可用网络监视器来监视信源与信宿的信息流 找出影响网络性能的因素 9 2 1安装Windows2000网络监视器 山东师范大学管理学院 9 2 2Windows2000网络监视器的应用 网络图表显示窗格 网络图表显示窗格主要是以图表的形式显示某一瞬间网络的使用情况 其中包含五个条状图形 每个图形显示单个值的瞬间的读取结果 如图所示 五个条状图形是 1 网络利用 显示网络带宽被利用的百分率 2 每秒帧数 显示网络上每秒传送的帧数 3 每秒字节数 显示所统计网络每秒传输的字节数 4 每秒广播 显示所统计网络上每秒的广播数据包数 5 每秒多址传输 显示网络上统计的每秒多址发送的数据包数 1 山东师范大学管理学院 会话统计窗格 通过网络图表显示窗格可快速查看网络的运行状况 图表上有用的主要部分是 网络利用 每秒广播 和 每秒多址传输 如果这三部分显示的值比较高 则说明网络中可能有太多不必要的信息流量 2 会话统计窗格显示不同网络计算机间会话的概要列表 如果网络管理员发现一边的宿主计算机发送信息 而另一边的宿主计算机没有应答 则表明此种信息流属于UDP报文或者广播信息和多地址发送传输组成 会话统计窗格的结果可用于检测支配网络的宿主机 9 2 2Windows2000网络监视器的应用 会话统计窗格 山东师范大学管理学院 站点统计窗格 站点统计窗格显示出所捕获的每个宿主计算机发送的总帧数的概要信息 宿主计算机的传送情况通过发送和接收的帧数 发送和接收的字节数 直接帧发送数以及多地址传送的帧数和发送的广播信息来表示 3 9 2 2Windows2000网络监视器的应用 山东师范大学管理学院 汇总统计窗格 汇总统计窗格显示的统计信息描述了检测到的网络流量 包括捕获到的帧和字节数 缓冲区里的帧和字节数 每秒网络使用统计 网卡的使用状况以及网络状态统计 这些统计信息是作为时间的函数被捕获的 汇总统计窗格在管理员全面监控网络活动 管理捕获文件以及观察错误时非常有用 4 9 2 2Windows2000网络监视器的应用 山东师范大学管理学院 9 2 3Windows2000性能监视器的应用 性能监视器的功能 衡量本地计算机或网络中其他计算机的性能 对本地计算机或网络中其他计算机上的实时性能数据进行收集和查看 在计数器日志中查看当前或先前搜集到的性能数据 将性能数据表示在可打印的图表 直方图或报表视图中 通过自动操作将 性能监视器 的功能并入MicrosoftOffice组件的应用程序中 在性能视图中创建HTML页面 创建一些可使用微软管理控制台在其他计算机上安装的可重新使用的监视器配置 收集和查看计算机中硬件资源的使用情况和系统服务活动的有关数据 山东师范大学管理学院 步骤一 打开 开始 菜单 选择 程序 管理工具 性能 命令后 系统将打开 性能 窗口 如图所示 步骤二 在 性能 窗口的工具栏中单击 按钮后 系统打开 添加计数器 对话框 如图所示 步骤三 在 添加计数器 对话框中 要先选择希望监控的计算机 接下来可选择 使用本地计算机计数器 单选按钮 以便监视器监控本机的某项性能 同时 也可以选择 从计算机选择计数器 单选按钮 然后再从下拉列表框中选择本机或已经连接的网络计算机作为监控的对象 接着需要在 性能对象 下拉列表框中选择要监控的性能对象 例如Browser Processor Server等 选定一种性能对象后 该对象的计数器便显示在 计数器 列表框中 选定所需计数器并单击 添加 按钮即可 9 2 3Windows2000性能监视器的应用 性能监视器的应用 步骤四 单击 关闭 按钮后 系统将返回到 性能 窗口 这时用户便可看到系统开始用选定的计数器对相应的对象进行监控 如图所示 山东师范大学管理学院 9 3改进网站的性能和缩放性 9 3 1改进的技术及思路 排队 Inline 执行 可以减少系统开销 从而减少响应时间 CSS 采用CSS所传输的数据减少了 能够减少页面数据传回到客户所需的时间 SSL 采用SSL协议将占用大量的处理器时间和网络带宽 但能够提高安全性 HTTP压缩 可以减少所传输的数据大小 由此缩短响应时间 页面预生成 可以节省处理时间 这是因为每一个用户请示都只需检索一个页面 既不调用整个业务逻辑 也不访问数据库 数据库设计 这是可以改进的 主要通过采用优化使用索引 存储过程以及反向规范化技术等方法 来缩短所需的处理时间 山东师范大学管理学院 9 3 2调整和优化服务器内存 物理内存的调整和优化 1 减少显示系统的颜色数 这能使系统占用的内存大大减少 如显示颜色数一直使用 则这部分内存将长期占用 2 降低显示系统的分辨率 这与显示颜色数是一样的道理 3 不要使用 墙纸 或大型的屏幕保护程序 4 关闭服务器没有使用的或者不必要的服务 以便让出更多的内存供应用程序使用 同时也为网络和处理器的工作减少了许多负担 5 删除一些不必要的协议 6 在硬件方面 内存应当使用完全一致的芯片 混用不同厂家甚至不同速度的芯片将是非常危险的 不仅是能使系统性能下降 还会产生一些不可预料的后果 直到系统不能工作 山东师范大学管理学院 虚拟内存的调整和优化 1 系统必须有足够的内存来存储所有正在执行的线程 2 增加物理内存 Windows2000可以充分利用系统提供的一切物理内存 系统拥有的物理内存越多 用于页面交换所花费的时间就越少 3 页面交换得越快 对系统响应性能的影响就越低 要想加速页面交换过程 Windows2000Server支持其虚拟内存页面交换文件的同时写入多块硬盘 4 Windows2000Server允许将虚拟内存交换文件 分布于同一硬盘的不同卷之间 事实上 这种配置由于迫使驱动器磁头在交换期间的移动次数大大超过了正常的移动次数 所以增加了交换时间 因此 对每块物理磁盘建议用户仅设置一个交换文件 9 3 2调整和优化服务器内存 山东师范大学管理学院 9 3 3操作系统组件优化 1 优化代码算法 导致过度使用CPU的原因 通常是算法设计比较低效 低效算法 尤其是在循环计算时 通常占用大量的CPU资源 重新构建代码 并对其优化 可以减少算法占用的CPU资源 2 消除内存泄漏 当系统组件分配了内存 但随后没有释放内存时 就会产生内存泄漏 内存泄漏一般不会消耗大量的内存资源 但在一些情况下 由于换页或者为留出足够的空间来完成其他工作 将所浪费的内存页交换到磁盘中时 内存泄漏会显著降低服务器的性能 有许多工具可用于确定在源代码级别上发生内存泄漏的位置 3 降低磁盘的使用率 物理磁盘 包括RAID阵列 冗余独立磁盘阵列 的访问速度与物理RAM的访问速度比较起来 前者的速度相当慢 当系统组件揭示出磁盘时间比较高时 就应当考虑将数据载入到内存中 从内存访问它 而不是访问磁盘 从性能的角度考虑 如果设备有足够多的内存可以保存数据 而不会出现换页现象 那么 最好是从内存中读取数据 而不是从硬盘中读取数据 山东师范大学管理学院 9 3 4缩放性问题及对策 Web服务器负载平衡 1 DNS DomainNameServer 循环法是平衡负载的最简单方法 也是目前最流行的服务器负载平衡的一项功能 可以允许服务器平台通过对一个域名 如 使用多个IP地址来进行配置 每当请求来到地址时 DNS服务器就用清单中下一个IP地址进行响应 当到达清单的末尾时 DNS服务器将会从开始处重新运行 因而人们把这种方法叫作 IP地址轮循 法 2 硬件负载平衡方法比简单的循环方法更为有效 这主要是由于负载平衡算法更复杂 能够有效地将负载分配到Web服务器 3 将Windows2000NLB NetworkLoadBalance 并入Windows2000AdvancedServer中 虽然不像硬件负载平衡方法那样有效 但容易配置 且不依赖于DNS服务器就可以分配负载 山东师范大学管理学院 应用程序服务器负载平衡数据库服务器网络会话状态SSL后台处理 9 3 4缩放性问题及对策 山东师范大学管理学院 9 3 5保持网络规划 1 每台服务器和工作站的硬件配置 包括处理器 内存 软盘和硬盘的类型 安装的板卡及它们的设置 及其他硬件情况 2 每台工作站的软件配置 包括操作系统的版本 一些重要的配置文件的打印结果和备份拷贝 如AUTPEXEC BAT CONFIG SYS SHELL CFG WIN INI SYSTEM INI Windows2000的系统注册表 目录结构的打印结果 应用程序的清单 包括版本和注册号 及其他所有的特殊软件 如设备驱动程序 3 备份规划 确定备份系统在何种备份介质中 该备份是在何时进行的 备份存放在什么位置等 山东师范大学管理学院 9 4 1网络故障管理 9 4网络故障诊断与排除 故障管理的功能 1 保持与检查差错录入 2 接受差错检测通知并对其采取动作 3 跟踪并标识故障 4 完成诊断测试序列 5 校正与排除故障 山东师范大学管理学院 故障管理的方法与步骤 9 4 1网络故障管理 1 发现问题 与用户在他们的网络技术水平上交谈 通过交谈要了解网络故障征兆 网络软件系统的版本和是否及时升级 打补丁 网络硬件是否存在问题等 2 划定界限 了解自从网络系统最后一次正常到现在 都作了哪些变动 故障发生时 还在运行何种服务及软件 故障是否可以重现 3 追踪可能的途径 如果平时建立了故障库 则检查故障库和支持厂商的技术服务中心库 使用有效的方法排除故障 4 执行一种方法 同时要做这种方法无效的最坏打算 是否要备份关键系统或应用文件 5 检验成功 如果所采用的方法是成功的 那么这种故障能否重新出现 如果是 帮助用户了解该如何处理 6 做好收尾工作 一旦确定该故障与用户关系密切时 将其反映在经验中 山东师范大学管理学院 9 4 2网络通信故障诊断 山东师范大学管理学院 9 4 3网络接口故障诊断 山东师范大学管理学院 9 4 4网络整体状态统计 Netstat 山东师范大学管理学院 9 4 5本机路由表检查及更改 C routeprint 回车后命令视窗显示本机的路由表信息 ActiveRoutes NetworkDestinationNetmaskGatewayInterfaceMetric0 0 0 00 0 0 0202 207 160 1202 207 160 2061127 0 0 0255 0 0 0127 0 0 1127 0 0 11202 207 160 0255 255 255 0202 207 160 206202 207 160 2061202 207 160 206255 255 255 255127 0 0 1127 0 0 11202 207 160 255255 255 255 255202 207 160 206202 207 160 2061224 0 0 0224 0 0 0202 207 160 206202 207 160 2061255 255 255 255255 255 255 255202 207 160 206202 207 160 2061DefaultGateway 202 207 160 1PersistentRoutes None根据上述信息可知本机的网关 子网类型 广播地址 环回测试地址等 当然我们也可以按需要增加或删除路由信息 山东师范大学管理学院 9 4 6网络路由故障诊断 山东师范大学管理学院 嗅探技术及工作原理 1 Sniffer嗅探技术Sniffer即嗅探器的英文写法 嗅探器 Sniffer 是最常见 也是最重要的技术之一 用过windows平台上的Sniffer工具 例如 Snifferpro软件 的用户可能都知道 在共享式的局域网中 采用sniffer工具可以对网络中的所有流量一览无余 Sniffer工具实际上就是一个网络上的抓包工具 同时还可以对抓到的包进行分析 由于在共享式的网络中 信息包是会广播到网络中所有主机的网络接口 只不过在没有使用Sniffer工具之前 主机的网络设备会判断该信息包是否应该接收 这样它就会抛弃不应该接收的信息包 Sniffer工具可以使主机的网卡接收所有到达的信息包 这样就达到了网络监听的效果 Sniffer也可以理解为一个安装在计算机上的窃听设备 它可以用来窃听计算机在网络上所产生的众多的信息 Sniffer就好比 一部电话的窃听装置 可以用来窃听双方通话的内容 而计算机网络嗅探器 则可以窃听计算机程序在网络上发送和接收到的数据 计算机直接所传送的数据 事实上是大量的二进制数据 因此 一个网络窃听程序必须也使用特定的网络协议来分解嗅探到的数据 嗅探器也就必须能够识别出哪个协议对应于这个数据片断 只有这样才能够进行正确的解码 山东师范大学管理学院 嗅探技术及工作原理 2 Sniffer工作原理计算机的嗅探器比起电话窃听器 有它独特的优势 由于以太网采用的是 共享信道 就是说 网络不必中断通信 配置特别的线路 再安装嗅探器 用户可以在任何连接着的网络上 直接窃听到用户同一子网范围内的计算机网络数据 通常 称这种窃听方式为 基于混杂模式的嗅探 promiscuousmode 以太网的数据传输是基于 共享 原理的 同一子网范围内的计算机共同接收到相同的数据包 这意味着计算机直接的通讯都是透明可见的 正是因为这样的原因 以太网卡都构造了硬件的 过滤器 这个过滤器将忽略掉一切和自己无关的网络信息 事实上是忽略掉了与自身MAC地址不符合的信息 嗅探程序正是利用了这个特点 Sniffer主动地关闭了这个嗅探器 也就是前面提到的设置网卡 混杂模式 因此 嗅探程序就能够接收到整个以太网段内的网络数据 山东师范大学管理学院 嗅探技术及工作原理 山东师范大学管理学院 嗅探技术及工作原理 山东师范大学管理学院 嗅探技术及工作原理 山东师范大学管理学院 嗅探技术及工作原理 山东师范大学管理学院 9 4 8利用网络日志排除故障 1 建立网络管理的FAQ2 故障排除案例案例二 有一段时间 企业内部网络突然出现了一个奇怪的现象 每天中午大家都无法正常收发E Mail 经常超时 数据传输很慢 一开始 网管员们认为是中午上网的人数多了 而且最近新增了不少员工 可能使得网络带宽消耗太大 3 利用日志分析网络性能 1 对网络日志的网络流量数据进行分类统计 获取以下信息 网络流量增长率 网络流量高峰时期 2 对网络中病毒记录进行统计 就可以得知现行的病毒防治策略是否有效 3 另外 网管人员还可以从网络日志中 发现每一个网络服务器的负载变化情况 然后根据这一情况 制定网络服务器的软硬件性能改善或升级计划 山东师范大学管理学院 9 5电源保护与UPS的使用 9 5 1电源保护 1 根据网站的规模选择合适的UPS 2 检查UPS提供的电流是否呈真正的正弦波 3 阅读制造商的保证书 4 服务器与UPS接口 山东师范大学管理学院 9 5 2除尘与防止静电 1 驱除尘埃和其他污染2 检查连接3 防止静电若要使用一台计算机 应当先用一根地线将机器与接地导通 然后再开机使用 然而 由于在接触任何部件之前 设备的插头插在插座中 并接触供电电源或机架 所以这样并不能保证为设备的各个部件提供充足的保护 在处于工作状态下的系统中仍然存在另一类 电击 危险 而且 已关闭的系统仍可能电击人 甚至在从电源上拔下插头的系统上也能发生 这是因为在机器的主板上仍存在电荷 为了保证系统的真正安全 在插拔板卡之前 用户应当将插头从电源插座上取下 并等待放电结束 山东师范大学管理学院 9 5 3UPS的工作原理 从技术的角度上来讲 UPS可以分为三类 后备式 又称离线式 在线式和在线互动式 一般说来 在不同的市电环境下 UPS分别有两种工作状态 当市电供电正常时 由市电通过UPS给负载供电 此时UPS主要负责对市电进行滤波 稳压和稳频调整 以便向负载提供更为稳定的电流 同时通过充电器把电能转变为化学能储存在电池中 当市电供应意外中断时 UPS会在瞬时切换到电池供电模式 这时它通过逆变器把化学能转变为交流电提供给负载 从而保证能对负载提供不间断的电力供应 除此之外 UPS还有一种旁路工作状态 就是在刚开机或机器发生故障时 可以把输入电流经高频滤波后直接输出 以保证能为负载提供正常供电 山东师范大学管理学院 9 5 4UPS安装及使用 1 正确安装与起停在安装UPS时 应严格遵守厂家产品说明书中的有关规定 保证UPS所接市电的火线 零线顺序符合要求 如果将火线与零线的顺序接反 那么在从市电状态向逆变状态转换时极易造成UPS的损坏 不要频繁地关闭和开启UPS电源 一般要在关闭UPS电源6秒钟后才能再次开启 否则UPS电源可能处于 启动失败 的状态 亦即UPS电源处于既无市电输出 又无逆变器输出的状态 山东师范大学管理学院 2 Windows2000对UPS使用的支持应将 UPS 报警器 信使和事件日志 等Windows服务与为计算机所选择的不间断电源 UPS 设备相结合使用 要配置UPS设备 可在 控制面板 中 鼠标左键单击 UPS 应根据所使用的UPS设备支持的特性来进行配置 Windows2000支持的三种特性是 主电源故障检测 电量不足检测 UPS关闭功能 确定正确的设置前 要仔细阅读UPS设备的用户手册或与制造商联系 根据UPS支持特性的不同 可能需要在 UPS 对话框中的 UPS特征 下输入其他设置 可以用几种方法控制UPS服务 一种方法是在 UPS 对话框中设置 显示消息并询问是否需要启动UPS设备 另一种启动设备的方法是鼠标左键单击 控制面板 中的 服务 9 5 4UPS安装及使用 山东师范大学管理学院 3 蓄电池使用与维护在使用中要注意 不要让电池过度放电或发生短路 过度放电不仅容易使蓄电池的端电压低于蓄电池所允许的放电电压 而且会造成电池内部正负极板的弯曲 极板上的活性物质也容易脱落 所造成的后果是蓄电池的可供使用的容量下降 甚至会损坏电池 UPS应尽可能安装在清洁 阴凉 通风和干燥的地方 尽量避免受到阳光 加热器等辐射热源的影响 UPS不要长期闲置不用 也不要使蓄电池长期处于浮充状态而不放电 不然有可能会造成蓄电池因超过其存储寿命而引起内阻增大或永久性损坏 对于长期闲置不用的UPS电源 应每隔一个月为电池充电 次 时