計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用分析

凌輝勇

(廣州華南商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510000)

1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及性能概述

1.1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)特性

性能是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，因使用崗位不同，操作系統(tǒng)應(yīng)對(duì)其設(shè)定不同的性能指標(biāo)。首先，使用者一般比較關(guān)注系統(tǒng)的反應(yīng)速度和應(yīng)用系統(tǒng)操作響應(yīng)時(shí)間，通過點(diǎn)擊操作系統(tǒng)界面按鍵，可迅速顯示操作系統(tǒng)結(jié)果。如果響應(yīng)時(shí)間較短，使用者的體驗(yàn)感較好，那么用戶對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)特性的主觀印象就會(huì)逐漸增強(qiáng)。其次，運(yùn)維人員不僅要重視系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，還必須對(duì)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、內(nèi)在效率、最高服務(wù)量、CPU使用率、數(shù)據(jù)庫狀況保持關(guān)注，完善對(duì)最高用戶數(shù)等信息系統(tǒng)狀況等有關(guān)信息的調(diào)研工作[1]。最后，開發(fā)人員還必須關(guān)注影響應(yīng)用系統(tǒng)性能的多種因素，從根本上加以科學(xué)調(diào)試，合理優(yōu)化信息系統(tǒng)的總體特性。

1.2 運(yùn)行系統(tǒng)特性檢測(cè)

用戶可利用計(jì)算機(jī)運(yùn)行控制系統(tǒng)，仿真各種峰值、一般和特殊負(fù)荷狀況，并使用自動(dòng)測(cè)試工具檢驗(yàn)系統(tǒng)的各種指標(biāo)特性，從應(yīng)用層次出發(fā)，綜合測(cè)試系統(tǒng)集成測(cè)試、單元測(cè)試等功能，檢測(cè)整體的系統(tǒng)性能。性能檢測(cè)必須基于系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況，以保證計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)之間變化相對(duì)穩(wěn)定。

1.3 性能檢測(cè)的重要意義

開發(fā)商可以運(yùn)用性能檢測(cè)結(jié)果，在產(chǎn)品上線之前科學(xué)地評(píng)估系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理風(fēng)險(xiǎn)，促使產(chǎn)品有效升級(jí)，最大限度地減少產(chǎn)品上線后可能發(fā)生的問題，降低計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測(cè)技術(shù)成本、應(yīng)用出現(xiàn)問題的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)負(fù)面影響[2]。首先，開發(fā)商應(yīng)全面評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的未來發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)機(jī)準(zhǔn)確預(yù)估，以便為系統(tǒng)擴(kuò)展計(jì)劃制訂提供可靠的基礎(chǔ)和根據(jù)。其次，從應(yīng)用層面上來看，性能檢測(cè)技術(shù)可以在系統(tǒng)擴(kuò)容計(jì)劃中起關(guān)鍵性作用。使用性能檢測(cè)技術(shù)可以有效改善系統(tǒng)應(yīng)用的體驗(yàn)與效果，也能在產(chǎn)品投入市場(chǎng)之前及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的重大缺陷，從而避免出現(xiàn)事故[3]。同時(shí)，通過性能檢測(cè)借鑒系統(tǒng)采購，能讓用戶的投資與利用更科學(xué)合理。最后，開發(fā)人員還需通過大數(shù)據(jù)分析檢測(cè)結(jié)果，正確研判系統(tǒng)硬件配備、數(shù)量及帶寬租用情況，從而避免因系統(tǒng)性能缺陷或者系統(tǒng)性能過剩等造成資金耗費(fèi)。

1.4 計(jì)算機(jī)性能實(shí)際測(cè)試

計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)試階段，一般可分為測(cè)試、調(diào)查和測(cè)試準(zhǔn)備、測(cè)試執(zhí)行、測(cè)試報(bào)告和測(cè)試總結(jié)等過程。首先，研究階段的主要工作是組建一支專業(yè)的性能測(cè)試團(tuán)隊(duì)，需要專業(yè)人員保證計(jì)算機(jī)各方面的性能，滿足計(jì)算機(jī)運(yùn)行需求，這要求工作人員對(duì)測(cè)試工作的各個(gè)方面有清晰的認(rèn)識(shí)，確保分工和計(jì)劃合理、有效。其次，做好測(cè)試和研究的準(zhǔn)備工作。在測(cè)試階段，需要制定計(jì)算機(jī)性能測(cè)試計(jì)劃，并根據(jù)計(jì)劃和測(cè)試模型分析數(shù)據(jù)、環(huán)境和測(cè)試策略。再次，在測(cè)試執(zhí)行中，執(zhí)行人員應(yīng)注意使用專業(yè)測(cè)試工具進(jìn)行場(chǎng)景測(cè)試。如果發(fā)生事故，測(cè)試人員應(yīng)及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)并恢復(fù)正常測(cè)試。同時(shí)，測(cè)試人員應(yīng)隨時(shí)保持監(jiān)控跟蹤產(chǎn)品性能并及時(shí)發(fā)送測(cè)評(píng)結(jié)果。在測(cè)試報(bào)告方面，開發(fā)人員對(duì)測(cè)試對(duì)象、目標(biāo)、過程和結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)描述，并如實(shí)報(bào)告遇到的問題，及時(shí)彌補(bǔ)不足。最后，在總體測(cè)試結(jié)論中，技術(shù)人員還應(yīng)全面總結(jié)分析測(cè)試過程中存在的問題并提出解決方案，真正發(fā)揮測(cè)試作用。

2 計(jì)算機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及其必要性

近幾年，計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)建設(shè)取得了飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)幾乎應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，給人們的生產(chǎn)、生活帶來極大的便利。但隨著用戶量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承擔(dān)的負(fù)荷越來越高，如何提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體性能，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)品質(zhì)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研發(fā)人員和管理人員共同追求的目標(biāo)。想要保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、準(zhǔn)確、可靠、智能地為網(wǎng)絡(luò)用戶提供資源和系統(tǒng)支持等工作需求，系統(tǒng)測(cè)試人員的工作尤為重要。工作人員需要模擬分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用過程中存在的各種性能問題，并用詳細(xì)的數(shù)據(jù)說明問題，為后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能檢測(cè)，一般分為兩種。

2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)器端的性能檢測(cè)

服務(wù)器端性能檢測(cè)目的在于檢測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能性、穩(wěn)定性和對(duì)信息的處理能力。系統(tǒng)的發(fā)展主要取決于功能的完整性與應(yīng)用性，一旦該系統(tǒng)功能損壞或失靈，設(shè)備將無法正常使用。因?yàn)楝F(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)更新?lián)Q代的速度極快，長時(shí)間、高負(fù)荷地運(yùn)行很可能導(dǎo)致系統(tǒng)的TPS和HPS下降，無法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，極有可能出現(xiàn)卡頓、硬件死機(jī)、通信信號(hào)短路等問題，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)感下降，也可能使一些使用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)安全隱患。

2.2 計(jì)算機(jī)客戶端的性能測(cè)試

計(jì)算機(jī)客戶端的并發(fā)性能測(cè)試是系統(tǒng)性能測(cè)試的重點(diǎn)，通過模擬大量用戶在線，重復(fù)執(zhí)行指令，不斷增加系統(tǒng)負(fù)載，直到負(fù)載出現(xiàn)瓶頸。測(cè)試過程必須以真實(shí)系統(tǒng)的輸出量、響應(yīng)時(shí)間和內(nèi)存使用量等業(yè)務(wù)為依據(jù)，這樣才能根據(jù)負(fù)載瓶頸的系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)系統(tǒng)的未來性能[4]。此外，開發(fā)者還必須檢測(cè)系統(tǒng)中按鍵的舒適感、便利性、用戶界面的整潔程度、對(duì)話框等內(nèi)容，確保使用者更好地體驗(yàn)應(yīng)用系統(tǒng)。

3 計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測(cè)試的影響因素

計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測(cè)試工作會(huì)受外部各種因素的影響，使得系統(tǒng)的測(cè)試成果準(zhǔn)確性出現(xiàn)問題，導(dǎo)致后續(xù)工作無法順利開展。為了防止這一狀況發(fā)生，工作人員應(yīng)先了解哪些因素會(huì)造成計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測(cè)試出現(xiàn)問題。

3.1 環(huán)境問題

在電腦的使用過程中，人們通常會(huì)注意電腦的硬件設(shè)施。隨著計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備性能越來越好，其自身系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)大幅提升，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行效率方面也會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)還會(huì)受其自身所配備的軟件設(shè)備的影響，周邊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在1 000 M光纖和10 M光纖之間，帶來的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行效率會(huì)存在相當(dāng)程度的差別[5]。

3.2 工作量問題

在固定時(shí)期內(nèi),計(jì)算機(jī)所需運(yùn)算的數(shù)據(jù)量越多，對(duì)其自身特性的負(fù)面影響也就越大。但整個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)本身是一個(gè)以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為主要基礎(chǔ)而組成的信息化程式，需要有輸入和輸出信息。為合理地保證整個(gè)軟件系統(tǒng)工作質(zhì)量，人們通常會(huì)優(yōu)化整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)施，使得系統(tǒng)在完成信息處理的過程中不會(huì)因?yàn)楣ぷ髁繂栴}而受到負(fù)面影響。

3.3 用戶因素

計(jì)算機(jī)用戶因各自的工作差異，對(duì)功能的實(shí)際應(yīng)用也會(huì)形成一定偏差。比如程序員傾向于對(duì)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方面進(jìn)行應(yīng)用和管理，而視頻剪輯等技術(shù)人員更傾向于計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的圖像處理部分，這些偏差都會(huì)改變計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的特性，并引起一定程度的不良影響。

4 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

4.1 網(wǎng)絡(luò)吞吐量

一般情況下，在使用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)特性檢測(cè)技術(shù)的過程中，往往必須針對(duì)實(shí)際狀況分析整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的處理能力，在這一過程中整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所能接受的最大壓力數(shù)據(jù)，叫作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)吞吐量。在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)的最大處理速度是這一應(yīng)用的關(guān)鍵因素。因此，有關(guān)技術(shù)人員在實(shí)施操作時(shí)能通過觀測(cè)最大網(wǎng)絡(luò)吞吐量，確定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最大傳輸能力。假設(shè)結(jié)論是某系統(tǒng)的最大網(wǎng)絡(luò)吞吐量無法達(dá)到有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，則需開展相關(guān)的更新?lián)Q代工作，以改變甚至替換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，合理保證用戶的生活工作品質(zhì)。

4.2 系統(tǒng)處理能力

該系統(tǒng)的性能指標(biāo)通常用TPS度量。TPS是指系統(tǒng)中每秒處理事務(wù)的總量，是一個(gè)十分關(guān)鍵的指標(biāo)。針對(duì)各種程序，工作人員可按照實(shí)際狀況選用適當(dāng)?shù)脑u(píng)估系統(tǒng)，保證最終數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和有效性。

4.3 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能檢測(cè)指標(biāo)

利用用戶綜合指數(shù)，可分析單位間的系統(tǒng)模型以及根據(jù)應(yīng)用請(qǐng)求數(shù)量等檢測(cè)實(shí)際系統(tǒng)所能承擔(dān)的最大壓力。通過提高指數(shù)，能全面協(xié)助和合理提升應(yīng)用系統(tǒng)的監(jiān)控水平，并在一定時(shí)期內(nèi)，提升測(cè)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的最大容錯(cuò)性。結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)正常傳輸?shù)那疤嵯拢w上需要接近適當(dāng)時(shí)間段的網(wǎng)絡(luò)，而通過整體間的數(shù)量，系統(tǒng)也可適應(yīng)一些需求。不過，一旦網(wǎng)絡(luò)傳輸能力不夠，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將無法適應(yīng)實(shí)際的任務(wù)。簡(jiǎn)單而言，網(wǎng)絡(luò)吞吐量測(cè)試的最主要目的是測(cè)試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工作水平，該技術(shù)指標(biāo)通常和計(jì)算機(jī)硬件的配備水平有關(guān)[6]。另外，測(cè)試項(xiàng)目還必須包括網(wǎng)絡(luò)資源使用率，這樣的指標(biāo)反映了測(cè)試系統(tǒng)對(duì)部分系統(tǒng)資源的有效使用水平程度，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)性能，有效評(píng)價(jià)系統(tǒng)資源。用戶負(fù)荷越多，對(duì)系統(tǒng)資源的使用率也通常越高，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷量到達(dá)一定程度時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源使用率會(huì)到達(dá)峰值。所以，網(wǎng)絡(luò)資源使用率的多少直接決定著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際操作數(shù)量。在試驗(yàn)過程中，要保證試驗(yàn)資料的時(shí)效性，通過此指標(biāo)體現(xiàn)試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)各種資源的使用程度。在多模式分析中，用戶系統(tǒng)總負(fù)載數(shù)的多少直接關(guān)系著系統(tǒng)資源的效率，系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間就越長，用戶體驗(yàn)越差。通過分析相應(yīng)的時(shí)間，得知用戶在計(jì)算機(jī)對(duì)某個(gè)領(lǐng)域提出相關(guān)請(qǐng)求后，反饋所需時(shí)間，促進(jìn)開發(fā)人員詳細(xì)的分類系統(tǒng)時(shí)間和提示時(shí)間。在系統(tǒng)服務(wù)時(shí)間保證用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送，當(dāng)已知客戶收到消息后的完成時(shí)間，按照系統(tǒng)要求將其整體判定為網(wǎng)絡(luò)傳送服務(wù)或者網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并分析延遲提示時(shí)間；當(dāng)客戶端接收數(shù)據(jù)后，表示數(shù)據(jù)，縮短時(shí)限。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力也應(yīng)納入測(cè)試體系，利用TPS實(shí)現(xiàn)檢測(cè)是此體系指數(shù)的重要測(cè)試。對(duì)用戶的檢測(cè)，能夠全面激活使用者的事實(shí)數(shù)量，透過綜合指數(shù)，反映技術(shù)體系的現(xiàn)實(shí)模型。另外，對(duì)這樣的操作系統(tǒng)，如果操作員不愿意把模塊用作測(cè)試的重要目標(biāo)應(yīng)用時(shí)，可測(cè)試操作系統(tǒng)當(dāng)前支持的用戶訪問模塊，用戶訪問模塊會(huì)隨著未來的用戶數(shù)量增加而增加。

4.4 集成測(cè)試方向

集成測(cè)試方向是計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)的基本要素。目前，計(jì)算機(jī)集成測(cè)試的發(fā)展方向是多元化的，包括從上到下及從下到上。對(duì)前者，測(cè)試人員在計(jì)算機(jī)集成測(cè)試的范圍內(nèi)確定測(cè)試量，從整體提高應(yīng)用系統(tǒng)的性能；對(duì)后者，測(cè)試可從子系統(tǒng)測(cè)試范圍逐步擴(kuò)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新，面向?qū)ο蟮臏y(cè)試越來越普及，且已逐漸成為保證測(cè)試精度和滿足不同環(huán)境的有效測(cè)試方法。在實(shí)際測(cè)試環(huán)節(jié)，人們可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)確定集成測(cè)試的方向[7]。

4.5 測(cè)試總結(jié)

在整個(gè)檢測(cè)結(jié)束后，系統(tǒng)將總結(jié)整個(gè)檢測(cè)過程并保存測(cè)試報(bào)告，存檔以供管理人員審閱。測(cè)試通過嚴(yán)格檢查數(shù)據(jù)的正確性和存儲(chǔ)的穩(wěn)定性，詳細(xì)地標(biāo)記計(jì)算機(jī)硬件的數(shù)據(jù)指數(shù)以及計(jì)算機(jī)軟件的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，為電腦管理者統(tǒng)計(jì)和驗(yàn)證信息和數(shù)據(jù)處理提供便利。

5 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，工作環(huán)境日趨復(fù)雜，影響計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能的各種因素也隨之增加。要想有效改善系統(tǒng)性能，就必須深入研究和應(yīng)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測(cè)技術(shù)，全方位認(rèn)識(shí)與把握計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題并有效克服，同時(shí)為系統(tǒng)維護(hù)人員、開發(fā)人員今后的工作提供可靠的參照依據(jù)，使計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定、正常工作。