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第一題

【說明】

效能測試在系統質量保證中起重要作用。某專案組對一個電子政務平臺系統執行了負載壓力效能測試，重點評估其效率質量特性中的時間特性和資源利用性兩個質量子特性。效能需求可以概括為：業務成功率達到 100％；響應時間在 8 秒之內；記憶體頁面交換速率低於80pagein/s;伺服器資源利用合理。測試環境邏輯部署圖如下圖。

【問題 1】（4 分）

請分別指出效能測試中負載測試與壓力測試的目的。
（1）負載測試模擬系統真實使用環境執行效能測試，考核系統在日常業務執行和高峰期執行期間的效能是否滿足需求。（2分）
（2）壓力測試模擬系統的效能極限點執行效能測試，採用發現系統的效能瓶頸點。（2分）

【問題 2】（6 分）

請分別指出應用伺服器和資料庫伺服器效能評價的關鍵指標。
（1）應用伺服器關鍵指標：作業系統指標、快取狀況、連線池、執行佇列等。（答對1個即給1分，最多3分）
（2）資料庫伺服器關鍵指標：作業系統指標、緩衝命中率、資料庫程序佔用的CPU時間、資料庫程序使用的記憶體量、鎖資源使用情況。（答對1個即給1分，最多3分)

【問題 3】（3 分）

該電子政務平臺的“文件稽核”業務的測試結果如下表，請具體說明測試結果是否滿足效能需求。

本題考查能否正確判斷測試指標是否合理。
關鍵指標判斷原則為：
（1）響應時間遵循3/5/8原則，大於8秒是不合理的；
（2）CPU的佔用率應小於85%；
（3）記憶體頁交換速率page in/s平均值不能大於80；否則實體記憶體不足。
對測試結果的分析如下：
（1）40個使用者併發平局響應時間為21.4秒，超過8秒，不滿足需求；
（2）40個使用者併發資料庫伺服器CPU平均佔用率為91.4%，超過85%，不滿足需求；
（3）記憶體頁交換速率page in/s平均值為98.8%，超過80%，不滿足需求。

【問題 4】（5 分）

如 60 使用者併發執行“新立申請”業務的成功率為 80％，應用伺服器記憶體頁交換速
率為 2000page in/s，資料庫伺服器 CPU 平均佔用率達到 100％。
請說明該業務的效能是否滿足需求。
假設系統中介軟體和資料庫軟體配置正確，請指出系統可能存在的效能瓶頸？
本題考查能否正確判斷測試指標是否合理，以及工程師對系統瓶頸的初步判斷。
以下列出的是最有可能存在的三種瓶頸。
業務成功率（沒有達到100%）
應用記憶體記憶體頁交換速率（大於80）
資料庫伺服器CPU佔用率（大於85%）
3個指標都不滿足效能需求。（答對一個得1分，最多3分，只回答不滿足的給1分）
系統存在的效能瓶頸可能包括：
（1）應用伺服器的實體記憶體不足。
（2）資料庫伺服器的CPU效能不足。
（3）資料庫設計有問題或者沒有優化。
（答對一個得1分，最多2分）

第二題

【說明】

某酒店預訂系統有兩個重要功能，檢索功能和預訂功能。檢索功能根據使用者提供的關鍵字檢索出符合條件的酒店列表，預訂功能是對選定的某一酒店進行預訂，現需要對該系統執行負載壓力測試。
該酒店預訂系統的效能要求為：
（1）交易執行成功率100%；
（2）檢索響應時間在3s以內；
（3）檢索功能支援900個併發使用者；
（4）預訂功能支援100個併發使用者；
（5）CPU利用率不超過85%；
（6）系統要連續穩定執行72小時

【問題1】（3分）

簡述該酒店預訂系統在生產環境下承受的主要負載型別。
主要負載型別
1.檢索功能、預訂功能併發使用者的操作是屬於併發執行負載；
2.連續執行72小時是屬於疲勞強度負載；
3.大量“稿件查詢”操作是屬於大資料量負載。

【問題2】（5分）

對系統檢索功能執行負載壓力測試，測試結果如表1－1所示。請指出響應時間和交易執行成功率的測試結果是否滿足效能需求並說明原因。

對系統檢索功能執行負載壓力測試，響應時間和交易執行成功率的測試結果不能滿足效能需求。因為：
1、系統檢索功能執行併發使用者數為900時，其響應時間為3.7s與檢索響應時間在3s以內不能滿足效能需求，交易執行成功率為100%滿足效能需求。
2、系統檢索功能執行併發使用者數為1000時，其響應時間為6.6s與檢索響應時間在3s以內不能滿足效能需求，交易執行成功率為98%不能滿足效能100%需求

【問題3】（5分）

對系統檢索功能及預訂功能執行負載壓力測試，測試結果如表1－2所示。請指出伺服器資源利用情況cpu佔用率的測試結果是否滿足效能需求並說明原因。

伺服器資源利用情況：
1、在執行檢索功能測試時併發使用者為900、1000時響應時間超過3s；
2、在檢索功能併發使用者為900，預訂功能併發使用者數為100時，CPU佔用率(%)(平均值)達到87.3超過85%；
3、在檢索功能併發使用者為1000，預訂功能併發使用者數為120時，CPU佔用率(%)(平均值)達到92.6超過85%；

【問題4】（6分）

根據【問題2】和【問題3】的測試結果，試分析該系統的可能瓶頸。
可能的瓶頸如下：
(1)伺服器CPU 效能不足；
(2)資料庫設計不足或者優化不夠；
(3)檢索功能預訂功能應用軟體設計不足或沒有優化；
(4)網路頻寬不足。

第三題

【說明】

負載壓力效能測試是評估系統性能、效能故障診斷以及效能調優的有效手段。下述 表格是針對稅務徵管系統中“稅票錄入”業務的測試結果，系統伺服器端由應用伺服器 和單節點資料庫伺服器組成。

【問題 1】（4 分）

簡述交易吞吐量和交易響應時間的概念。
交易吞吐量：系統伺服器每秒能夠處理通過的交易數。
交易響應時間：是系統完成事務執行準備後所採集的時間戳和系統完成待執行事務後所採集的時間戳之間的時間間隔，是衡量特定型別應用事務效能的重要指標，標誌了使用者執行一項操作大致需要多長時間。

【問題 2】（2 分）

試判斷隨著負載增加，當交易吞吐量不再遞增時，交易響應時間是否會遞增，並說 明理由。
隨著負載增加，當交易吞吐量不再遞增時，交易響應時間一般會遞增。
當系統達到交易吞吐量極限時，客戶端交易會在請求佇列中排隊等待，等待的時間會記錄在響應時間中。

【問題 3】（3 分）

根據上述測試結果，判斷伺服器資源使用情況是否合理，為什麼？
資料庫伺服器資源使用不合理。
　當併發使用者數達到50時，資料庫伺服器CPU平均利用率（％）達到97.5％，屬不合理範圍。

【問題 4】（5 分）

在併發使用者數為 50 時，如果交易吞吐量和交易響應時間都不滿足需求，簡述資料 庫端造成此缺陷的主要原因，有效的解決方案是什麼？、
　資料庫端造成此缺陷的主要原因包括：
　　伺服器資源負載過重；
　　資料庫設計不合理；
　　資料庫單個事務處理響應時間長；
　　系統併發負載造成終端使用者響應時間長；
　有效的解決方案是：採用資料庫叢集策略，並注意配置正確。