设计一个系统时，最重要的非功能质量就是高性能，不但需要进行性能测试，而且需要在设计系统时就对系统各方面的容量进行合理评估，因此，我们需要对一些常用的计算机操作所需要的时间有个大体的评估，这样才能设计出一个合理且易于实现的系统，从而减小线上系统失败所带来的风险。

常用的应用层性能指标参考标准

以下标准是使用PC X86 桌面机器的经验值，并不代表使用线上生产机器的经验值，仅供参考，评审时应该根据机器的不同进行调整。

通用标准

• 容量按照峰值的5倍冗余计算。
• 分库分表后的容量一般可存储30年的数据。
• 第三方查询接口吞吐量为5000/s。
• 单条数据库记录占用大约1KB的空间。

MySQL

• 单端口读：1000/s。
• 单端口写：700/s。
• 单表容量：5000万条。

Redis

• 单端口读：40000/s。
• 单端口写：40000/s。
• 单端口内存容量：32GB。

Kafka

• 单机读：30000/s。
• 单机写：5000/s。

DB2

• 单机读峰值：20000/s。
• 单机写峰值：20000/s。
• 单表容量：1亿条数据。

常用的系统层性能指标参考标准

寄存器和内存

• 寄存器、L2、L3、内存、分支预测失败、互斥量加锁和解锁等耗时为纳秒级别。
• 内存随机读取可达30万次/s，顺序读取可达500万次/s。
• 内存每秒可以读取GB级别的数据。
• 读取内存中1MB的数据为250ns，为亚毫秒级。

硬盘I/O

• 普通的SATA机械硬盘IOPS能达到120次/s。
• 普通的SATA机械硬盘顺序读取数据可达100MB/s。
• 普通的SATA机械硬盘随机读取数据可达2MB/s。
• 普通的SATA机械硬盘旋转半圈需要3ms。
• 普通的SATA机械硬盘寻道需要3ms。
• 普通的SATA机械硬盘在已经寻道后（找到了要读取的磁盘，也找到了要读取的扇区）开始读取数据，读取一次数据真正的耗时为2ms。
• FusionIO卡（一种高的SSD硬盘套件）可达到百万级别的IOPS。
• 高端机器如IBM、华为等的服务器配上高端的存储设备，可以达到每秒GB级别的数据读取，相当于普通内存的读取速度。
• 固态硬盘访问延迟：0.1~0.2ms，为亚毫秒级别，和内存速度差不多。

网络I/O

• 常见的千兆网卡的传输速度为1000Mbit/s，即128Mbit/s。
• 千兆网卡读取1MB数据：10ms。

数据库

• 读写数据库中的一条记录在毫秒级别，短则几毫秒，多则几百毫秒，大于500ms一般认为超时。
• MySQL在4核心、256GB内存的CPU中性价比最好，继续垂直扩展时由于体系结构的限制，成本开始增加，提升的性能开始减少，性价比开始降低。

IDC

• 同一机房网络来回：0.5ms。
• 异地机房来回：30~100ms。
• 同一机房的RPC服务调用为几个毫秒，有的为几十毫秒或者几百毫秒，一般设置500ms以上为超时。

网站

• 网页加载为秒级别。
• UV：每日一共有多少用户来访，用Cookie Session跟踪。
• 独立IP访问：每日有多少独立IP来访，同一个局域网可看到同一个IP。
• PV：每日单独用户的所有页面访问量。如果每日UV为50000000，那么每秒的平均在线人数为50000000/24/60/60=578人，还要知道这一秒内每个用户都在做什么，如果每秒内都在做一次查询操作，那么需要有一个能承受578/s吞吐量的机器。
• 某社交媒体平台每秒的写入量上万，每秒的请求量上百万，每天登录的用户上亿，每天产生的数据量上千亿。

组合计算和估算

• 普通的SATA机械硬盘一次随机读取的时间为：3ms(磁盘旋转)+3ms(寻道)+2ms(存取数据延迟)=8ms。
• 普通的SATA机械硬盘每秒随机读取：1000ms/8ms=125次IOPS。
• IOPS代表磁盘每秒可随机寻址多少次，随机读取速度取决于数据是如何存放的，如果数据按照块存放，每块4KB，每次读取10块，那么随机读取速度为：10×4KB×125次/s=5MB/s。
• 一次读取内存的时间：1000ms/30万次/s=3ns。
• CPU速度=10倍×内存速度=100倍×I/O速度。
• 顺序读取普通的SATA机械硬盘1MB的数据：20ms。
• 请记住：2的10次方=1KB，2的20次方=1MB，2的30次方=1GB，2的32次方=4GB。