性能建模驱动架构设计决策

📚 共计 30 章节

性能建模概述

什么是性能建模 · 为什么需要性能建模 · 在架构设计中的角色

关键性能指标(KPI)

响应时间 · 吞吐量 · 并发用户数 · 资源利用率 · QPS · TP99

负载特性分析

峰值负载 · 平均负载 · 突发流量 · 负载模式识别

排队论基础

M/M/1 · M/M/c · Little定律 · 队列长度与等待时间

建模方法论

自上而下 · 自下而上 · 混合建模 · 基于场景的建模

建模工具选型

JMeter · Gatling · Locust · wrk · ab 对比与选择

单机性能建模

CPU · 内存 · 磁盘I/O · 网络带宽瓶颈分析

数据库性能建模

连接池大小 · 慢查询 · 索引命中率 · 读写分离模型

缓存性能建模

缓存命中率 · 穿透/击穿/雪崩 · Redis集群吞吐量

消息队列性能建模

Kafka/RocketMQ 吞吐量 · 延迟 · 分区与消费者

微服务性能建模

服务调用链 · 依赖深度 · 超时与重试影响

微服务调用链

负载均衡性能建模

轮询 · 最少连接 · 一致性哈希 · 性能分布

负载均衡策略

异步与并行建模

线程池大小 · 协程模型 · 异步回调对吞吐量的影响

历史数据预测 · 线性/非线性增长 · 预留策略

性能测试设计

基准测试 · 负载测试 · 压力测试 · 稳定性 · 尖峰测试

性能数据采集

APM (SkyWalking/Pinpoint) · Metrics (Prometheus) · 日志 (ELK)

监控可观测

性能模型校准

真实数据修正参数 · 误差分析 · 模型迭代

架构决策树

单体 vs 微服务 · 同步 vs 异步 · 集中式 vs 分布式

成本-性能权衡

硬件成本 · 云资源成本 · 性能提升量化分析

SLA与性能目标

SLO · SLI · 错误预算 · 模型验证SLA可达性

性能反模式

忽略GC停顿 · 忽略网络延迟 · 过度优化等误区

反模式避坑

案例：电商秒杀系统

流量预估到架构选型的完整建模过程

案例：实时流处理系统

Flink/Spark Streaming 延迟与吞吐量建模

案例流处理

案例：分布式存储系统

Ceph/HDFS 读写性能模型

案例：API网关性能建模

Kong/APISIX 代理延迟与并发处理能力

案例：游戏服务器性能建模

房间服 · 匹配服 · 状态同步负载模型

性能建模与混沌工程

通过混沌实验验证性能模型的鲁棒性

AI辅助性能建模

机器学习预测性能瓶颈 · 自动调参

性能建模文档与沟通

向非技术人员呈现模型与决策依据

Serverless · 边缘计算 · Green Computing 能效建模