性能指标之资源指标-CPU-每笔交易消耗的CPU

计算交易系统每笔业务消耗的CPU在容量规划、测试环境计划和部署、测试结果分析过程中比较重要。本节介绍如何计算每笔业务消耗的CPU。
如果仅在单一设备类型上进行简单估算，推荐使用简单估算方法。
如果需要计算精确的指标数据或比较相同应用在不同设备的CPU消耗，需要采用基于TPC指标估算。
如果没有TPC的实测数据，采用厂商指标估算。
简单估算如果在某一型号的设备上进行过测试，现在需要规划下一次测试任务需要的CPU资源；或者在同一型号的设备上，对比不同应用类型、同一应用不同版本之间的差异，可以采用简单估算。
1. 计算方法每笔交易消耗的CPU=CPU个数*利用率/吞吐量=CPU个数*利用率/（报文笔数/秒）=CPU个数*利用率*秒/交易笔数=每笔交易消耗的持续了一秒钟的CPU。

2.举例说明 

 

假设某应用在一台8核服务器上运行，当每秒处理100笔交易的情况下，CPU利用率为70%。此时CPU个数*利用率=5.6。每笔交易消耗一秒钟CPU的个数=5.6/100=0.056。 假设下次测试需要测试吞吐量为每秒200笔交易，大约要求CPU利用率在50%左右。则需要给测试服务器大约的CPU个数为：0.056*200/0.5=22.4。至于这个22.4C的服务器能不能达到每秒200笔交易的能力，是另一回事。
基于TPC指标估算涉及到不同类型设备之间的比较，需要采用基于TPC指标的估算。

TPC（Transaction Processing Performance Council，事务处理性能委员会）是由数10家会员公司创建的非盈利组织，它的功能是制定商务应用基准程序（Benchmark）的标准规范、性能和价格度量，并管理测试结果的发布。

TPC有几套基准程序，其中衡量在线事务处理(OLTP)的基准程序有TPC-C和TPC-E；衡量决策支持（Decision Support）的基准程序有TPC-H、TPC-DS和TPC-DI；衡量虚拟化（Virtualization）的基准程序有TPC-VMS和TPCx-V；衡量大数据（Big Data）的基准程序有TPCx-HS和TPCx-BB；另外还有衡量能耗和价格的TPC-Energy、TPC-Pricing。
对于交易系统（OLTP）来说，TPC-C（以下简写为TPCC）是最常用的基准程序，其中C是指C类基准程序，即交易类，目前最新的版本是V5版本，下面重点介绍如何利用TPCC来计算每笔交易的CPU消耗。
tpmC是TPCC的单位，即transaction per minite for C，每分钟的事务数量，这个事务指的是基准程序里面的事务，C是指C类基准程序。
1.计算方法

查询该机型的tpmC值，如果只使用该机型上的部分CPU，需等比例折算，并计算某个场景下实际消耗的tpmC值=tpmC*CPU利用率。
下面定义交易复杂度，即每个交易对CPU的等价消耗。交易复杂度=实际消耗的tpmC值/每分钟交易数=（基准程序中的transaction/分钟）/（交易数/分钟）=基准程序中的transaction/交易数=每个交易对应的基准程序中transaction数量=每个交易对CPU的等价消耗。
2.获取来源

TPC官网http://www.tpc.org/
3.举例说明

某64核 3.8GHz的P780的tpmC值=10366254。某测试场景中，某应用在一台8核服务器上运行，当每秒处理100笔交易的情况下，CPU利用率为70%。
使用的是该P780的8核LPAR，则首先计算这个LPAR的tpmC = 10366254*8/64=1295782。

 

LPAR按照CPU利用率计算的tpmC值=tpmC*CPU利用率=1295781.8*70%=907047.23每分钟交易数=每秒处理交易数*60=6000交易复杂度=每笔交易消耗的tpmC=907047.23/6000=151.17

假设下次测试需要测试吞吐量为每秒200笔交易，大约要求CPU利用率在50%左右能够达到这个吞吐量。则需要给测试服务器的tpmC=200*60*151.17=1814040。至于这个1814040 tpmC的服务器能不能达到每秒200笔交易的能力，是另一回事。
基于厂商指标估算一些设备型号并没有进行TPC的实测，因此没有对应的TPCC/tpmC等数据。有时，厂商的A设备进行了TPC的实测，而B设备没有进行TPC实测，此时，在A设备上测试得到的CPU消耗的数据，如何转换为B设备的数据？此时，如果厂商有自己的基准程序（跑分程序）和跑分结果，同样可以利用。
例如：rPerf是IBM定义的针对Power服务器的基准程序，相当于一个跑分程序。
1. 获取来源

在《IBM Power Systems Performance Report》中有所有Power机型的rPerf值查询

 

2.举例说明

某64核P780（简称A）的rPerf为685.09，这个型号的设备有TPC的实测值=10366254。而另一个64核P780（简称B）的rPerf为817.1，但没有TPC的实测值。
我们可以通过二者rPerf值的比例，来估算B的tpmC值。