网硕互联帮助中心软考高级系统架构设计师备考，写着方便自己看，如果有发现不对或少得的地方可以多多指正，谢谢各位兄弟。
一、核心性能指标（按应用场景分类）
所有指标不需要死记硬背，结合场景理解记忆效率更高：
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计算机 |
主频、PDR（数据处理速率）、RASIS（可靠性/可用性/可维护性/完整性/安全性）、性能价格比等 |
① Intel i7-13700K主频3.4GHz，同架构下比i5-12400（2.5GHz）运算更快；② 银行核心交易服务器要求可用性≥99.999%，属于RASIS中的可用性要求；③ 视频渲染服务器的PDR值越高，批量转码速度越快 |
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路由器 |
端口吞吐量、丢包率、时延、VPN支持能力、路由表能力等 |
① 企业级千兆路由器要求端口满负荷转发时丢包率为0；② 视频会议场景下路由器丢包率超过1%就会出现画面卡顿；③ 跨国公司路由器需要支持IPSec VPN，才能打通总部与分支的内网 |
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交换机 |
背板吞吐量、VLAN支持、链路聚集、最大MAC地址表等 |
① 数据中心接入交换机背板吞吐量需≥1Tbps，才能支撑所有端口同时满负荷转发；② 企业通过交换机划分财务、研发、访客三个VLAN，实现网络隔离；③ 两台核心交换机用4条千兆链路绑定，既提升带宽又做了冗余 |
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网络 |
吞吐量、响应时间、设备/网络/应用/用户级指标 |
① 校园网出口带宽1Gbps，晚高峰实际吞吐量达800Mbps，说明带宽利用率较高；② 北京ping上海云服务器延迟稳定在30ms内，属于正常网络质量 |
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操作系统 |
上下文切换、响应时间、吞吐率、资源利用率 |
① 高并发Web服务器每秒上下文切换超10万次，大概率出现性能瓶颈；② 数据库服务器CPU长期利用率超80%，需要考虑扩容 |
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数据库管理系统 |
最大并发事务处理能力、最大连接数、单表容量、索引支持数量等 |
① 电商大促时MySQL集群需支撑10万+并发事务，避免下单卡顿；② Redis默认最大连接数为1万，高并发场景需要调整参数扩容 |
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Web服务器 |
最大并发连接数、响应延迟、吞吐量、QPS/TPS |
① Nginx优化后可支撑5万+并发连接；② 官网首页加载延迟超3秒用户流失率涨50%，因此要求响应延迟控制在500ms以内 |
二、性能计算方法
4种常用计算方法的适用场景和案例如下：
时钟频率：同架构下主频越高速度越快
例：同代Intel酷睿处理器，3.8GHz主频版本比3.2GHz版本的运算速度更快
指令执行速度：单位为KIPS（千条指令/秒）、MIPS（百万条指令/秒）
例：某低功耗嵌入式芯片MIPS值为1000，代表每秒可执行1000万条指令，适合智能手环这类设备
等效指令速度法：统计各类指令占比后折算平均执行速度，适合不同指令集的设备对比
例：某程序中算术指令占40%、逻辑指令占30%、转移指令占30%，分别加权折算后得到平均执行速度，可对比两款不同架构MCU的性能
数据处理速率法（PDR）：PDR值越大，数据处理性能越强
例：两款数据仓库服务器PDR值分别为1200和800，说明前者批量处理千万级订单数据的效率更高
三、性能设计核心：阿姆达尔定律
用于计算系统优化后的整体加速比，核心公式：
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增强比例：优化模块占总执行时间的比例
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增强加速比：优化后模块的性能提升倍数
典型案例：电商下单流程总耗时100ms，其中库存扣减环节占40%（增强比例=0.4），如果将库存扣减的数据库操作优化到原来的2倍快（增强加速比=2），则总加速比=1/[(1-0.4)+(0.4/2)]=1.25，即整体流程提速25%。
注意：即使把库存扣减优化到无限快，总加速比最多也只能到1/(1-0.4)≈1.67，说明系统存在短板，不能只盯着局部优化。
四、性能评估方法
1. 基准测试程序
是目前公认的系统性能测试方法，准确度从高到低排序：真实程序>核心程序>小型基准程序>合成基准程序
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常见基准：SPEC系列测CPU性能，TPC-C测在线事务处理（OLTP）性能，TPC-D测决策支持性能，TPC-E测企业信息服务性能
例：① 买新电脑跑《原神》（真实程序）测游戏性能最准，跑Cinebench R23（核心程序）次之；② 阿里云PolarDB曾在TPC-C测试中跑出千万级tpmC成绩，证明其OLTP性能领先。
2. Web服务器性能评估
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三类常用方法：
① 基准性能测试：部署完Nginx后用ab工具压测静态页面，验证基础性能；
② 压力测试：模拟双11流量洪峰逐步加大并发，找到服务崩溃的性能拐点；
③ 可靠性测试：连续72小时满负荷运行，排查内存泄漏、服务宕机等问题。
3. 系统监视
三类常用方式：
① 命令行：Linux用top看CPU占用、netstat看网络连接，Windows用netstat查端口占用；
② 日志分析：查看/var/log/messages等系统日志，排查历史异常；
③ 可视化工具：Windows自带Perfmon、Linux常用的Prometheus+Grafana，可实时监控资源变化趋势。
五、历年真题演练（答案附后）
（真题）评价计算机的主要性能指标有____、数据库所允许的索引数量和最大并发事务处理能力等。
A.丢包率 B.端口吞吐量 C.可移植性 D.数据处理速率
（真题）通常用户采用评价程序来评价系统的性能，评测准确度最高的评价程序是____。在计算机性能评估中，通常将评价程序中用得最多、最频繁的作为评价计算机性能的标准程序，称其为基准测试程序。
A.真实程序 B.核心程序 C.小型基准程序 D.合成基准程序
（真题）在Web服务器的测试中，反映其性能的指标不包括；常见的Web服务器性能评测方法有基准性能测试、压力测试和。
A.链接正确跳转 B.最大并发连接数 C.响应延迟 D.吞吐量
A.功能测试 B.黑盒测试 C.白盒测试 D.可靠性测试
答案：1.D、C 2.A、B 3.A、D
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