前情回顾

相信很多读者都没有读完前面一篇关于轮询调度器的文章，也没有太多人注意到每一张原创图里的那些小细节。没关系，师父曾经说过“生亦何哀，死亦何苦，等你明白了舍生取义，你自然会回来跟我唱这首歌的……”（闻道有先后，术业有专攻，等你明白了 Niagara 的精妙，你自然会回来寻找文中那些牛x闪闪的小亮点，随后点赞、投币加关注，一键三连。）我们继续。本文中，如果遇到公式不想看，可以快速跳过，收藏好，等需要的时候再来查好了；“京A说”的部分应该很好理解。

在深挖了轮询调度器的工作原理后，本文来介绍如何分析轮询调度器的基础“体检报告”。本文的讲解很多还要基于前面轮询调度器那篇文章中的例子，需要随时移步：Niagara中的数据同步方式 —— 深挖！轮询调度器

Poll Service Statistics 轮询统计数据详解

前文我们讲过，轮询调度器（Poll Scheduler）每10秒会检查一下是否有轮询配置更新。如果有一个被轮询对象的配置改变了，比如从慢（slow） 变为快（fast），最多10秒之后就会生效。在这个时间点，轮询调度器同时也会做轮询相关的统计数据更新。所以，本文讲解的这个“体检报告”也是每10秒钟刷新一次。

本文仍以 BACnet 驱动为例进行介绍，BACnet 的这个报告和其他大部分驱动不太相同，因为它每个接口下面有一个报告。比如，BACnet IP 的报告在 Bacnet Comm > Network > MstpPort > Poll Service。

统计参数释义

Poll Enabled 启用/停止轮询

[可配置][开关量]

设置为 true 的时候，轮询调度器会对当前网络下所有对象开始进行轮询。设为 false 的时候，轮询操作中止，统计数据更新暂停。

Fast/Normal/Slow Rate 三个轮询列表的目标周期

[可配置][时间]

默认配置分别是1秒，5秒和10秒。这三个配置决定了轮询策略（Tuning Policy） 定义中，选择轮询周期（Poll Frequency）时，对应的时间。

Statistics Start 统计数据的起始时间

[只读][时间]

它是一个时间标签，默认情况下是站点启动（并稳定运行）之后的那个时间点。但实际使用中，轮询开始的时间很可能是滞后于这个时间的。这个时候就可以通过 Reset Statistics Action 来重置这个时间（Poll Service 上右键，选择 Action，再选择 Reset Statistics）。

Average Poll 平均轮询时间

[只读][时间] 每次轮询操作（读取+应答）的平均时间。

计算方法：T = Σ t / n

  • 分子部分，是多次轮询操作执行时间的总和，记为 Σt。
  • 分母部分，是轮询次数 n。
  • 每一次轮询是指任何一次读取远程设备数据。这个平均时间是指n次轮询所用时间的平均值。需要特别指出的一点是，这里的轮询对象不是针对哪一个轮询组（DIDB, Fast, Normal, Slow）的，它是基于所有四个组的。换句话说，所有被轮询到的对象都被考虑在内。
  • 前文的例子中，为了简化，我们假定了这个时间是 10ms。但如果计算实际值的话，这样计算：
    第一轮中，只有一个对象F1，第二轮有2个对象F1和N1，第三轮则有三个对象F1，N1和S1……

参数意义：

  • 该参数表示的是，调度器每次执行轮询操作的平均时间，是读取一次的平均速度，即轮询操作本身耗时多少。这个“一次”并不一定是针对一个通讯点的轮询。比如 BACnet 协议中通过 ReadPropertyMultiple，就可以一次读取多个属性。在一次应答能够允许传输的最大信息量之内，读取多个属性和读取一个属性的时间几乎是相同的。
  • 这个时间有点向两地之间快递物流的时间。第一，正常情况下，从较长时间内的平均值来看，两地之间物流的速度几乎是固定的。但是如果遇到恶劣天气或者特殊管制的时候，时间就会变长。第二，如果你发的是普通的少量小件货物，物流时间几乎是与货物件数没有关系的。但如果你发的是大件货，或者数量特别多，可能就要走特殊物流渠道，或者分批发送，那么时间肯定就会变长。
  • 对应到轮询时间，如果数值越大，表示耗时越多。意味着，要么该对象所含信息量真的很大（需要分包），要么该协议读取操作速度较慢（特殊物流通道）。比如，分别通过 BACnet IP 和 BACnet MS/TP 轮询设备，MS/TP网络上的 Average Poll 就要长。

Busy Time 轮询繁忙度

[只读][%]

    • 显示格式为：x% (Σ t / T over n threads)。
    • 轮询线程工作时间占总时间的比率。

计算方法：x% = Σ t / T

  • 分子部分，是多次轮询操作执行时间的总和，记为 Σt。
  • 分母部分，T 是系统累计运行时间。
  • n 是线程数 （以后说，先考虑单线程）

参数意义：

  • 这个数值表示轮询时间占总时间的百分比，也就是任务调度器工作时间的占比。这个数值越大，说明它越忙。
  • 由于从一个轮询组切换到另一个轮询组需要少量时间，轮询组内轮询对象平均分配时间后也有少许时间间隙，所以，该参数理论上无法达到100%。但是如果该参数如果达到了95%，就说明该线程已经几乎完全饱和了，所有时间都用于轮询对象了（工作太忙，没有时间吃饭和休息）。

京A说 —— 来，算算繁忙度

  • 一般来说，这个数值越大，老板越高兴。
  • 福报企业，福气满满进入公司的应届生，从第一天开始，按照996的节奏，姑且法定假日全休（一年可以休息52天周日和11天法定假日）的繁忙度：
  • 再看看，另一个朝九晚五的繁忙度：


看到差距了吧，去福报企业，工资加倍基本上都算没涨薪啊～。

Total Polls 轮询总数

[只读][数值]

    • 显示格式为：n over Σt seconds。
    • 轮询次数和所花时间。

计算方法：n 和 Σt

  • 一个是时长，也就是 Σt ，是多次轮询操作执行时间的总和
  • 另一个是该段时间内，轮询总次数 n
  • 由此也可知，其实前面的 AveragePoll 就是 TotalPolls 取反
  • 在一定时间内（10s）执行的轮询次数。
  • 基于前面的例子, T1到T7这段时间内 TotalPolls:
    n =((10+3) + 1 + 2 + 1 + 1 + 2 + (2+1)) = 23
    Σt = 23 * 10ms = 230ms

参数意义：

  • 当前网络下，每个统计周期（10秒）中，轮询多个对象用时多少。这反映的是一段时间内，轮询调度器完成的任务个数。
  • 干了多少活儿，用了多长时间。
  • 某段时间内的轮询总数由两部分组成，一部分是固定要轮询的对象，这部分在连续的多个周期中都会存在，也就是3个轮询队列中的对象，轮询它们是个相对固定的值（除非新添加了代理点）—— 固定薪资部分；
  • 另外一部分是由于临时关注产生的订阅，也就是 Dibs 栈中的对象，这部分是波动的 —— 加班补贴部分。
  • 当产生了大量临时订阅的统计周期中，Σt 和 n 都会增大。

Dibs/Fast/Normal/Slow Polls 各篮子中对象数量占比

[只读][%]

    • 显示格式为：current = n；average = m。
    • 哪个篮子装得多，哪个篮子装得少。

计算方法：n 和 m

  • n 是指当前篮子（Dibs/Fast/Normal/Slow之一）中对象的个数
  • m 是每个统计周期中，篮子中对象个数的平均值。
    m = Σn / 统计次数

参数意义：

  • 某个篮子中，当前对象个数和历史上平均对象个数。通过这两个数的对比，可以反映出当前篮子中对象个数的水平。
  • 比如，当前某地区人口数，和历次统计该地区平均人口数，从两者可看出当地人口是流入了(经济是发展了)，还是流出了(衰退了)。

Fast/Normal/Slow Cycle Time 列表中相邻2次轮询的间隔

[只读][数值]

    • 显示格式为：average = x 。
    • 哪个篮子里装得瓷实，哪个篮子装得稀松。

计算方法：运行时间/轮询次数

  • 对同一队列，相邻两次轮询之间的时间间隔。
  • 对于 Fast 列表来说，就是 T1 和 T2 之间的间隔；对于 Normal 列表来说，就是T1和T3之间的间隔。

参数意义：

  • 这个参数能反映出某个列表中的“拥挤”程度。如果这个时间很短，证明该列表中元素密集，也就是几乎被“装满了”。

Point/Object/Virtual Count “关注”的对象数量

[只读][数值]

三个属性分别表示：当前“关注”的点、设备以及虚拟点的个数。

  • 这些数值不是随着统计数据的10秒钟周期而更新的。
  • 它们在产生订阅的时候增加，取消订阅的时候删除。
  • 所有被“关注”的对象都会进入到 Dibs 栈，但并不都会进入到三个轮询列表之一；前文我们说过，代理点肯定是会进入轮询列表的。
  • 这里的“虚拟点”并不是来自 BACnet 的概念，而是 Niagara 用来表示那些“偶尔”需要进行数据同步的非代理点，后面我们会单独讲虚拟点。

#注意

这里的对象数量和三个篮子中轮询次数并非是对应的，因为不同协议中有可能存在一次轮询读取多个对象的情况。所以说，在其他条件都一样的情况下，两个设备中，点数多的设备，通讯状况并不一定比点数少的设备差，或者差很多。

Number of Threads “关注”的对象数量

[只读][数值]

  • 只读，默认值为2。但是在 BACnet AWS / OWS 网络中，链路层为 Ethernet 时，这个线程数是可配置的，默认值也是2；
  • BACnet 驱动中有好几个跟通讯相关的线程，既有作为客户端(client)使用的，也有作为服务器(Server)使用的；
  • 从任务的角度看，BACnet 驱动中有好几个跟通讯相关的线程，包括处理COV 的，处理写操作的，处理应答消息的等等；
  • 可以通过 BACnet 模块中的 worker pool 扩展线程，以达到提高系统通讯性能的目的，尤其是在作为服务器给大量客户端提供服务的时候。

京A说 —— 多线程能提升数据同步性能吗？

今天，我先不具体回答这个问题，后面会有专文来详细解释，这里先介绍一个大原则：

首先，要弄清楚系统的性能瓶颈在哪里；其次，去找解决/缓解瓶颈的办法；再次，找到之后，尤为重要的是，要弄清楚为此付出的代价是什么（trade-off）；最后，看是否值得，再决定干不干。

设备也好，系统也好，人也好，社会也好，上帝的任何馈赠，都或明或暗的标好了价格。对于工程师而言，一定要弄清标价，因为暗中的价格更可怕。

但凡你遇到这样的推销场景 ——“我们的产品跟市面上所有竞品比，都要好看，都要好用，而且便宜/免费”…… 遇到这种情况，能报警就报警，没到报警的程度，就赶紧远离。你先掂量掂量自己，何德何能，可以配得上这么好的东西。一方面是大多数人内心都有颗占便宜（bp）的种子，另一方面，也总有能洞悉这一人性弱点，并利用它的聪明人。而你我——是鱼肉，不是聪明人。记住，真正的好东西一定不容易得到! 否则，它就不是真的好！

#讲个笑话

给大家介绍一个一眼就能判断出公司/产品好坏的秘诀——看它的愿景/口号……

我们先按这个思路看几个街上的标语，以便掌握技巧：

    • 绿水青山就是金山银山 —— 生态环境有问题
    • 幸福都是奋斗出来的 —— 加班的状态(暂时)改变不了
    • 不忘初心 砥砺前行 —— 有段路走歪了
    • 江山就是人民 人民就是江山 —— …… 这个就有点儿难了，解释不了……

正题开始，看公司和产品：

    • 那些喊：“自主创新”，“科技驱动”的 —— 之前一直抄作业，现在不好抄了；
    • 那些喊：“共创美好明天”，“改变未来”的 —— 今天还过得去，但对明天有着深深的忧虑；
    • 那些喊: “为这个服务”，“为那个创造价值”的 —— 今天还没吃饱呢；
    • 那些喊：“诚信为本，质量第一”的 —— ……珍爱生命，远离骗子！

真正可以颠覆世界的公司，哪有时间想 Slogan。

结束语

✦ Poll Service 中的诸多参数，可以很好地反映轮询调度器的工作状态，是诊断数据同步入门级问题的理想工具。

✦ 美中不足的是，统计暂停之后，它无法像 Wireshark 一样，将这段时间内的统计数据做另存或者导出处理，以便于多个周期内的对比分析。