Snemalnik učinkovitosti delovanja sistema Windows za odkrivanje ozkih grl

Ko se računalnik zatika, igre zaostajajo ali se spletna aplikacija počasi odziva, je skoraj vedno očiten krivec: ozko grlo zmogljivosti v strojni ali programski opremiVizualno zaznavanje je težko, vendar Windows ponuja zelo zmogljiva orodja za ogled s podatki v roki, med katerimi sta najpomembnejša Windows Performance Recorder (WPR) in Windows Performance Analyzer (WPA).

Ta orodja so del kompleta orodij za izboljšanje učinkovitosti delovanja sistema Windows in vam omogočajo zajemanje nizkonivojskih sistemskih sledi, njihovo analizo in natančno določitev ozkih grl: procesor, grafična kartica, disk, pomnilnik, omrežje ali celo pregrevanje. Poleg tega jih je mogoče kombinirati z drugimi rešitvami, kot so Application Insights, PerfView, skripti za Linux, kot je PerfCollect, spletni kalkulatorji za ozka grla ali, preprosteje, s samim kompletom orodij. Z upraviteljem opravil sistema Windows ročno preverite, katera komponenta ne deluje pravilno.

Kaj je snemalnik učinkovitosti delovanja sistema Windows in katere težave pomaga odkriti?

Komplet orodij za učinkovitost delovanja sistema Windows (WPT) je sestavljen iz dveh ključnih komponent: Snemalnik učinkovitosti delovanja sistema Windows (WPR) in analizator učinkovitosti delovanja sistema Windows (WPA)WPR je orodje, ki beleži dogajanje v sistemu, WPA pa vam omogoča grafično in podrobno vizualizacijo in analizo teh podatkov.

WPR temelji na infrastrukturi ETW (Event Tracing for Windows), ki je mehanizem Sledenje dogodkom na ravni jedra, integrirano v WindowsETW omogoča beleženje zelo podrobnih informacij o nitih, procesih, uporabi procesorja, disku, omrežju, skladu klicev in še veliko več, z relativno majhnim vplivom na sistem.

Ko snemate z WPR, je rezultat datoteka s končnico Datoteka .etl (dnevnik sledenja dogodkov), ki vsebuje celotno sledTo datoteko boste kasneje odprli v WPA za ogled tabel, časovnih grafov, skladov klicev in korelacij med različnimi strojnimi in programskimi viri.

V scenarijih, kot so zahtevne igre (na primer obsežen zemljevid v Tarkovu), 3D-aplikacije z Unityjem ali rešitve mešane resničnosti, kot je HoloLens, je WPR še posebej uporaben, saj omogoča preverjanje, ali so zatikanje ali padci FPS posledica Omejitve procesorja, grafične kartice, vhodno/izhodnih zmogljivosti diska, skoki zbiranja zbirnikov ogljika v .NET ali celo težave s temperaturo, ki povzročajo dušenje.

Osnovna terminologija: ETW, ETL, WPR in WPA

Za popolno uporabo programa Windows Performance Recorder in z njim povezanega analizatorja je vredno pojasniti nekaj stvari. izrazi, ki se nenehno pojavljajo v dokumentaciji in sledovih:

ETW (Sledenje dogodkom za Windows): je generično ime za infrastrukturo sledenja, vgrajeno v jedro sistema Windows. Omogoča različnim ponudnikom (sistem, ogrodje .NET, aplikacije, vozniki) oddajajo dogodke, ki jih je nato mogoče posneti z različnimi orodji.

ETL (dnevnik sledenja dogodkov)To je oblika datoteke, v kateri so shranjeni podatki, ki jih zbere ETW. Po seji beleženja z WPR boste običajno dobili datoteko *.etl z vsemi dogodki delovanja za zabeleženo obdobje.

WPR (snemalnik učinkovitosti delovanja sistema Windows): predstavlja aplikacijo, ki obravnava Zagon in ustavitev snemanja sledi dogodkov sistema WindowsWPR uporablja datoteke profilov (*.wprp), ki natančno določajo, katere dogodke je treba beležiti (CPU, disk, omrežja, .NET, GPU itd.), da prilagodi raven podrobnosti in vpliv na sistem.

WPA (analizator zmogljivosti sistema Windows): je aplikacija z grafičnim vmesnikom, ki se uporablja za Odprite datoteke ETL, vizualizirajte njihove podatke, jih razvrščajte, združite in povežite.Ponuja napredne tabele, črtne in stolpčne grafikone, poglede na sklad klicev in več načinov za podrobnejšo analizo učinkovitosti delovanja.

Uporaba snemalnika učinkovitosti delovanja sistema Windows in WPA s HoloLensom

Pri napravah, kot je HoloLens, je spremljanje delovanja ključnega pomena za zagotavljanje nemotene in udobne holografske izkušnje. Kombinacija WPR in WPA to omogoča. Odkrivanje računalniških in strojnih ozkih grl v mešani resničnosti.

Microsoft ponuja spletni portal, imenovan Device Portal za HoloLens, prek katerega je mogoče omogočiti spremljanje delovanja. Ta funkcija neposredno ustvari datoteko ETL, ki se nato analizira v WPA. Cilj je na primer prepoznati Procesi, ki preobremenijo procesor, toplotne težave, ki povzročajo pregrevanje, ali komponente, ki preobremenijo pomnilnik ali grafični sistem..

Prednost tega pristopa je, da lahko na napravi natančno reproducirate problematičen scenarij, medtem ko je sledenje aktivno, nato pa sled prenesete na svoj razvojni računalnik za poglobljeno analizo, ne da bi se omejevali na subjektivne vtise "počasi" ali "pregreva se".

Snemanje sledi delovanja na HoloLensu

Za pridobitev datoteke ETL iz HoloLens z uporabo portala naprave tipičen postopek sledi zelo preprostemu zaporedju, kjer je kritična točka povzročajo težave med snemanjem:

V stranski plošči portala naprav odprite razdelek Spremljanje delovanja sistema za HoloLensOd tam lahko konfigurirate, katero vrsto profila delovanja želite uporabiti.

Izberite enega od vnaprej določenih profilov ali naložite profil po meri v obliki .wprp za prilagoditev dogodkov vrsti analize, ki jo iščete (intenzivna uporaba procesorja, grafika, omrežje itd.). To vam omogoča optimizacijo ravni podrobnosti v sledi.

Ko izberete profil, začnite zbiranje podatkov s klikom na ustrezno možnost. Začnite spremljanje uspešnosti v realnem časuOd tega trenutka naprej naprava začne beležiti dogodke.

Z aktivnim zajemanjem ponovite težavo: odprite počasno aplikacijo, komunicirajte s holografskim prizorom in ustvarite obremenitev, ki običajno povzroči zakasnitev ali pregrevanje. Nato ustavite sledenje, da lahko portal naprave nadaljuje. Ustvarite in prikažite datoteko ETL, pripravljeno za prenos.

Nastala datoteka se bo prikazala na dnu strani portala naprave, kjer lahko Prenesite datoteko ETL v računalnik, da jo odprete neposredno v orodju Windows Performance Analyzer ali pa jo delite z drugo osebo v svoji ekipi. para su analisis.

Namestitev in nastavitev analizatorja učinkovitosti delovanja sistema Windows

Za analizo datoteke ETL, ustvarjene z WPR, bodisi iz HoloLensa bodisi iz računalnika, morate imeti nameščen WPR. Analizator učinkovitosti delovanja sistema Windows, konfiguriran z simboli primernaBrez simbolov boste videli neprijazna imena funkcij in težko boste interpretirali sklade klicev.

WPA je na voljo za prenos iz trgovine Microsoft Store, kar močno olajša namestitev in posodabljanje v sistemih Windows 10 in Windows 11Lahko ga dobite tudi kot del Komplet orodij za učinkovitost delovanja sistema Windows, ki je vključen v komplet za ocenjevanje in uvajanje sistema Windows (ADK)zasnovan za naprednejša okolja za ocenjevanje in uvajanje.

Ko je WPA nameščen, je dobro pripraviti delovno mapo, kamor boste shranili potrebna datoteka ETL, profili WPA (*.wpaProfile) in simboli (*.pdb)Če je vse organizirano na isti poti, se močno poenostavi ločljivost simbolov in nalaganje profilov.

Primer strukture map je lahko mapa za WPA z datoteko sledenja, enim ali več profili analize in poddirektorij za simbole, tako da lahko WPA Razločite imena funkcij in metod z analizo grafov in skladov klicev brez da bi jih morali ročno iskati.

Kako analizirati datoteko ETL z analizatorjem učinkovitosti delovanja sistema Windows

Osnovni potek dela z WPA se osredotoča na odpiranje datoteke ETL, nalaganje simbolov in uporabo profila prikaza. Orodje je zelo zmogljivo in zapleteno, vendar je začetni postopek običajno vedno enak, kar vam omogoča, da hitro pridobite uporabne grafe za iskanje ozkih grl.

Najprej v računalniku zaženite analizator učinkovitosti delovanja sistema Windows in v meniju Odprite datoteko ETL, ki ste jo pridobili z WPR ali s portala za naprave.Ko se WPA naloži, bo obdelal podatke in prikazal glavni vmesnik z različnimi pogledi.

Naslednji korak je nalaganje simbolov, kar se izvede v razdelku za sledenje, kjer lahko določite mapo, v kateri so shranjeni. datoteke PDB, ki ustrezajo vaši aplikaciji in knjižnicamTo omogoča razumljiv prikaz skladov klicev in imen funkcij.

Nato uporabite profil WPA, ki ustreza vašemu scenariju. Ti profili (*.wpaProfile) vključujejo izbor vnaprej oblikovanih grafikonov in tabel, na primer za Analiza procesorja, niti, odzivni časi, aktivnost diska ali delovanje pomnilnikaV meniju profilov si lahko ogledate in uporabite tistega, ki vam najbolj ustreza.

Po uporabi profila bo WPA na zavihku z analitiko prikazal različne poglede: časovne grafe, razčlenitve po procesih in nitih, združene sklade klicev in druge elemente, ki vam bodo pomagali povezati dogodke in natančno določiti, od kod izvira ozko grloOd tam naprej ostane le še poglobljeno raziskovanje podatkov in filtriranje po procesih, časovnih intervalih ali kategorijah dogodkov.

Druga orodja za diagnostiko delovanja v ASP.NET Core in .NET

Kadar je težava z zmogljivostjo v aplikaciji ASP.NET Core ali storitvah .NET, je mogoče WPR in WPA dopolniti z drugimi specifičnimi orodji, ki olajšajo Analiza uporabe procesorja, pomnilnika, časa zbiranja zbirnikov kriptovalut in latencij v strežniških in spletnih scenarijihKoristno je tudi integrirati števci uspešnosti v PerfMonu za pridobitev neprekinjenih sistemskih metrik.

Visual Studio na primer vključuje vgrajena orodja za profiliranje in diagnostiko, ki so dobro izhodišče v fazi razvoja. To lahko storite neposredno iz integriranega razvojnega okolja (IDE). Merjenje uporabe procesorja, dodelitev pomnilnika, odzivnih časov in ključnih dogodkov delovanja v aplikacijah ASP.NET Core, brez da bi se bilo treba sprva zateči k zapletenim ETW sledim.

Poleg tega v produkcijskih ali predprodukcijskih okoljih Azure Application Insights, PerfView in druga orodja drugih ponudnikov dopolnjujejo paleto možnosti za napredno diagnostiko. Vsako orodje ponuja drugačno perspektivo, od od pogleda na aplikacijo na visoki ravni do poglobljene analize dogodkov v izvajalnem okolju .NET ali operacijskem sistemu.

Vpogledi v aplikacije: Vidljivost proizvodnje in zaznavanje ozkih grl

Azure Application Insights je storitev, zasnovana za zbiranje telemetrije iz vaših aplikacij, ki je na voljo znotraj ekosistema Azure. Omogoča vam, da Podrobni podatki o stopnji zahtev, napakah, odvisnostih, odzivnih časih in številnih drugih metrikah brez potrebe po vzpostavitvi lastne nadzorne infrastrukture.

Ena njegovih najbolj presenetljivih lastnosti je zemljevid aplikacije, ki prikazuje, kako so različne komponente porazdeljene rešitve povezane med seboj. Ta zemljevid pomaga pri Prepoznajte ozka grla v delovanju ali območja, ki so nagnjena k napakam, med storitvami, API-ji, podatkovnih baz in repi, kar nam omogoča, da ne le najdemo težavo, temveč tudi natančno točko v arhitekturi, kjer se pojavlja.

Application Insights v portal Azure integrira tudi raziskovalca meritev, kar vam omogoča rišite grafe, primerjajte vrhove in doline ter primerjajte različne metrike v enem samem pogledu da bi razumeli, kako se vaš sistem obnaša skozi čas ali pri različnih obremenitvah.

Znotraj aplikacije Application Insights je na voljo poseben pregled uspešnosti, ki se osredotoča na delovanje aplikacije. Tam lahko vidite katera dejanja trajajo najdlje, katere odvisnosti dodajo zakasnitev in na katerem specifičnem delu toka je priporočljivo ukrepatiPoleg tega se lahko profiler zažene na zahtevo za zbiranje sledi delovanja, ko zaznate nenavadno vedenje.

Profiler Application Insights vam omogoča pregledno zajemanje profilov aplikacij .NET, tako v storitvi Azure App Service kot v drugih podprtih konfiguracijah. Te sledi si lahko ogledate neposredno na portalu ali pa jih prenesete za podrobnejšo analizo z orodji, kot so PerfView, ki doda dodatno plast podrobnosti o skladih klicev in časih izvajanja.

PerfView in komplet orodij za izboljšanje učinkovitosti delovanja sistema Windows: poglobljena analiza v .NET

PerfView je pripomoček, ki ga je ustvarila ekipa .NET za poenostavitev analize delovanja v upravljanih aplikacijah. Uporablja sledi ETW in je optimiziran za razumevanje Vzorci procesorja, vedenje zbiralnika smeti (GC), pomnilnik in klasični dogodki delovanja .NET.

Čeprav WPT (WPR + WPA) ponuja zelo bogate in prilagodljive poglede za vse vrste scenarijev, je lahko njegovo zbiranje podatkov manj učinkovito za nekatere analize v .NET v primerjavi s PerfView. Slednji je posebej prilagojen za Ustvarite podrobne profile CPU in GC z nadzorovanim vplivom in možnostmi, specifičnimi za aplikacije .NET..

Uradna dokumentacija za PerfView, ki je na voljo tako v samem orodju kot na GitHubu, vključuje navodila po korakih, primere in najboljše prakse za Interpretacija skladov klicev, merjenje premorov GC, zaznavanje prekomernih dodelitev ali iskanje vročih funkcij, ki porabljajo večino časa procesorja.

PerfCollect in analiza zmogljivosti v Linuxu za aplikacije .NET

PerfView deluje samo v sistemu Windows, zato ga ni mogoče uporabljati neposredno na strežnikih Linux, na katerih se izvajajo aplikacije ASP.NET Core ali storitve .NET. Za te scenarije obstaja PerfCollect, script Bash, ki služi kot most med izvornimi orodji za profiliranje v Linuxu in PerfViewom v sistemu Windows.

PerfCollect se za zajemanje sledi v sistemih Linux zanaša na pripomočke, kot sta perf in LTTng. Te sledi so ustvarjene v obliki, ki jo lahko PerfView nato prebere, kar omogoča ... Na računalniku z operacijskim sistemom Windows analizirajte vedenje aplikacij .NET, ki dejansko delujejo v produkciji na Linuxu..

Ta pristop je še posebej dragocen, kadar imate težave z zmogljivostjo le v Linuxu, v sistemu Windows pa želite uporabiti analitični ekosistem, ki ga že poznate. Zahvaljujoč PerfCollectu lahko Zberite informacije na strežniku in jih natančno preglejte na svojem razvojnem računalniku., pri čemer ponovno uporabite isto znanje, ki ste ga imeli za interpretacije v PerfViewu.

Kalkulatorji ozkih grl za Windows: kaj ponujajo in njihove omejitve

Poleg profesionalnih orodij za načrtovanje obstajajo tudi spletni kalkulatorji ozkih grl, namenjeni pomoči uporabnikom, ki načrtujejo izdelavo novega stroja ali nadgradnjo komponent in želijo hitro preverite morebitna resna neravnovesja med CPU in GPU.

Ti kalkulatorji običajno ocenijo, ali lahko CPU ustrezno napaja GPU ali obratno, na podlagi ločljivosti zaslona, ​​uporabe (igre, profesionalno delo, pisarniške aplikacije) in nekaj dodatnih parametrov. Vendar so njihovi rezultati približni in Ne bi jih smeli obravnavati kot absolutno resnico o dejanskem vedenju sistema..

Ena dobro znana možnost je kalkulator PC Builds, ki se osredotoča na enostavno preverjanje kombinacije procesorja in grafične kartice glede na želeni namen in ločljivost. Njegov vmesnik vam omogoča, da Izberite komponente različnih proizvajalcev in takoj pridobite osnovno diagnozo ravnovesja CPU/GPU.

Glavna omejitev tega kalkulatorja je, da ne upošteva dejavnikov, kot sta skupna velikost ali hitrost vašega RAM-a, ki prav tako vplivajo na uporabniško izkušnjo. Kljub temu je kot orodje še vedno uporaben. Hitri filter za zavrženje očitno neuravnoteženih kombinacij, preden porabite denar in jih dopolnite s tehnikami za optimizirajte Windows 11 za igre.

Druga priljubljena alternativa je kalkulator agenta CPU, ki vključuje podrobnejše informacije. V tem primeru poleg CPU in GPU vključuje tudi ... parametri, kot so količina in hitrost RAM-a, ločljivost, kakovost grafike in druge pomembne nastavitveponuja celovitejše poročilo o morebitnem ozkem grlu.

Ta kalkulator ponuja tudi dodatne podatke o vsaki komponenti, na primer ali ima procesor vgrajeno hlajenje ali kako se morebitno ozko grlo spreminja z različnimi ločljivostmi. Vse to pomaga pri bolje razumeti zaveze glede učinkovitosti, preden se odločite za nakuppod pogojem, da se to preudarno razlaga.

Kako pravilno izbrati strojno opremo s pomočjo kalkulatorjev in forumov

Čeprav lahko ti kalkulatorji prihranijo čas, se ni priporočljivo zanašati samo na njihove rezultate. Najbolj pametno jih je uporabiti kot izhodišče in nato ... Primerjajte kombinacije strojne opreme na specializiranih forumih in v uporabniških skupnostih preden greste skozi blagajno.

Ko imate konfiguracijo, ki jo kalkulatorji smatrajo za razumno, preverite, ali drugi uporabljajo enako kombinacijo procesorja, grafičnega procesorja, RAM-a in matične plošče. Če želite izvedeti več, poiščite teme na forumih proizvajalcev ali v skupnostih za strojno opremo. Oglejte si izkušnje iz resničnega sveta, morebitne težave z združljivostjo in ocene učinkovitosti delovanja iger ali aplikacij, ki vas zanimajo.in se tudi posvetujte Nasveti za izboljšanje igralne zmogljivosti ki so jih poskusili tudi drugi uporabniki.

Prav tako je zelo koristno, da izrecno vprašate, ali je kdo naletel na ozka grla s to specifično kombinacijo, zlasti pri določenih ločljivostih ali ravneh podrobnosti. To vam bo omogočilo ... Odkrijte primere, kjer se teoretično vse ujema, vendar je v praksi ena komponenta bolj omejujoča, kot je bilo pričakovano.

Druga dobra praksa je pregled drugih alternativnih konfiguracij, ki jih uporablja skupnost s podobnimi komponentami. Na ta način lahko Odkrijte kombinacije, ki vam nudijo boljše ravnovesje med zmogljivostjo in ceno, pri čemer ohranite enak proračun, a hkrati kar najbolje izkoristite vsak vložen evro..

Z malo dodatne raziskave in podporo teh kalkulatorjev boste imeli veliko večjo gotovost, da se vaš novi stroj ali nadgradnja ne bosta zavlekla. resna ozka grla, ki negativno vplivajo na vašo izkušnjo z igranjem iger, ustvarjalnimi nalogami ali profesionalnim delom.

Ročno preverjanje ozkih grl z upraviteljem opravil

Če že imate sestavljen računalnik ali uporabljate prenosnik, za začetno oceno morebitnih ozkih grl ne potrebujete zunanjih orodij. Operacijski sistem sam vključuje Upravitelj opravil sistema Windows z zelo uporabnim zavihkom za delovanje za te preglede.

Osnovni postopek vključuje zapiranje vseh aplikacij, ki jih ne boste uporabljali, in ohranjanje le tiste, ki jo želite analizirati (na primer igre, urejevalnika videoposnetkov ali 3D-programa). Nato v kontekstnem meniju gumba Start odprite Upravitelja opravil in V realnem času spremljate CPU, pomnilnik, disk, GPU in omrežne komponente med običajnim postopkom nalaganja in, če je primerno, lahko aktivirate način visoke zmogljivosti primerjati vedenja.

Če opazite, da kateri koli od teh virov med izvajanjem naloge dlje časa ostane izkoriščen pri 100 %, je ta komponenta glavni kandidat za povzročitev ozkega grla. Na primer Preobremenitev procesorja med igranjem iger običajno pomeni, da procesor ne more slediti napajanju grafičnega procesorja.še posebej, če je slednji daleč od svojega maksimuma.

V drugih primerih omejitev določa disk ali omrežje, zlasti pri spletnih igrah ali aplikacijah, ki ... pretakanje veliko podatkov. Pogosto se pojavijo tudi konfiguracije, kjer grafični procesor deluje učinkovito, medtem ko procesor ali RAM Preprečujejo, da bi sistem v celoti izkoristil razpoložljivo moč grafične kartice..

Ta ročna tehnika ne nadomešča analize z WPR/WPA ali naprednimi orodji za profiliranje, vendar je zelo hiter način za Poiščite komponento, ki je najbližje svoji omejitvi, in se odločite, katero boste najprej posodobili. brez potrebe po spuščanju v zapletene sledi.

Omrežna zmogljivost in ozka grla pasovne širine

Težav z zmogljivostjo ni vedno mogoče pojasniti s CPU ali GPU; pogosto se vir skriva v omrežju. Orodja za spremljanje, kot je PRTG, vam omogočajo več kot le merjenje porabe pasovne širine in analizirati kakovost, stabilnost in zanesljivost iz omrežja Podrobno.

Te rešitve zbirajo meritve, kot so zakasnitev, izguba paketov, trepetanje in razpoložljivost povezav, kar pomaga odkriti omrežni segmenti, ki povzročajo ozka grla v prometu in poslabšajo spletno igralno izkušnjo ali porabo storitev v oblaku.

S temi podatki lahko natančno nastavite konfiguracijo usmerjevalnikov, stikal in požarnih zidov, določite prednost določenemu prometu ali zaznate, kdaj internetna povezava in ne računalnik preprečuje sprejemljivo delovanje. To dopolni celotno sliko delovanja, od lokalne strojne opreme do ... omrežna infrastruktura, ki podpira vaše spletne aplikacije in igre.

Združevanje WPR/WPA za poglobljeno analizo sistema, PerfView in PerfCollect za svet .NET, Application Insights za produkcijsko telemetrijo, kalkulatorjev ozkih grl za vodenje nakupa strojne opreme ter ročnih preverjanj z upraviteljem opravil in omrežnimi orodji vam omogoča, da imate Zelo celovita strategija za iskanje in odpravljanje ozkih grl v delovanju sistema Windowstako v domačem kot v profesionalnem okolju.

Povezani članek:

Kako uporabiti orodje za učinkovitost delovanja v WPR in WPA za temeljito analizo sistema Windows

Isaac

Strasten pisec o svetu bajtov in tehnologije nasploh. Rad delim svoje znanje s pisanjem in to je tisto, kar bom počel v tem blogu, saj vam bom pokazal vse najbolj zanimive stvari o pripomočkih, programski opremi, strojni opremi, tehnoloških trendih in še več. Moj cilj je, da vam pomagam krmariti po digitalnem svetu na preprost in zabaven način.