パフォーマンス・チューニング
システム全体のパフォーマンスを理解し、改善するため の知識を学ぶセクションです。
なぜパフォーマンスを学ぶのか
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│ 「なんか遅いんですけど」 │
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│ │
│ この一言を聞いたとき、あなたはどう動けるか？ │
│ │
│ パフォーマンスを知らない人: │
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│ │ 「えーと...どこだろう...」 │ │
│ │ 「とりあえずキャッシュ入れてみる？」 │ │
│ │ 「サーバー増やせばいいんじゃない？」 │ │
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│ パフォーマンスを知っている人: │
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│ │ 「P99はどのくらい？いつから？」 │ │
│ │ 「APMでトレース見 せて」 │ │
│ │ 「DBの接続プール使用率は？」 │ │
│ │ → 原因を特定し、的確に改善できる │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ パフォーマンスの知識は「問題解決の武器」になる │
│ │
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学習の流れ
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│ 学習ロードマップ │
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│ │
│ 基礎概念 │
│ ├── パフォーマンスの基礎 │
│ │ └── レイテンシ、スループット、P99 │
│ └── ボトルネックの見つけ方 │
│ └── どこから調べるか、USE/REDメソッド │
│ │
│ 計測 │
│ ├── 計測の技術 │
│ │ └── メトリクス、プロファイリング、トレーシング │
│ └── 負荷テスト │
│ └── テスト設計、ツール、結果の読み方 │
│ │
│ レイヤー別チューニング │
│ ├── アプリケーション層 │
│ │ └── コード最適化、キャッシュ、非同期処理 │
│ ├── データベース層 │
│ │ └── クエリ最適化、インデックス、接続プール │
│ ├── ネットワーク層 │
│ │ └── レイテンシ、帯域、接続管理 │
│ └── OS/インフラ層 │
│ └── CPU、メモリ、I/O、カーネルパラメータ │
│ │
│ 実践 │
│ ├── ローカル環境 vs クラウド環境 │
│ │ └── 環境差を考慮した計測・チューニング │
│ ├── 性能計測の実践テクニック │
│ │ └── 具体的な計測手法とツールの使い方 │
│ ├── 負荷テスト実践シミュレーション │
│ │ └── シナリオ形式で学ぶ調査・チューニングの流れ │
│ └── カオスエンジニアリング │
│ └── 障害注入による耐障害性の検証 │
│ │
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ドキュメント一覧
基礎
| # | ドキュメント | 説明 |
|---|---|---|
| 01 | パフォーマンスの基礎 | レイテンシ、スループット、P99、リトルの法則 |
| 02 | ボトルネックの見つけ方 | USE/REDメソッド、どこから調べるか |
計測
| # | ドキュメント | 説明 |
|---|---|---|
| 03 | 計測の技術 | メトリクス、ログ、トレース、プロファイリング |
| 04 | 負荷テスト | テスト設計、ツール、結果分析 |
レイヤー別チューニング
| # | ドキュメント | 説明 |
|---|---|---|
| 05 | アプリケーション層 | コード最適化、キャッシュ、非同期処理 |
| 06 | データベース層 | クエリ最適化、インデックス、接続プール |
| 07 | ネットワーク層 | レイテンシ削減、接続管理、プロトコル選択 |
| 08 | OS/インフラ層 | CPU、メモリ、I/O、カーネルチューニング |
実践
| # | ドキュメント | 説明 |
|---|---|---|
| 09 | ローカル環境 vs クラウド環境 | 環境差を考慮した性能テストの実践 |
| 10 | 性能計測の実践テクニック | 具体的な計測手法とツールの使い方 |
| 11 | シナリオ設計の原則 | 適切な負荷テストシナリオを設計するための考え方 |
| 12 | 負荷テスト実践シミュレーション | シナリオ形式で学ぶ負荷テストの流れ |
| 13 | カオスエンジニアリング | 障害注入による耐障害性の検証 |
ケーススタディ
| # | ドキュメント | 説明 |
|---|---|---|
| 14 | 統計テーブルのロック競合 | トランザクション内I/Oによるロック競合の特定と段階的改善 |
コラム
| # | ドキュメント | 説明 |
|---|---|---|
| 99 | 早すぎる最適化は諸悪の根源 | いつ最適化すべきか |
このセクションで学べること
考え方
| トピック | 内容 |
|---|---|
| 計測ファースト | 推測ではなく計測に基づく改善 |
| ボトルネック思考 | 全体の1%を改善しても1%しか速くならない |
| トレードオフ | 速度 vs メモリ、レイテンシ vs スループット |
指標
| 指標 | 意味 |
|---|---|
| レイテンシ | 1リクエストの応答時間 |
| スループット | 単位時間あたりの処理量 |
| P50/P95/P99 | パーセンタイル（中央値、95%点、99%点） |
| エラーレート | エラーの割合 |
手法
| 手法 | 用途 |
|---|---|
| プロファイリング | CPUやメモリの使用箇所特定 |
| トレーシング | リクエストの流れを追跡 |
| 負荷テスト | 限界性能の把握 |
| A/Bテスト | 改善効果の検証 |