Benchmark压力测试

Benchmark压力测试

web性能测试：apache benchmark(ab)

开发完网站或者web接口后，一个比较负责任的工作就是测试一下接口性能，也叫做压力测试。web接口性能直接反映了接口的并发处理能力，一个数值评估通常可以给系统性能给出一个比较好的反馈。

本文介绍比较常用的web性能测试工具ab(apache benchmark)。

安装

ab命令来源于apache工具包，ubuntu可以通过下面的命令安装：

sudo apt-get install apache2-utils

用法

ab -n 1000 -c 100 http://www.test.com/test/api

如上所示，-n表示测试请求数目，-c表示并发度。测试结果显示如下：

This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 655654 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking 127.0.0.1 (be patient)
Completed 100 requests
Completed 200 requests
Completed 300 requests
Completed 400 requests
Completed 500 requests
Completed 600 requests
Completed 700 requests
Completed 800 requests
Completed 900 requests
Completed 1000 requests
Finished 1000 requests


Server Software:        
Server Hostname:        127.0.0.1                        
Server Port:            4001                                    

Document Path:          /
Document Length:        0 bytes

// 以上是你打压力的host, port等一部分的信息

Concurrency Level:      100              # 并发度
Time taken for tests:   2.987 seconds    # 总时间
Complete requests:      1000             # 完成请求数目

Failed requests:        0                # 失败次数
Write errors:           0

Total transferred:      637272 bytes     # 总共传输数据
HTML transferred:       0 bytes

Requests per second:    334.74 [#/sec] (mean)   # QPS，每秒完成的请求数目，是系统最重要的指标
Time per request:       298.739 [ms] (mean)     # 每组请求用时
Time per request:       2.987 [ms] (mean, across all concurrent requests)    # 平均每个请求用时
Transfer rate:          208.32 [Kbytes/sec] received   # 网络传输速率

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.6      0       3
Processing:    24  297 780.6     39    2648
Waiting:       23  295 780.5     36    2646
Total:         25  298 781.1     39    2650
# 以上这段数据标志了一个请求从连接,发送数据,接收数据这个三个大致的时间,最小以及平均值

# 以下是请求完成时间的分布，可以看出80%的请求在41毫秒内完成
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%     39
  66%     40
  75%     41
  80%     41
  90%   2624
  95%   2647
  98%   2650
  99%   2650
 100%   2650 (longest request)

ab命令选项参数

-A auth-username:password
为服务器提供BASIC身份验证凭据。用户名和密码由一个单独分隔，:并通过wire base64编码发送。无论服务器是否需要它，都会发送该字符串（即，已发送401认证）。
-b windowsize
TCP发送/接收缓冲区的大小，以字节为单位。
-B local-address
在进行传出连接时绑定的地址。
-c concurrency
一次执行多个请求的数量。默认值是一次一个请求。
-C cookie-name=value
Cookie:在请求中添加一行。论证通常是一 对的形式。该字段是可重复的。name=value
-d
不显示“XX [ms]表中提供的百分比”。（遗产支持）。
-e csv-file
写一个逗号分隔值（CSV）文件，其中包含为每个百分比（从1％到100％）提供服务该百分比请求所用的时间（以毫秒为单位）。这通常比'gnuplot'文件更有用; 因为结果已经“装箱”了。
-f protocol
指定SSL / TLS协议（SSL2，SSL3，TLS1，TLS1.1，TLS1.2或ALL）。2.4.4及更高版本中提供了TLS1.1和TLS1.2支持。
-g gnuplot-file
将所有测量值写为'gnuplot'或TSV（Tab单独值）文件。这个文件可以很容易地导入到Gnuplot，IDL，Mathematica，Igor甚至Excel等软件包中。标签位于文件的第一行。
-h
显示使用信息。
-H custom-header
在请求中附加额外的标头。该参数是典型地在一个有效报头线的形式，含有一个冒号分隔的字段值对（即，"Accept-Encoding: zip/zop;8bit"）。
-i
做HEAD请求而不是GET。
-k
启用HTTP KeepAlive功能，即在一个HTTP会话中执行多个请求。默认值是没有KeepAlive。
-l
如果响应的长度不恒定，请不要报告错误。这对动态页面很有用。适用于2.4.7及更高版本。
-m HTTP-method
请求的自定义HTTP方法。适用于2.4.10及更高版本。
-n requests
为基准测试会话执行的请求数。默认情况下只执行单个请求，这通常会导致非代表性的基准测试结果。
-p POST-file
包含POST数据的文件。记得还要设置-T。
-P proxy-auth-username:password
将BASIC身份验证凭据提供给代理路由。用户名和密码由一个单独分隔，:并通过wire base64编码发送。无论代理是否需要它，都会发送该字符串（即，已发送407代理身份验证）。
-q
处理超过150个请求时，每10％或100个请求左右ab输出进度计数stderr。该 -q标志将禁止这些消息。
-r
不要退出套接字接收错误。
-s timeout
套接字超时前等待的最大秒数。默认值为30秒。适用于2.4.4及更高版本。
-S
当平均值和中位数分别超过标准差的一倍或两倍时，不显示中值和标准差值，也不显示警告/错误消息。默认为min / avg / max值。（遗产支持）。
-t timelimit
用于基准测试的最大秒数。这意味着 -n 50000内部。使用此选项可在固定的总时间内对服务器进行基准测试。默认情况下没有时间限制。
-T content-type
用于POST / PUT数据的内容类型标头，例如。 application/x-www-form-urlencoded。默认是text/plain。
-u PUT-file
包含数据到PUT的文件。记得还要设置-T。
-v verbosity
设置详细级别 - 4以及上面打印标题信息，3上面打印响应代码（404,200等）， 2以及上面打印警告和信息。
-V
显示版本号并退出。
-w
在HTML表格中打印结果。默认表格为两列宽，背景为白色。
-x <table>-attributes
用作...的属性的字符串<table>。插入属性。<table here >
-X proxy[:port]
使用代理服务器来处理请求。
-y <tr>-attributes
用作...的属性的字符串<tr>。
-z <td>-attributes
用作...的属性的字符串<td>。
-Z ciphersuite
指定SSL / TLS密码套件（请参阅openssl密码）

ab命令通常还有许多选项，列举一些常用的：

-t timelimit  测试时间限制，单位秒
-s timeout    每个请求时间限制，单位秒
-v verbosity  日志输出级别，可以选择1, 2等，调试使用
-T content-type  POST/PUT接口的content-type
-p postfile      POST请求发送的数据文件

测试POST请求

POST请求经常用到，在这里把用法写下来。

以x-www-form-urlencoded形式发送

ab -n 1000 -c 100 -p post.txt -T 'application/x-www-form-urlencoded' http://www.test.com/test/api

假定需要发送的json数据为 {name : “hello,world”}。

post.txt文件内容：

name=hello,world

注意，在网上找到这种用法，普遍都这么用，但是经过实际测试，数据始终发送不成功。

经过摸索，发现可以通过multipart/form-data形式发送。

以multipart/form-data形式发送

ab -n 1000 -c 100 -p post.txt -T 'multipart/form-data; boundary=--WebKitFormBoundaryE19zNvXGzXaLvS5C' http://www.test.com/test/api

post.txt文件内容如下：

----WebKitFormBoundaryE19zNvXGzXaLvS5C
Content-Disposition: form-data; name="name"

hello,world
----WebKitFormBoundaryE19zNvXGzXaLvS5C

POST的文件内容可以通过postman测试接口来查看。

性能测试得到的最重要的指标就是QPS(Requests per second)，反映了接口的并发承受能力，也就是系统的峰值性能。如果对接口的调用超过了这一限制，就要考虑提升硬件或者做一些优化了。

参考文档：

ab参数介绍：http://httpd.apache.org/docs/2.4/programs/ab.html

使用ab命令发送一个post请求：http://stackoverflow.com/questions/29731023/make-a-post-request-using-ab-apache-benchmarking-on-a-django-server

同上：http://stackoverflow.com/questions/20220270/posting-multipart-form-data-with-apache-bench-ab