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網站效能壓力測試之ab命令

ab是Apache自帶的壓力測試工具。ab非常實用,它不僅可以對Apache伺服器進行網站訪問壓力測試,也可以對其它型別的伺服器進行壓力測試。比如Nginx、Tomcat、IIS等。

下面我們開始介紹有關ab命令的使用: 1、ab的原理 2、ab的安裝 3、ab引數說明 4、ab效能指標 5、ab實際使用

一、ab的原理 ab是apachebench命令的縮寫。

ab的原理:ab命令會建立多個併發訪問執行緒,模擬多個訪問者同時對某一URL地址進行訪問。它的測試目標是基於URL的,因此,它既可以用來測試apache的負載壓力,也可以測試nginx、lighthttp、tomcat、IIS等其它Web伺服器的壓力。

ab命令對發出負載的計算機要求很低,它既不會佔用很高CPU,也不會佔用很多記憶體。但卻會給目標伺服器造成巨大的負載,其原理類似CC攻擊。自己測試使用也需要注意,否則一次上太多的負載。可能造成目標伺服器資源耗完,嚴重時甚至導致宕機。

二、ab的安裝

$ yum install httpd-tools 命令執行完成後,就可以直接執行ab。

三、ab引數說明

-n:在測試會話中所執行的請求個數。預設時,僅執行一個請求。

-c:一次產生的請求個數。預設是一次一個。

-t:測試所進行的最大秒數。其內部隱含值是-n 50000,它可以使對伺服器的測試限制在一個固定的總時間以內。預設時,沒有時間限制。

-p:包含了需要POST的資料的檔案。

-P:對一箇中轉代理提供BASIC認證信任。使用者名稱和密碼由一個:隔開,並以base64編碼形式傳送。無論伺服器是否需要(即是否傳送了401認證需求程式碼),此字串都會被髮送。

-T:POST資料所使用的Content-type頭資訊。

-v:設定顯示資訊的詳細程度-4或更大值會顯示頭資訊,3或更大值可以顯示響應程式碼(404,200等),2或更大值可以顯示警告和其他資訊。

-V:顯示版本號並退出。

-w:以HTML表的格式輸出結果。預設時,它是白色背景的兩列寬度的一張表。

-i:執行HEAD請求,而不是GET。

-x:設定<table>屬性的字串。

-X:對請求使用代理伺服器。

-y:設定<tr>屬性的字串。

-z:設定<td>屬性的字串。

-C:對請求附加一個Cookie:行。其典型形式是name=value的一個引數對,此引數可以重複。

-H:對請求附加額外的頭資訊。此引數的典型形式是一個有效的頭資訊行,其中包含了以冒號分隔的欄位和值的對(如,"Accept-Encoding:zip/zop;8bit")。

-A:對伺服器提供BASIC認證信任。使用者名稱和密碼由一個:隔開,並以base64編碼形式傳送。無論伺服器是否需要(即,是否傳送了401認證需求程式碼),此字串都會被髮送。

-h:顯示使用方法。

-d:不顯示"percentage served within XX [ms] table"的訊息(為以前的版本提供支援)。

-e:產生一個以逗號分隔的(CSV)檔案,其中包含了處理每個相應百分比的請求所需要(從1%到100%)的相應百分比的(以微妙為單位)時間。由於這種格式已經“二進位制化”,所以比'gnuplot'格式更有用。

-g:把所有測試結果寫入一個'gnuplot'或者TSV(以Tab分隔的)檔案。此檔案可以方便地匯入到Gnuplot,IDL,Mathematica,Igor甚至Excel中。其中的第一行為標題。

-i:執行HEAD請求,而不是GET。

-k:啟用HTTP KeepAlive功能,即在一個HTTP會話中執行多個請求。預設時,不啟用KeepAlive功能。

-q:如果處理的請求數大於150,ab每處理大約10%或者100個請求時,會在stderr輸出一個進度計數。此-q標記可以抑制這些資訊。

四、ab效能指標 在進行效能測試過程中有幾個指標比較重要:

1、吞吐率(Requests per second) 伺服器併發處理能力的量化描述,單位是reqs/s,指的是在某個併發使用者數下單位時間內處理的請求數。某個併發使用者數下單位時間內能處理的最大請求數,稱之為最大吞吐率。

記住:吞吐率是基於併發使用者數的。這句話代表了兩個含義: a、吞吐率和併發使用者數相關 b、不同的併發使用者數下,吞吐率一般是不同的

計算公式:總請求數/處理完成這些請求數所花費的時間,即 Request per second=Complete requests/Time taken for tests

必須要說明的是,這個數值表示當前機器的整體效能,值越大越好。

2、併發連線數(The number of concurrent connections) 併發連線數指的是某個時刻伺服器所接受的請求數目,簡單的講,就是一個會話。

3、併發使用者數(Concurrency Level) 要注意區分這個概念和併發連線數之間的區別,一個使用者可能同時會產生多個會話,也即連線數。在HTTP/1.1下,IE7支援兩個併發連線,IE8支援6個併發連線,FireFox3支援4個併發連線,所以相應的,我們的併發使用者數就得除以這個基數。

4、使用者平均請求等待時間(Time per request)

計算公式:處理完成所有請求數所花費的時間/(總請求數/併發使用者數),即: Time per request=Time taken for tests/(Complete requests/Concurrency Level)

5、伺服器平均請求等待時間(Time per request:across all concurrent requests)

計算公式:處理完成所有請求數所花費的時間/總請求數,即: Time taken for/testsComplete requests 可以看到,它是吞吐率的倒數。

同時,它也等於使用者平均請求等待時間/併發使用者數,即 Time per request/Concurrency Level

五、ab實際使用 1、ab的命令引數比較多,我們經常使用的是-c和-n引數。

我們現在就來測試apache的效能。使用如下命令:

$ ab -n 100 -c 10 http://13.209.21.196:8080/trade-server/test/order/testQueue

-n 100表示請求總數為100 -c 10表示併發使用者數為10 http://13.209.21.196:8080/trade-server/test/order/testQueue表示請求的目標URL

這行表示處理100個請求並每次同時執行10次請求。

通過上圖,測試結果一目瞭然,ab測試得出吞吐率為:Requests per second: 5655.47[#/sec](mean)。

除此之外還有其他一些資訊,需要說明下,如下:Server Software表示被測試的Web伺服器軟體名稱。

Server Hostname表示請求的URL主機名。

Server Port表示被測試的Web伺服器軟體的監聽埠。

Document Path表示請求的URL中的根絕對路徑,通過該檔案的字尾名,我們一般可以瞭解該請求的型別。

Document Length表示HTTP響應資料的正文長度。

Concurrency Level表示併發使用者數,這是我們設定的引數之一。

Time taken for tests表示所有這些請求被處理完成所花費的總時間。

Complete requests表示總請求數量,這是我們設定的引數之一。

Failed requests表示失敗的請求數量,這裡的失敗是指請求在連線伺服器、傳送資料等環節發生異常,以及無響應後超時的情況。如果接收到的HTTP響應資料的頭資訊中含有2XX以外的狀態碼,則會在測試結果中顯示另一個名為“Non-2xx responses”的統計項,用於統計這部分請求數,這些請求並不算在失敗的請求中。

Total transferred表示所有請求的響應資料長度總和,包括每個HTTP響應資料的頭資訊和正文資料的長度。注意這裡不包括HTTP請求資料的長度,僅僅為web伺服器流向使用者PC的應用層資料總長度。

HTML transferred表示所有請求的響應資料中正文資料的總和,也就是減去了Total transferred中HTTP響應資料中的頭資訊的長度。

Requests per second吞吐率,也叫QPS,計算公式:Complete requests/Time taken for tests

Time per request使用者平均請求等待時間,從使用者角度看,完成一個請求所需要的時間。計算公式:Time token for tests/(Complete requests/Concurrency Level)。

Time per requet(across all concurrent request)伺服器完成一個請求的時間,計算公式:Time taken for tests/Complete requests,正好是吞吐率的倒數。 也可以這麼統計:Time per request/Concurrency Level。

Transfer rate表示網路傳輸速度,計算公式:Total trnasferred/ Time taken for tests,這個統計很好的說明伺服器的處理能力達到極限時,其出口寬頻的需求量。

對於大檔案的請求測試,這個值很容易成為系統瓶頸所在。要確定該值是不是瓶頸,需要了解客戶端和被測伺服器之間的網路情況,包括網路頻寬和網絡卡速度等資訊。

Percentage of requests served within a certain time(ms) 這部分資料用於描述每個請求處理時間的分佈情況,比如以上測試,80%的請求處理時間都不超過2ms,這個處理時間是指前面的Time per request,即對於單個使用者而言,平均每個請求的處理時間。

這個表第一行表示有50%的請求都是在2ms內完成的,可以看到這個值是比較接近平均系統響應時間,以此類推。

Connection Times (ms)

Connection Times (ms)               min  mean[+/-sd] median  max Connect:        0    1  0.1      1      1 Processing:    1    1  0.2      1      2 Waiting:        1    1  0.2      1      2 Total:          1    2  0.2      2      2

這幾行組成的表格主要是針對響應時間也就是第一個Time per request進行細分和統計。一個請求的響應時間可以分成網路連結(Connect),系統處理(Processing)和等待(Waiting)三個部分。表中min表示最小值; mean表示平均值;[+/-sd]表示標準差(Standard Deviation) ,也稱均方差(mean square error),這個概念在中學的數學課上學過,表示資料的離散程度,數值越大表示資料越分散,系統響應時間越不穩定。 median表示中位數; max當然就是表示最大值了。

需要注意的是表中的Total並不等於前三行資料相加,因為前三行的資料並不是在同一個請求中採集到的,可能某個請求的網路延遲最短,但是系統處理時間又是最長的呢。所以Total是從整個請求所需要的時間的角度來統計的。這裡可以看到最慢的一個請求花費了2ms(即100% 2 (longest request))。