centOS环境ab性能测试功能

ienki

　　1.ab原理
　　ab的原理：ab命令会创建多个并发访问线程，模拟多个访问者同时对某一URL地址进行访问。它的测试目标是基于URL的，因此，它既可以用来测试apache的负载压力，也可以测试nginx、lighthttp、tomcat、IIS等其它Web服务器的压力。
　　ab命令对发出负载的计算机要求很低，它既不会占用很高CPU，也不会占用很多内存。但却会给目标服务器造成巨大的负载，其原理类似CC攻击。自己测试使用也需要注意，否则一次上太多的负载。可能造成目标服务器资源耗完，严重时甚至导致死机
　　

　　2.ab的安装
　　yum install httpd-tools
　　

　　3.ab参数说明
　　ab --help

　　下面我们对这些参数，进行相关说明。如下：
　　-n在测试会话中所执行的请求个数。默认时，仅执行一个请求。
　　-c一次产生的请求个数。默认是一次一个。
　　-t测试所进行的最大秒数。其内部隐含值是-n 50000，它可以使对服务器的测试限制在一个固定的总时间以内。默认时，没有时间限制。
　　-p包含了需要POST的数据的文件。
　　-P对一个中转代理提供BASIC认证信任。用户名和密码由一个:隔开，并以base64编码形式发送。无论服务器是否需要(即, 是否发送了401认证需求代码)，此字符串都会被发送。
　　-T POST数据所使用的Content-type头信息。
　　-v设置显示信息的详细程度-4或更大值会显示头信息，3或更大值可以显示响应代码(404,200等),2或更大值可以显示警告和其他信息。
　　-V显示版本号并退出。
　　-w以HTML表的格式输出结果。默认时，它是白色背景的两列宽度的一张表。
　　-i执行HEAD请求，而不是GET。
　　-x设置
　　属性的字符串。
　　-X对请求使用代理服务器。
　　-y设置
　　属性的字符串。
　　-z设置
　　属性的字符串。
　　-C对请求附加一个Cookie:行。其典型形式是name=value的一个参数对，此参数可以重复。
　　-H对请求附加额外的头信息。此参数的典型形式是一个有效的头信息行，其中包含了以冒号分隔的字段和值的对(如,"Accept-Encoding:zip/zop;8bit")。
　　-A对服务器提供BASIC认证信任。用户名和密码由一个:隔开，并以base64编码形式发送。无论服务器是否需要(即,是否发送了401认证需求代码)，此字符串都会被发送。
　　-h显示使用方法。
　　-d不显示"percentage served within XX [ms] table"的消息(为以前的版本提供支持)。
　　-e产生一个以逗号分隔的(CSV)文件，其中包含了处理每个相应百分比的请求所需要(从1%到100%)的相应百分比的(以微妙为单位)时间。由于这种格式已经“二进制化”，所以比'gnuplot'格式更有用。
　　-g把所有测试结果写入一个'gnuplot'或者TSV(以Tab分隔的)文件。此文件可以方便地导入到Gnuplot,IDL,Mathematica,Igor甚至Excel中。其中的第一行为标题。
　　-i执行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。默认时，不启用KeepAlive功能。
　　-q如果处理的请求数大于150，ab每处理大约10%或者100个请求时，会在stderr输出一个进度计数。此-q标记可以抑制这些信息。
　　

　　4.ab性能指标
　　在进行性能测试过程中有几个指标比较重要：
　　1、吞吐率（Requests per second）
　　服务器并发处理能力的量化描述，单位是reqs/s，指的是在某个并发用户数下单位时间内处理的请求数。某个并发用户数下单位时间内能处理的最大请求数，称之为最大吞吐率。
　　记住：吞吐率是基于并发用户数的。这句话代表了两个含义：
　　a、吞吐率和并发用户数相关
　　b、不同的并发用户数下，吞吐率一般是不同的
　　计算公式：总请求数/处理完成这些请求数所花费的时间，即
　　Request per second=Complete requests/Time taken for tests
　　必须要说明的是，这个数值表示当前机器的整体性能，值越大越好。
　　2、并发连接数（The number of concurrent connections）
　　并发连接数指的是某个时刻服务器所接受的请求数目，简单的讲，就是一个会话。
　　3、并发用户数（Concurrency Level）
　　要注意区分这个概念和并发连接数之间的区别，一个用户可能同时会产生多个会话，也即连接数。在HTTP/1.1下，IE7支持两个并发连接，IE8支持6个并发连接，FireFox3支持4个并发连接，所以相应的，我们的并发用户数就得除以这个基数。
　　4、用户平均请求等待时间（Time per request）
　　计算公式：处理完成所有请求数所花费的时间/（总请求数/并发用户数），即：
　　Time per request=Time taken for tests/（Complete requests/Concurrency Level）
　　5、服务器平均请求等待时间（Time per request:across all concurrent requests）
　　计算公式：处理完成所有请求数所花费的时间/总请求数，即：
　　Time taken for/testsComplete requests
　　可以看到，它是吞吐率的倒数。
　　同时，它也等于用户平均请求等待时间/并发用户数，即
　　Time per request/Concurrency Level
　　

　　5.ab测试实例
　　ab -c 10 -n 100 http://127.0.0.1/index.php
　　-c10表示并发用户数为10
　　-n100表示请求总数为100
　　这行表示同时处理100个请求并运行10次index.php文件
　　Server Software:        Apache/2.0.54
　　//平台apache 版本2.0.54
　　Server Hostname:        127.0.0.1
　　//服务器主机名
　　Server Port:            80
　　//服务器端口
　　Document Path:          /index.html.zh-cn.gb2312
　　//测试的页面文档
　　Document Length:        1018 bytes
　　//文档大小
　　Concurrency Level:      1000
　　//并发数
　　Time taken for tests:   8.188731 seconds
　　//整个测试持续的时间
　　Complete requests:      1000
　　//完成的请求数量
　　Failed requests:        0
　　//失败的请求数量
　　Write errors:           0
　　

　　Total transferred:      1361581 bytes
　　//整个场景中的网络传输量
　　HTML transferred:       1055666 bytes
　　//整个场景中的HTML内容传输量
　　Requests per second:    122.12 [#/sec] (mean)
　　//大家最关心的指标之一，相当于 LR 中的 每秒事务数 ，后面括号中的 mean 表示这是一个平均值
　　Time per request:       8188.731 [ms] (mean)
　　//大家最关心的指标之二，相当于 LR 中的 平均事务响应时间 ，后面括号中的 mean 表示这是一个平均值
　　Time per request:       8.189 [ms] (mean, across all concurrent requests)
　　//每个请求实际运行时间的平均值
　　Transfer rate:          162.30 [Kbytes/sec] received
　　//平均每秒网络上的流量，可以帮助排除是否存在网络流量过大导致响应时间延长的问题
　　Connection Times (ms)
　　min mean[+/-sd] median   max
　　Connect:        4 646 1078.7     89    3291
　　Processing:   165 992 493.1    938    4712
　　Waiting:      118 934 480.6    882    4554
　　Total:        813 1638 1338.9   1093    7785
　　//网络上消耗的时间的分解，各项数据的具体算法还不是很清楚
　　Percentage of the requests served within a certain time (ms)
　　50%   1093
　　66%   1247
　　75%   1373
　　80%   1493
　　90%   4061
　　95%   4398
　　98%   5608
　　99%   7368
　　100%   7785 (longest request)
　　//整个场景中所有请求的响应情况。在场景中每个请求都有一个响应时间，其中50％的用户响应时间小于1093 毫秒，60％的用户响应时间小于1247 毫秒，最大的响应时间小于7785 毫秒
　　由于对于并发请求，cpu实际上并不是同时处理的，而是按照每个请求获得的时间片逐个轮转处理的，所以基本上第一个Time per request时间约等于第二个Time per request时间乘以并发请求数
　　

　　6.报错如下：
　　报错1：apr_socket_recv: Connection reset by peer (104)
　　报错2：[crit] 4503#0: accept4() failed (24: Too many open files)
　　以下方法没解决：
　　一看就知道系统对打开文件数目做了限制，用下面命令
　　ulimit -n    查看当前用户的
　　命令查看了一下，结果显示文件打开数目限制为1024，我们需要让这个数字更大一些，好让我们的网站访问并发更高一些。
　　下面是修改 ulimit 限制数的方法：
　　1.首先你得修改nginx.conf配置文件，在定义error.log日志路径的位置添加一行
　　worker_rlimit_nofile 65535;
　　2.在/etc/profile文件最后面添加下面内容
　　ulimit -n 65535
　　3.在/etc/security/limits.conf文件最后面添加下面内容
　　* soft nofile 65535
　　* hard nofile 65535
　　

　　7.shell封装ab的测试脚本

　　#!/bin/sh
　　

　　total_request=10000
　　concurrency=100
　　times=1
　　cmd_idx=1
　　param_count=$#
　　

　　while [ $cmd_idx -lt $param_count ]
　　do
　　cmd=$1
　　shift 1 #remove $1
　　case $cmd in
　　-n)
　　total_request=$1
　　shift 1;;
　　-c)
　　concurrency=$1
　　shift 1;;
　　-t)
　　times=$1
　　shift 1;;
　　*)
　　echo "$cmd, support parameter: -n, -c, -t";;
　　esac
　　cmd_idx=`expr $cmd_idx + 2`
　　done
　　

　　url=$1
　　if [ $url = '' ];then
　　echo 'the test url must be provided...'
　　exit 2
　　fi
　　

　　echo "Total Request: $total_request, Concurrency: $concurrency, URL: $url, Times: $times"
　　

　　ab_dir=/usr/bin
　　ab_cmd="$ab_dir/ab -n $total_request -c $concurrency $url"
　　

　　echo $ab_cmd
　　idx=1
　　rps_sum=0
　　max=-1
　　min=99999999
　　while [ $idx -le $times ]
　　do
　　echo "start loop $idx"
　　result=`$ab_cmd | grep 'Requests per second:'`
　　result=`echo $result | awk -F ' ' '{ print $4 }' | awk -F '.' '{ print $1 }'`
　　rps_sum=`expr $result + $rps_sum`
　　if [ $result -gt $max ];then
　　max=$result
　　fi
　　if [ $result -lt $min ];then
　　min=$result
　　fi
　　idx=`expr $idx + 1`
　　done
　　echo "avg rps: "`expr $rps_sum / $times`
　　echo "min rps: $min"
　　echo "max rps: $max"
　　

　　输入：