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壓力測試與過程分析

發(fā)布時間:2020-09-24

壓力測試,也叫做性能測試,中文好像不太區(qū)分。負載測試,更多的是測試系統(tǒng)在長時間比較大的壓力下的健康狀況。
 
當一個應用系統(tǒng)需求被提出,就需要確定性能需求,即:需要給多少人同時來使用,就是多少人可以同時在線;平均響應時間有多長;每秒通過的交易(transaction)個數(shù)有多少;需要的網(wǎng)絡帶寬有多大等等。
 
系統(tǒng)設計,就需要遵循性能需求,進行性能架構設計。比如,是否使用集群、雙機熱備、N+1等模式。當然,隨著兩地三中心的模式,也需要充分考慮到性能需求和性能架構設計的要求。
 
決定性能的要素,包括了:性能需求、性能架構與設計、代碼實現(xiàn)幾個部分。
 
性能架構,很多系統(tǒng)都是分成不同的層,以及不同的業(yè)務組件來實現(xiàn)具體的應用,一般而言包括了交易處理層、業(yè)務組件層、數(shù)據(jù)庫服務層三個大的部分。當系統(tǒng)的性能出現(xiàn)問題,我們就需要知道,
 
壓力測試
 
上圖是一個比較簡單的架構。當系統(tǒng)的性能達不到要求,我們就要分析問題出在哪一層上。分析在哪一層,最簡單的方法,就是分析業(yè)務流量路徑圖:
 
壓力測試
 
根據(jù)業(yè)務流量的路徑,對每個層進行性能數(shù)據(jù)監(jiān)控,得到每個模塊被調(diào)用的次數(shù),以及響應時間的數(shù)據(jù),從而分析獲得性能瓶頸。
 
隨著業(yè)務的復雜度提升,系統(tǒng)架構也日益復雜,出現(xiàn)了微服務或者很多跨系統(tǒng)的業(yè)務場景:
 
壓力測試
 
如上圖,就需要對外系統(tǒng)或者調(diào)用外系統(tǒng)的接口服務進行監(jiān)控,獲得監(jiān)控數(shù)據(jù)。
 
獲得監(jiān)控數(shù)據(jù)之后,就需要對可疑的數(shù)據(jù)進行分析。什么是可疑的數(shù)據(jù)?就是按照正常的情況,不應該出現(xiàn)的性能曲線,比如數(shù)據(jù)庫sql語句執(zhí)行突然緩慢(隨著數(shù)據(jù)量的增加),交易響應時間突然變長,但是cpu卻沒有大幅度增加等等。
 
壓力測試
 
如上圖,是TPS隨時間變化的趨勢圖。隨著時間的變化,客戶端發(fā)起的壓力逐步上升,當上升到一等幅度之后,突然開始震動和下降,出現(xiàn)了性能瓶頸。
 
最后,我們來說一下加壓。加壓就是模仿客戶端,生成持續(xù)的交易請求,向系統(tǒng)加壓。
 
壓力測試
 
如上圖,我們采用PerformanceRunne性能測試工具r的架構圖,來展示如何產(chǎn)生壓力:
PR的節(jié)點管理器,負責管理多個虛擬機或者實體機,在實體機上會通過多進程和多線程來模擬用戶請求。
模擬用戶請求的方式是采用測試腳本來模擬發(fā)起報文和接收響應報文:
 
壓力測試
 
簡單的協(xié)議,比如http、https、socket等,可以通過錄制來獲得測試腳本,對于復雜的協(xié)議或者通訊中間件,比如MQ、tuxedo、cics等,就無法通過錄制來獲得,就需要手工編寫測試腳本。
 
腳本編寫完成,我們需要對腳本進行參數(shù)化,以實現(xiàn)加壓的時候,產(chǎn)生壓力的數(shù)據(jù)是不同的,從而模擬更真實的應用場景:
 
壓力測試
 
針對具體的統(tǒng)計口徑和業(yè)務相關性,例如:當我們通過瀏覽器頁面登錄到一個系統(tǒng),一般而言,登錄是一個服務,登錄完成之后,會請求用戶桌面上的各個數(shù)據(jù),或者儀表盤信息,是另外的請求。在產(chǎn)生壓力和統(tǒng)計的時候,我們需要把這兩個或者多個,組合在一起,變成一個交易(transaction),tps的數(shù)據(jù)也是統(tǒng)計交易的數(shù)據(jù),這樣避免了編寫的測試腳本和真實的壓力效果不同,如下圖:
 
壓力測試
 
性能測試腳本創(chuàng)建完成,我們就可以根據(jù)具體的業(yè)務場景來加壓了。一個業(yè)務場景,可以對應一個或者多個測試腳本。
壓力產(chǎn)生策略。我們可以選擇逐步梯度增加并發(fā)個數(shù)(VU虛擬用戶),來逐步產(chǎn)生壓力,發(fā)現(xiàn)加壓到某個壓力的時候,會出現(xiàn)性能瓶頸。
性能測試工具,對各個節(jié)點進行監(jiān)控,產(chǎn)生性能監(jiān)控數(shù)據(jù):
 
壓力測試
 
壓力測試
 
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