ab命令压力测试

网站性能压力测试是服务器网站性能调优过程中必不可缺少的一环。只有让服务器处在高压情况下,才能真正体现出软件、硬件等各种设置不当所暴露出的问题。

性能测试工具目前最常见的有以下几种:ab、http_load、webbench、siege。今天我们专门来介绍ab。

ab是apache自带的压力测试工具。ab非常实用,它不仅可以对apache服务器进行网站访问压力测试,也可以对或其它类型的服务器进行压力测试。比如nginx、tomcat、IIS等。
官方参数文档

一、ab的原理

ab是apachebench命令的缩写。

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。

二、ab的安装

ab的安装非常简单,如果是源码安装apache的话,那就更简单了。apache安装完毕后ab命令存放在apache安装目录的bin目录下。如下:

/usr/local/apache2/bin

如果apache 是通过yum的RPM包方式安装的话,ab命令默认存放在/usr/bin目录下。如下:

which ab

注意:如果不想安装apache但是又想使用ab命令的话,我们可以直接安装apache的工具包httpd-tools。如下:

yum -y install httpd-tools

查看ab是否安装成功,可以切换到上述目录下,使用ab –V命令进行检测。如下:

ab -V

如果ab安装成功,通过ab –V命令则会显示ab的相迎版本,如上图示。

注意以上是在linux平台下进行安装的,如果是windows平台下,我们也可以下载对应的apache版本进行安装。

目前apache最新版2.4.10,apache官网已经没有windows下载的版本。

三、ab参数说明

有关ab命令的使用,我们可以通过帮助命令进行查看。如下:

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。

四、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

五、ab实际使用

[root@centos7 ~]#ab -c 10 -n 100 http://a.ilanni.com/index.php
    -c    10表示并发用户数为10
    -n    100表示请求总数为100
    http://a.ilanni.com/index.php表示请求的目标URL
    这行表示同时处理100个请求并运行10次index.php文件。

[root@centos7 ~]#ab -c 10 -n 100 http://a.ilanni.com/index.php
Benchmarking 47.93.96.25 (be patient).....done

Server Software:        Apache/2.4.29  ##apache版本 
Server Hostname:        ip地址   ##请求的机子 
Server Port:            80  ##请求端口

Document Path:          index.php
Document Length:        18483 bytes  ##页面长度

Concurrency Level:      10  ##并发数
Time taken for tests:   25.343 seconds  ##共使用了多少时间
Complete requests:      100  ##请求数
Failed requests:        11  ##失败请求
   (Connect: 0, Receive: 0, Length: 11, Exceptions: 0)
Total transferred:      1873511 bytes  ##总共传输字节数,包含http的头信息等
HTML transferred:       1848311 bytes  ##html字节数,实际的页面传递字节数
Requests per second:    3.95 [#/sec] (mean)  ##每秒多少请求,这个是非常重要的参数数值,服务器的吞吐量
Time per request:       2534.265 [ms] (mean)  ##用户平均请求等待时间
Time per request:       253.426 [ms] (mean, across all concurrent requests)  ##服务器平均处理时间,
Transfer rate:          72.19 [Kbytes/sec] received  ##每秒获取的数据长度

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    8   3.9     10      13
Processing:  1222 2453 322.6   2520    3436
Waiting:     1175 2385 320.4   2452    3372
Total:       1222 2461 322.5   2528    3444

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%   2528  ## 50%的请求在25ms内返回 
  66%   2534  ## 60%的请求在26ms内返回 
  75%   2538
  80%   2539
  90%   2545
  95%   2556
  98%   3395
  99%   3444
 100%   3444 (longest request)

apache的ab工具也算是一种ddos攻击工具
nginx吞吐率就是要比apache高。
根据前面我们提到的性能指标Requests per second吞吐率越高,服务器性能越好。

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