ab（http）与abs（https）压测工具

在学习ab工具之前，我们需了解几个关于压力测试的概念

1. 吞吐率（Requests per second）
   概念：服务器并发处理能力的量化描述，单位是reqs/s，指的是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。
   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

2. 并发连接数（The number of concurrent connections）
   概念：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（The number of concurrent users，Concurrency Level）
   概念：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。

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=用户平均请求等待时间/并发用户数，即
   Time per request / Concurrency Level

ab工具简介

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ab全称为：apache bench

• 在官网上的解释如下：

ab是Apache超文本传输协议(HTTP)的性能测试工具。其设计意图是描绘当前所安装的Apache的执行性能，主要是显示你安装的Apache每秒可以处理多少个请求。

• 其他网站解释：

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。

下载ab工具

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进入apache官网 http://httpd.apache.org/ 下载apache即可

启动ab工具

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以windows环境下，apache安装路径为C:\apache\Apache24\为例

打开终端，输入命令
cd C:\apache\Apache24\bin
即可启动ab

开始测试

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# 固定大小的测试文件
dd if=/dev/urandom of=test_128b.bin bs=1 count=128
dd if=/dev/urandom of=test_1k.bin bs=512 count=2
dd if=/dev/urandom of=test_64k.bin bs=1K count=64
dd if=/dev/urandom of=test_1m.bin bs=1M count=1
dd if=/dev/urandom of=test_20m.bin bs=1M count=20

# 配置文件 nginx.conf 中注释 gzip on

# 测试吞吐使用较大测试数据文件命令: ab -n 10 -c 1 http://web-server-ip:port/test_20m.bin
# 测试每秒请求数使用较小测试数据文件命令: ab -n 100 -c 10 http://web-server-ip:port/test_512b.bin

 

输入命令
ab -n 100 -c 10 http://test.com/
其中－n表示请求数，－c表示并发数

其余命令请参见 http://apache.jz123.cn/programs/ab.html

测试结果分析

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上面的命令运行完毕后就出来测试报告了

 

完整测试报告

 

服务器信息

• 这段展示的是web服务器的信息，可以看到服务器采用的是nginx，域名是wan.bigertech.com，端口是80

 

文档信息

• 这段是关于请求的文档的相关信息，所在位置“/”，文档的大小为338436 bytes（此为http响应的正文长度）

 

重要指标

• 这段展示了压力测试的几个重要指标

 

Concurrency Level: 100
//并发请求数
Time taken for tests: 50.872 seconds
//整个测试持续的时间
Complete requests: 1000
//完成的请求数
Failed requests: 0
//失败的请求数

Total transferred: 13701482 bytes
//整个场景中的网络传输量
HTML transferred: 13197000 bytes
//整个场景中的HTML内容传输量

Requests per second: 19.66 [#/sec] (mean)
//吞吐率，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: 5087.180 [ms] (mean)
//用户平均请求等待时间，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: 50.872 [ms] (mean, across all concurrent requests)
//服务器平均请求处理时间，大家最关心的指标之三

Transfer rate: 263.02 [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

 

网络消耗时间

• 这段表示网络上消耗的时间的分解

 

响应情况

• 这段是每个请求处理时间的分布情况，50%的处理时间在4930ms内，66%的处理时间在5008ms内...，重要的是看90%的处理时间。

 

指标分析

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本次测试发送了100个请求，成功了100个，表明taobao.com没有对其进行防范。对比baidu.com，发送了100个，只能成功3个。
apache bench除了对于web的常见指标进行分析以外，还列出了网络环境中连接、处理、等待的时间，目的是结合响应时间，排除网络的因素。
猜想（待验证）：实际响应时间 = 响应时间（发送一个请求到接受该请求的时间差）- 网络中延迟

 

TPS吞吐量：请求数/请求响应的时间(s) ，即每秒请求数，对应 Request per second一项，tps=13.24 req/s
响应时间：请求发送到接受到请求的时间差，单位为ms，一般看90%的响应时间，此时RT=862ms
并发连接数：每秒服务器端能处理的连接数。并发连接数 = 吞吐量*响应时间，并发连接数=11.4 req
PV:Page View网页的浏览次数,或者点击量
UV:Unique Visitor,一台ip地址为一个访客。00:00-24:00内相同的客户端只被计算一次
峰值QPS:每天80%的访问集中在20%的时间里，这20%时间叫做峰值时间
( 总PV数 * 80% ) / ( 每天秒数 * 20% ) = 峰值时间每秒请求数(QPS)
峰值机器数：保证机器数量抗住峰值QPS，机器数 = 峰值QPS/单台机器QPS

 

一、QPS和TPS有什么区别？
TPS是每秒处理的请求数，是统计每秒用户的请求次数。QPS是每秒处理的查询次数，是统计每秒对于服务器查询的次数。用户一次请求，tps+1，而可能该请求中对应3次服务器查询次数，则qps+3。
例如输入一个url，返回html内容，对应查询服务器一次，而有可能在html中再次出现一个url，还需查询同样的服务器一次，则此时QPS>TPS。

二、每天300w PV 的在单台机器上，这台机器需要多少QPS？如果一台机器的QPS是58，需要几台机器来支持？

( 3000000 * 0.8 ) / (86400 * 0.2 ) = 139 (QPS)
139 / 58 = 3

 

关于登录的问题

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有时候进行压力测试需要用户登录，怎么办？
请参考以下步骤：

1. 先用账户和密码登录后，用开发者工具找到标识这个会话的Cookie值（Session ID）记下来

2. 如果只用到一个Cookie，那么只需键入命令：
   ab －n 100 －C key＝value http://test.com/

   如果需要多个Cookie，就直接设Header：
   ab -n 100 -H “Cookie: Key1=Value1; Key2=Value2” http://test.com/

总结

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总的来说ab工具ab小巧简单，上手学习较快，可以提供需要的基本性能指标，但是没有图形化结果，不能监控。因此ab工具可以用作临时紧急任务和简单测试。
同类型的压力测试工具还有：webbench、siege、http_load等

 

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