高性能 HTTP 负载测试工具 Vegeta

什么是 Vegeta

Vegeta 是一个用 Go 语言编写的多功能的 HTTP 负载测试工具，它提供了命令行工具和一个开发库。

安装 Vegeta

Vegeta 安装非常简单，由于 Go 语言良好的跨平台性，可以直接下载官方的预编译版本后开箱即用。

预编译版本
这里以 Linux 版本为例：

$ wget https://github.com/tsenart/vegeta/releases/download/v7.0.3/vegeta-7.0.3-linux-amd64.tar.gz
$ tar xzvf vegeta-7.0.3-linux-amd64.tar.gz
$ mv vegeta  /usr/local/bin/

如果你使用的是其它平台，可根据实际情况在官网下载页面下载对应版本解压后就可以使用。

macOS
```
$ brew install vegeta
```

Vegeta 用法

$ vegeta --help
Usage: vegeta [global flags]  [command flags]
 
global flags:
  -cpus int
        使用 CPU 的数量 (默认为 4 个)
  -profile string
        指定在执行期间启用哪个分析器，支持 cpu 和 heap。 
  -version
        打印版本并退出。
 
attack command:
  -body string
        指定请求主体文件里的内容。
  -cert string
        指定用于 HTTPS 请求的 PEM 格式的客户端证书文件。如果 -key 未指定，它会被设置为这个标志的值。
  -connections int
        指定每个目标主机打开的空闲连接的最大数目，默认值为 10000。
  -duration duration
        指定发送请求到目标主机的时长，用 0 表示永久。
  -header value
        指定目标的请求头，可以重复指定多个请求头。
  -http2
        指定是否向支持的服务器发送 HTTP/2 请求，默认为：true。
  -insecure
        指定是否忽略无效的服务器 TLS 证书。
  -keepalive
        指定是否使用持久链接，默认值为：true。
  -key string
        指定 HTTPS 请求中使用的 PEM 编码的 SSL 客户端证书私钥文件。
  -laddr value
        指定要使用的本地 I P地址，默认值为：0.0.0.0。
  -lazy
        指定是否使用延迟模式读取目标。
  -output string
        指定输出文件的位置，默认为标准输出。
  -rate uint
        指定每秒钟对目标发送的请求数，默认值为：50。
  -redirects int
        指定每个请求的重定向的最大次数，默认为 10 次。当值为 -1, 不会遵循重定向但响应标记为成功。
  -root-certs value
        指定可信的 TLS 根证书文件，多个的情况下使用逗号分隔。如果未指定，使用系统默认的 CA 证书。
  -targets string
        指定目标文件，默认为标准输入。
  -timeout duration
        指定每个请求的超时时间，默认值为 30s。
  -workers uint
        指定初始化进程数量，默认值为 10。

report command:
  -inputs string
      指定报告输入文件，默认为标准输入。
  -output string
      指定报告输出文件，默认为标准输出。
  -reporter string
      指定要生成的报告的格式，支持 text，json, plot, hist[buckets]。默认为文本。
 
dump command:
  -dumper string
      指定转存文件，支持 json, csv 格式。默认为 json 格式。
  -inputs string
      指定要转存的输入文件，默认为标准输入，指定多个用逗号分隔。
  -output string
      指定要转存的输出文件，默认为标准输出。

Vegeta 使用实例

使用标准输入进行压测并生成报告

$ echo "GET http://www.hi-linux.com/img/linux/docker-dry-01.png" | vegeta attack -rate=50 -connections=1 -duration=1s | tee results.bin | vegeta report
Requests      [total, rate]            50, 51.02
Duration      [total, attack, wait]    37.41975091s, 979.999689ms, 36.439751221s
Latencies     [mean, 50, 95, 99, max]  33.816664905s, 35.021110945s, 37.058121168s, 37.204824958s, 37.319751221s
Bytes In      [total, mean]            9505000, 190100.00
Bytes Out     [total, mean]            0, 0.00
Success       [ratio]                  100.00%
Status Codes  [code:count]             200:50
Error Set:

使用目标文件的内容进行压测

创建 target.txt 文件，内容如下:

$ vim target.txt
GET http://www.hi-linux.com/
GET http://www.hi-linux.com/posts/19779.html
GET http://www.hi-linux.com/img/linux/docker-dry-01.png

使用 Vegeta 进行压测

$ vegeta attack -targets="target.txt" -rate=10 -duration=2s  > results.bin

自定义目标文件
除了前面定义的最简单 HTTP GET 请求外，你还可以定义下面这些更灵活更复杂的 HTTP 请求：

自定义请求头

GET http://user:[email protected]:80/path/to
X-Account-ID: 8675309

DELETE http://hi-linux.com:80/path/to/remove
Confirmation-Token: 90215
Authorization: Token DEADBEEF

2.自定义请求的主体

POST http://hi-linux.com:80/things
@/path/to/newthing.json

PATCH http://hi-linux.com:80/thing/71988591
@/path/to/thing-71988591.json

自定义请求头和请求主体

POST http://hi-linux.com:80/things
X-Account-ID: 99
@/path/to/newthing.json

生成压测报告

生成 JSON 格式的压测报告

$ vegeta report -inputs=results.bin -reporter=json > metrics.json

生成基于 Dygraphs 的 HTML 5 压测报告

$ cat results.bin | vegeta report -reporter=plot > plot.html

计算并输出一个基于文本的直方图

$ cat results.bin | vegeta report -reporter="hist[0,2ms,4ms,6ms]"
Bucket         #     %       Histogram
[0,     2ms]   6007  32.65%  ########################
[2ms,   4ms]   5505  29.92%  ######################
[4ms,   6ms]   2117  11.51%  ########
[6ms,   +Inf]  4771  25.93%  ###################

生成实时图形压测报告

如果您是 iTerm 用户，可以使用 jaggr 将 Vegeta 与 jplot 整合在一起并在终端上实时绘制压测报告。要实现这个功能你首先需要先安装 jaggr 和 jplot:

安装 jaggr

# macOS
$ brew install rs/tap/jaggr

# 源代码安装
$ go get -u github.com/rs/jaggr

安装 jplot

# macOS
$ brew install rs/tap/jplot

# 源代码安装
go get -u github.com/rs/jplot

安装完 jaggr 和 jplot 后，其次你需要在 iTerm 中执行以下命令：

$ echo 'GET http://www.hi-linux.com' | \
 vegeta attack -rate 50 -duration 5m | vegeta dump | \
 jaggr @count=rps \
       hist\[100,200,300,400,500\]:code \
       p25,p50,p95:latency \
       sum:bytes_in \
       sum:bytes_out | \
 jplot rps+code.hist.100+code.hist.200+code.hist.300+code.hist.400+code.hist.500 \
       latency.p95+latency.p50+latency.p25 \
       bytes_in.sum+bytes_out.sum

分布式压力测试

当进行大规模负载测试时，通常由于受限于 Vegeta 自身机器的性能瓶颈（比如：打开的文件数，内存大小，CPU 和网络带宽）限制而无法达到预期结果。这时分布式的使用 Vegeta 可以很好的解决这个问题，实现类似功能的工具很多，比如功能强大的 Ansible。这里我们使用 Pdsh 来实现：

$ pdsh -b -w '10.0.1.1,10.0.2.1,10.0.3.1' \
    'echo "GET http://target/" | vegeta attack -rate=20000 -duration=60s > result.bin'

Pdsh 的全称是 (Parallel Distributed Shell)，Pdsh 可并行的执行对目标主机的操作，很方便的批量执行命令和分发任务。Pdsh 还支持交互模式，当要执行的命令不确定时，可直接进入 Pdsh命令行，非常方便。

完成前面的命令后，我们就可以通过 Shell 脚本将结果文件收集到的一起供后面生成报表时使用。

$ for machine in "10.0.1.1 10.0.2.1 10.0.3.1"; do
    scp $machine:~/result.bin $machine.bin &
  done

最后我们可以通过 vegeta report 命令生成此次压测的报表。vegeta report 命令可一次性读取使用逗号分隔的多个结果文件并生成报告，默认通过时间戳进行排序。

$ vegeta report -inputs="10.0.1.1.bin,10.0.2.1.bin,10.0.3.1.bin"
Requests      [total, rate]         3600000, 60000.00
Latencies     [mean, 95, 99, max]   223.340085ms, 326.913687ms, 416.537743ms, 7.788103259s
Bytes In      [total, mean]         3714690, 3095.57
Bytes Out     [total, mean]         0, 0.00
Success       [ratio]               100.0%
Status Codes  [code:count]          200:3600000
Error Set: