软件压力测试是一种基本的质量保证行为,它是每个重要软件测试工作的一部分。软件压力测试的基本思路很简单:不是在常规条件下运行手动或自动测试,而是在计算机数量较少或系统资源匮乏的条件下运行测试。通常要进行软件压力测试的资源包括内部内存、CPU可用性、磁盘空间和网络带宽。压力测试涵盖,性能测试,负载测试,并发测试等等,这些测试点常常交织耦合在一起。
1、操作系统默认安装,在未做任何优化的情况下实施压力测试
2、未考虑磁盘IO对软件的影响
3、网络软件测试,没有考虑到TCP特点
4、各种超时参数优化
5、测试客户端未优化
6、并发理解有误
7、WEB服务器,数据库,等等服务器未优化
如果上面几项没有做优化,压力测试数据基本没有任何参考价值,任何一项没有优化,都会导致你的压力测试数据出现偏差。下面我来逐条说明:
(1)操作系统问题,操作系统是大众化软件,出厂优化都是面向大众,不可能为某个领域做单独优化。所以我们第一步需要优化操作系统。Linux 系统优化内核参数,Windows 系统优化注册表等等。
(2)磁盘IO这是最容易出现瓶颈的地方,常常是CPU还没有达到极限,磁盘已经不堪重负。
(3)TCP连接几乎所有B/S,C/S软件都是采用多线程,或者多进程技术。这种技术有个特点,开发者将程序设计为线程可自动伸缩模式,开启进程后会启动少量线程,当连接不断提高后,线程数逐渐增加,随着线程运行结束后,线程逐渐减少。这样的设计会更有效地利用硬件资源,在程序空闲时将硬件资源让给其他进程。少有软件设计为开启服务独占资源。这样测试软件做压力测试,不能一次并发很多请求,而是要采用逐渐增加的方式,否则第一次测试会有一部们并发不能及时响应,导致测试数据偏差。另外也你可以多做几次压力请求(让多线程工作起来),从第三次开始记录测试数据,忽略前面两次的测试数据。提示:另一个问题是TCP连接复用,这也是一个重要配置项。如果这项没有配置,测试出的数据也会有偏差。
(4)超时参数在压力测试中是非常重要的参数,例如从WEB到数据库连接超时是60秒,如果有一个SQL查询超过300秒,那么后面的请求会持续排队等待,当连接数达到数据库的最大连接时,接下来的所有请求都是失败的。通常我们的WEB服务器超时不会超过30秒,有时我设置为10秒,一旦出现超时,宁可让该连接Timeout,不要让他影响整体服务。
(5)客户端很多网络软件需要从客户端发出压力测试请求,所以客户端的优化也是必须的,否则客户端压力出不去,服务端压力进不来。
(6)并发很多人认为并发,就是同一时间内的最大连接数,这是错误的。如果你写过多线程程序,就会发现多线程运行时又规律的。是顺序排队运行的,根本不是同时运行的。 所以并发是指,相对时间内能完成的连接总和,例如,每秒并发,每分钟并发等等,通常我们以秒为单位。我们目前使用的操作系统叫分时操作系统,这种系统的特点就是可能实现多用户,多任务。操作系统将进程排队(优先级)轮询运行,只不过这个操作太快了,使你认为多个进程在同时运行。
(7)服务器优化主要B/S软件压力测试,WEB,缓存,数据库等等服务器,都需要逐一优化到最佳状态。
如果在软件设计阶段都将这些问题元素都考虑进去,同时开发阶段严格执行。那么开发出些软件几乎不用做这个劳人伤神的压力测试。
所以在软件设计阶段就要考虑,灵活性,扩展性,可靠性与性能,还要考虑高可用与负载均衡。同时软件优化伴随开发,持续集成,持续测试,持续部署。
有些软件需要封闭的环境测试,不能在共享资源的环境中做测试。所以你有必要做Vlan隔离,甚至独立的路由器与交换机在封闭网络中测试。
任何时间都可能做压力测试,为什么我将“时间”重点提出呢?目前受地球自转影响,经常闰秒,你不得不考虑这个问题。
运维部门、开发部门、测试部门
下面我们举一些例子,讲述压力测试方法,限于篇幅不可能面面俱到,我仅仅是给你提供思路。
测试前你需要一些监控工具,事实监控服务器的资源变化。
例如 Web 服务器压力测试,测试场景是 nginx :
worker_processes 8; 处理器数
worker_rlimit_nofile 65530; 允许最多打开文件数
worker_connections 4096; 最大连接数数为
keepalive_timeout 65; 开启复用连接
gzip on; 压缩传输数据
怎么做压力测试呢?你要最大化性能?还是相对性能?我们通常需要的是满足需求就好的相对性能,而不是最大化性能。为什么呢?因为要最大化性能是要做出很多配置牺牲的,例如关闭日志,禁止访问时间等等。
按照上面的配置你的测试用例应该是,每次并发4000 请求 8000~10000 次, 你不能并发8000 请求 4000 这样测试。这是很多人常常犯的错误,所以测试者需要连接系统的配置参数,不能盲目使用数字实验。
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