内容简介:又参考了一些论文,发现他们在考虑Web应用程序性能时,主要考虑吞吐量。本文,就来研究一下ApacheBench测量吞吐量的方法,并且使用gnuplot绘制出吞吐量与时间的关系。ApacheBench(ab)是Apache自带的一个Web压力测试工具,也可以单独下载使用。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。
《虚拟机在线迁移的性能统计》 一文中,提到了虚拟机迁移的四个性能指标。但是文中只记录了迁移时间、停机时间、迁移数据量的测量方法,对于应用程序的性能,由于没有想到好的测量方法,最终搁置。
又参考了一些论文,发现他们在考虑Web应用程序性能时,主要考虑吞吐量。本文,就来研究一下ApacheBench测量吞吐量的方法,并且使用gnuplot绘制出吞吐量与时间的关系。
ApacheBench
ApacheBench(ab)是Apache自带的一个Web压力测试工具,也可以单独下载使用。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。
安装
1、安装apache
apt install apache2
2、测试
curl localhost ab -V
单独下载ab的话,可以使用 apt install apache2-utils
。
使用
ab命令使用说明:
ab [options] [http[s]://]hostname[:port]/path
可选参数如下:
-n requests Number of requests to perform -c concurrency Number of multiple requests to make at a time -t timelimit Seconds to max. to spend on benchmarking This implies -n 50000 -s timeout Seconds to max. wait for each response Default is 30 seconds -b windowsize Size of TCP send/receive buffer, in bytes -B address Address to bind to when making outgoing connections -p postfile File containing data to POST. Remember also to set -T -u putfile File containing data to PUT. Remember also to set -T -T content-type Content-type header to use for POST/PUT data, eg. 'application/x-www-form-urlencoded' Default is 'text/plain' -v verbosity How much troubleshooting info to print -w Print out results in HTML tables -i Use HEAD instead of GET -x attributes String to insert as table attributes -y attributes String to insert as tr attributes -z attributes String to insert as td or th attributes -C attribute Add cookie, eg. 'Apache=1234'. (repeatable) -H attribute Add Arbitrary header line, eg. 'Accept-Encoding: gzip' Inserted after all normal header lines. (repeatable) -A attribute Add Basic WWW Authentication, the attributes are a colon separated username and password. -P attribute Add Basic Proxy Authentication, the attributes are a colon separated username and password. -X proxy:port Proxyserver and port number to use -V Print version number and exit -k Use HTTP KeepAlive feature -d Do not show percentiles served table. -S Do not show confidence estimators and warnings. -q Do not show progress when doing more than 150 requests -l Accept variable document length (use this for dynamic pages) -g filename Output collected data to gnuplot format file. -e filename Output CSV file with percentages served -r Don't exit on socket receive errors. -m method Method name -h Display usage information (this message) -Z ciphersuite Specify SSL/TLS cipher suite (See openssl ciphers) -f protocol Specify SSL/TLS protocol (TLS1, TLS1.1, TLS1.2 or ALL)
1、模拟10个client,总共发送100个请求(每个client发送10个请求)
ab -n 100 -c 10 http://localhost/
注意网址后面要加”/“或者明确的path。
运行结果如下:
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1706008 $> Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/ Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/ Benchmarking localhost (be patient).....done Server Software: Apache/2.4.18 Server Hostname: localhost Server Port: 80 Document Path: / Document Length: 11321 bytes Concurrency Level: 10 Time taken for tests: 0.013 seconds Complete requests: 100 Failed requests: 0 Total transferred: 1159500 bytes HTML transferred: 1132100 bytes # 相当于LoadRunner中的每秒事务数 Requests per second: 7841.29 [#/sec] (mean) # 相当于LoadRunner中的平均事务响应时间 Time per request: 1.275 [ms] (mean) # 每个连接请求实际运行时间的平均值 Time per request: 0.128 [ms] (mean, across all concurrent requests) Transfer rate: 88788.85 [Kbytes/sec] received Connection Times (ms) min mean[+/-sd] median max Connect: 0 0 0.1 0 1 Processing: 0 1 0.3 1 1 Waiting: 0 0 0.2 0 1 Total: 1 1 0.3 1 2 Percentage of the requests served within a certain time (ms) 50% 1 66% 1 75% 1 80% 1 90% 2 95% 2 98% 2 99% 2 100% 2 (longest request)
性能测试得到的最重要的指标是QPS(Requests per second),反映了接口的并发承受能力,也就是系统的峰值性能。如果对接口的调用超过了这一限制,就要考虑提升硬件或者做一些优化了。更多结果说明参考 Web性能压力测试 工具 之ApacheBench详解 。
2、指定测试的最大时间为10秒
ab -t 10 -n 1000000 http://localhost/
“-t”可以指定测试的最大时间,如果还不到此数请求已经发完,那么测试也会结束。当使用”-t”参数时,ab内部默认最大的请求数为50000,为了同时使用”-n”指定的参数,可以将”-t”参数放在”-n”参数之前。更多内容参考 按时间进行压力测试 。
3、测试结果存入gnuplot格式的文件
ab -g t10.dat -t 10 -n 1000000 http://localhost/
gnuplot
gnuplot是一个小巧实用的数据处理工具,主要用来绘制2D/3D的数据或者函数图像,但是也包含数学计算、拟合等功能。虽然它的名字里有个“gnu”,但是它和大名鼎鼎的GNU没什么关系,使用的授权协议也不是GNU GPL,所以这里的“gnu”是小写,全名应该读作“new plot”。
安装
1、终端输入 gnuplot
,提示:
The program 'gnuplot' can be found in the following packages: * gnuplot-nox * gnuplot-qt * gnuplot-x11 * gnuplot5-nox * gnuplot5-qt * gnuplot5-x11 Try: sudo apt install <selected package>
可见gnuplot在多个软件包中都包含,这里我们选择安装gnuplot-nox或者gnuplot-qt。
2、安装gnuplot-nox
apt install gnuplot-nox
3、测试
gnuplot -V
其他平台的安装,参考 谈谈gnuplot(一):安装 。
使用
1、启动
输入 gnuplot
,进入gnuplotshell。
这里包含gnuplot的版本、系统、版权等信息。最关键的是最后一条:
Terminal type set to ‘unknown’
什么是terminal?在gnuplot中,terminal就是说你打算用什么方式输出图片。这里默认的terminal是unknown,因为我们安装了gnuplot-nox。一般需要修改为wxt,也就是直接输出到电脑屏幕上。
2、设置terminal
set terminal dumb plot sin(x)
以上,设置terminal为dumb,也就是直接在 shell 中显示绘图结果。
3、图形界面显示
在shell中绘图,太粗糙,我们想要在图形界面中显示。
(1)使用vncserver连接服务器,参考 Linux下使用VirtualBox
(2)启动gnuplot,设置terminal
set terminal wxt
或者 set terminal x11
无法成功,因为没有安装图形界面支持。
(3)安装图形界面支持
apt install gnuplot-x11
之后再启动gnuplot,默认terminal为x11。
(4)尝试绘图
更多绘制方法,参考 程序员的绘图利器 — Gnuplot 。
4、gnuplot脚本
(1)新建sin.plt脚本,内容为:
# 绘制sin set xlabel 'x' set ylabel 'y' plot sin(x)
(2)运行脚本
gnuplot sin.plt
或者在gnushell中执行 load 'sin.plt'
,值得一提的是,前一种方法绘制的图像会一闪而过。
(3)保存脚本
如果在gnushell执行了一些set命令,然后plot进行绘图,想要保存这些操作,方便下次使用,那么可以使用 save 'filename.plt'
命令保存脚本。
绘制ab数据
在ab使用一节,已经保存两个文件,n10000.dat和t10.dat,接下来我们把该文件中的数据绘制一下。主要参考 使用Apache Bench 和 Gnuplot产生性能测试图 。
响应时间
1、查看t10.dat文件
tail t10.dat
- starttime:人类可读的开始时间
- seconds:开始时间的unix时间戳值
- ctime:对应的ab输出中的Connection Times(ms)中的Connect
- dtime:对应的ab输出中的Connection Times(ms)中的Processing
- ttime:对应的ab输出中的Connection Times(ms)中的Total
- wait:对应的ab输出中的Connection Times(ms)中的Waiting
2、新建t10.plt脚本,绘制request与response time的关系图
# output as png image set terminal png # save file to "t10.png" set output "t10.png" # graph title set title "ab -g t10.dat -t 10 -n 1000000 http://localhost/" # nicer aspect ratio for image size set size 1,0.7 # y-axis grid set grid y #x-axis label set xlabel "request" #y-axis label set ylabel "response time (ms)" #plot data from "t10.dat" using column 9 with smooth sbezier lines plot "t10.dat" using 9 smooth sbezier with lines title "t10"
3、执行t10.plt脚本
gnuplot t10.plt
生成的t10.png图像如下:
这张图,和教程中给的结果差别很大,看不出逐渐增长的趋势。从上图可以看出,10s内发送了接近6万个请求,response time最大才12ms,应该是因为本机性能太好导致的。所以,小编决定换一个主机测试。
4、测试个人博客
ab -g t10.dat -t 10 -n 1000000 http://www.voidking.com/
5、再次执行t10.plt脚本
生成的图像如下:
由上图可以看出,10ms内发送了接近120个请求,response time逐渐增长,最大为99ms。
吞吐量
上面的效果并不是我们最终想要的,我们需要的,是response per second与time的关系,也就是吞吐量。
1、新建pt10.sh脚本,处理t10.dat
#!/bin/bash start_time=`awk '{print $6}' t10.dat | grep -v 'wait' | sort | uniq -c|head -1|awk '{print $2}'` awk '{print $6}' t10.dat | grep -v 'wait' | sort | uniq -c|awk -v t=$start_time '{print $2-t,$1}' > epochtime.dat
2、执行pt10.sh
chmod a+x pt10.sh ./pt10.sh
3、新建throughput.plt脚本
# output as png image set terminal png size 1000,560 set output "throughput.png" #graph title set title "Throughput" set key invert reverse Left outside # nicer aspect ratio for image size #set size 1,0.6 # y-axis grid set grid y # x-axis label set xlabel "time" # y-axis label set ylabel "responses per second" plot "epochtime.dat" using 1:2 with lines title "t10"
生成的图像如下:
后记
以上,完成了ApacheBenchmark和gnuplot的基础学习。gnuplot确实是一个很棒的绘图工具,绘出的图看起来就专业。以后就不用excel绘图了,安装一个 windows版gnuplot ,完美。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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