Apache Bench——ab 性能测试工具
2019-02-26 本文已影响16人
独木舟的木
一、相关概念
与压力测试有关的概念：
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
每秒请求数 = 完成请求数 / 测试时间。
2. 并发连接数（并发连接数）
- 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（并发用户数，并发级别）
- 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（每个请求的时间）
- 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
每个请求的时间 = 测试所花费的时间 /（完整请求 / 并发级别）。
5. 服务器平均请求等待时间（每个请求的时间：跨所有并发请求）
- 计算公式：处理完成所有请求数所花费的时间 / 总请求数，即所花费的时间 / testsComplete 请求。
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
每个请求的时间 / 并发级别。
二、什么是 Apache Bench
官网地址：ab - Apache HTTP server benchmarking tool
ab - Apache HTTP 服务器性能基准工具。
AB 是 Apache 的超文本传输协议（HTTP）的性能测试工具。其设计意图是描绘当前所安装的的 Apache 的执行性能，主要是显示你安装的 Apache 的每秒可以处理多少个请求。
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。
ab 是一种用于测试 Apache 超文本传输协议（HTTP）服务器的工具。apache 自带 ab 工具，可以测试
apache、IIs、tomcat、nginx 等服务器。但是 ab 没有 Jmeter、Loadrunner 那样有各种场景设计、各种图形报告和监控，只需一个命令即可，有输出描述，可以简单的进行一些压力测试。
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
三、使用
查看 Apache 版本
Mac 系统下自带 Apache，可以使用 apachectl -v 命令查看 Apache 版本：
$ apachectl -v
Server version: Apache/2.4.34 (Unix)
Server built: Aug 17 2018 18:35:43
查看 ab 版本
$ ab -V # 注意到，这里是大写的V
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1826891 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/
查看当前系统的默认文件打开数：
ulimit -a
-t: cpu time (seconds) unlimited
-f: file size (blocks) unlimited
-d: data seg size (kbytes) unlimited
-s: stack size (kbytes) 8192
-c: core file size (blocks) 0
-v: address space (kbytes) unlimited
-l: locked-in-memory size (kbytes) unlimited
-u: processes 1418
-n: file descriptors 4864
设置打开文件数限制为 2048：
ulimit -n 2048
测试命令
| 命令行参数 | 说明 |
|---|---|
| -n | 请求次数 |
| -c | 并发数 |
| -r | 当接收到错误时，不要退出套接字（socket） |
$ ab -n 100 -c 10 https://www.baidu.com/
# -------- Apache 版本信息 --------
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1826891 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/
Benchmarking www.baidu.com (be patient).....done
# -------- Web 服务器信息 --------
# 请求返回 header 类型，可能是 nginx、apache、IIs 等
Server Software: BWS/1.1
# 请求 ip 或者域名
Server Hostname: www.baidu.com
# 请求端口，当前请求为 https 所以端口为 443，请求 http 端口 80
Server Port: 443
# HTTPS 端口协议
SSL/TLS Protocol: TLSv1.2,ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256,2048,128
TLS Server Name: www.baidu.com
# -------- 请求文档相关信息 --------
# 请求路径
Document Path: /
# 第一个成功返回的文档的字节大小（此为 http 响应的正文长度）
Document Length: 227 bytes
# -------- 压力测试指标 --------
# 并发请求数
Concurrency Level: 10
# 测试持续时间：从建立连接到最后接受完成总时间
Time taken for tests: 3.412 seconds
# 完成的请求数
Complete requests: 100
# 失败的请求数
Failed requests: 0
# 网络传输量：从服务器接收的字节总数
Total transferred: 89300 bytes
# HTML 内容传输量
HTML transferred: 22700 bytes
# ———— ⭐️ 吞吐率，每秒请求数（总请求数 / 总时间）
# ———— 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
Requests per second: 29.31 [#/sec] (mean)
# ———— ⭐️ 用户平均请求等待时间 =concurrency * timetaken * 1000 / done
# ———— 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: 341.196 [ms] (mean)
# ———— ⭐️ 服务器平均请求处理时间 =timetaken * 1000 / done
Time per request: 34.120 [ms] (mean, across all concurrent requests)
# 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
Transfer rate: 25.56 [Kbytes/sec] received
# -------- 网络连接情况 --------
# 网络上消耗的时间的分解
Connection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 101 219 284.1 132 1271
Processing: 32 52 35.3 43 358
Waiting: 32 47 15.4 42 112
Total: 136 270 286.8 185 1310
# -------- 请求处理时间分布情况 --------
# ⭐️ 每个请求处理时间的分布情况，50%的处理时间在185ms内，66%的处理时间在202ms内...，
# 重要的是看90%的处理时间。
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 185
66% 202
75% 229
80% 235
90% 337
95% 1283
98% 1308
99% 1310
100% 1310 (longest request)
关于登陆的问题
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：
-
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
-
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/
错误问题:apr_socket_connect(): Operation already in progress (37)
$ ab -n 1000000 -c 2000 -r http://119.3.86.178:80/
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1826891 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/
Benchmarking 119.3.86.178 (be patient)
Test aborted after 10 failures
apr_socket_connect(): Operation already in progress (37)
Total of 9725 requests completed
ulimit -n 2048
~ master ● ulimit -a
-t: cpu time (seconds) unlimited
-f: file size (blocks) unlimited
-d: data seg size (kbytes) unlimited
-s: stack size (kbytes) 8192
-c: core file size (blocks) 0
-v: address space (kbytes) unlimited
-l: locked-in-memory size (kbytes) unlimited
-u: processes 1418
-n: file descriptors 2048
错误问题: apr_socket_recv: Connection reset by peer (54)
这个报错一般是由于使用的 MacOSX 默认自带的 ab 限制了并发数导致的。
解决办法：下载最新的 apache 并重新编译，备份原来的 ab 并将新编译的 ab 替换到原来的路径
参考：MAC 上使用 ab
重新安装 Apache
参考：macOS 10.13 High Sierra Apache 安装程序：多个 PHP 版本
附：ab 参数说明
Options are:
-n requests Number of requests to perform
在测试会话中所执行的请求个数。 默认时，仅执行一个请求，但通常其结果不具有代表意义
-c concurrency Number of multiple requests to make at a time
一次产生的请求个数。默认是一次一个
-t timelimit Seconds to max. to spend on benchmarking
This implies -n 50000
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
-s timeout Seconds to max. wait for each response
Default is 30 seconds
单个请求最大延迟，默认为30s
-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
包含了需要POST的数据的文件
-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'
POST数据所使用的Content-type头信息
-v verbosity How much troubleshooting info to print
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
-w Print out results in HTML tables
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 Use HEAD instead of GET
执行HEAD请求，而不是GET
-x attributes String to insert as table attributes
设置<table>属性的字符串。 此属性被填入<table 这里 >
-y attributes String to insert as tr attributes
设置<tr>属性的字符串
-z attributes String to insert as td or th attributes
设置<td>属性的字符串
-C attribute Add cookie, eg. 'Apache=1234'. (repeatable)
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 attribute Add Arbitrary header line, eg. 'Accept-Encoding: gzip'
Inserted after all normal header lines. (repeatable)
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 attribute Add Basic WWW Authentication, the attributes
are a colon separated username and password.
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
-P attribute Add Basic Proxy Authentication, the attributes
are a colon separated username and password.
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
-X proxy:port Proxyserver and port number to use
对请求使用代理服务器
-V Print version number and exit
显示版本号并退出
-k Use HTTP KeepAlive feature
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
-d Do not show percentiles served table.
不显示"percentage served within XX [ms] table"的消息(为以前的版本提供支持)
-S Do not show confidence estimators and warnings.
不显示中值和标准背离值， 而且在均值和中值为标准背离值的1到2倍时，也不显示警告或出错信息。 默认时，会显示 最小值/均值/最大值等数值。(为以前的版本提供支持)
-q Do not show progress when doing more than 150 requests
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
-l Accept variable document length (use this for dynamic pages)
-g filename Output collected data to gnuplot format file.
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
-e filename Output CSV file with percentages served
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
-r Don't exit on socket receive errors.
-h Display usage information (this message)
显示使用方法
-Z ciphersuite Specify SSL/TLS cipher suite (See openssl ciphers)
-f protocol Specify SSL/TLS protocol
(SSL3, TLS1, TLS1.1, TLS1.2 or ALL)
