1 測試指標

根據服務實際情況選擇需要評估指標進行衡量

1.1 CPU性能

1.1.1 CPU 使用率

用戶CPU使用率	系統CPU使用率	iowait CPU使用率	軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率

用戶 CPU 使用率，包括用戶態 CPU 使用率（user）和低優先級用戶態 CPU 使用率（nice），表示 CPU 在用戶態運行的時間百分比。用戶 CPU 使用率高，通常說明有應用程序比較繁忙。

系統 CPU 使用率，表示 CPU 在內核態運行的時間百分比（不包括中斷）。系統 CPU 使用率高，說明內核比較繁忙。

等待 I/O 的 CPU 使用率，通常也稱為 iowait，表示等待 I/O 的時間百分比。iowait 高，通常說明系統與硬件設備的 I/O 交互時間比較長。

軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率，分別表示內核調用軟中斷處理程序、硬中斷處理程序的時間百分比。它們的使用率高，通常說明系統發生了大量的中斷。

統計數據的方式

$top

用戶CPU使用率 = us + ni

系統CPU使用率 = sy

iowait CPU使用率 = wa

軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率 = si + hi

1.1.2 平均負載

指單位時間內，系統處于可運行狀態和不可中斷狀態的平均進程數，也就是平均活躍進程數

1min	5min	15min

衡量負載的標準

需要根據當前的cpu數來進行比較，需要先計算出當前服務所在服務器上的cpu數來衡量

$grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l

例：假設我們在一個單 CPU 系統上看到平均負載為 1.73，0.60，7.98，那么說明在過去 1 分鐘內，系統有 73% 的超載，而在 15 分鐘內，有 698% 的超載，從整體趨勢來看，系統的負載在降低(超載量=平均負載- CPU數量)

如果 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的三個值基本相同，或者相差不大，那就說明系統負載很平穩。

如果 1 分鐘的值遠小于 15 分鐘的值，就說明系統最近 1 分鐘的負載在減少，而過去 15 分鐘內卻有很大的負載。

如果 1 分鐘的值遠大于 15 分鐘的值，就說明最近 1 分鐘的負載在增加，這種增加有可能只是臨時性的，也有可能還會持續增加下去，所以就需要持續觀察。一旦 1 分鐘的平均負載接近或超過了 CPU 的個數，就意味著系統正在發生過載的問題，這時就得分析調查是哪里導致的問題，并要想辦法優化了

統計數據的方式

uptime //或者top

后面三個數字，依次則是過去 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均負載

1.2 內存性能

1.2.1 系統內存性能

total	used	free	shared	buff/cache	available

total 是總內存大小

used 是已使用內存的大小，包含了共享內存

free 是未使用內存的大小?

shared 是共享內存的大小

buff/cache 是緩存和緩沖區的大小

available 是新進程可用內存的大小。

統計數據的方式

free -h

1.2.2 程序內存性能

VIRT	RES	SHR	%MEM

VIRT 是進程虛擬內存的大小，只要是進程申請過的內存，即便還沒有真正分配物理內存，也會計算在內。

RES 是常駐內存的大小，也就是進程實際使用的物理內存大小，但不包括 Swap 和共享內存。

SHR 是共享內存的大小，比如與其他進程共同使用的共享內存、加載的動態鏈接庫以及程序的代碼段等。共享內存 SHR 并不一定是共享的，比方說，程序的代碼段、非共享的動態鏈接庫，也都算在 SHR 里。當然，SHR 也包括了進程間真正共享的內存。所以在計算多個進程的內存使用時，不要把所有進程的 SHR 直接相加得出結果

%MEM 是進程使用物理內存占系統總內存的百分比。

統計數據的方式

top

1.3 網絡性能

1.3.1 網絡層和數據鏈路層轉發性能?

在這兩個網絡協議層中，每秒可處理的網絡包數 PPS，就是最重要的性能指標。特別是 64B 小包的處理能力，需要特別測試。

測試工具推薦 pktgen

所用時間	網絡包數量	PPS	吞吐量	錯誤數

1.3.2 傳輸層TCP/UDP 性能

測試工具推薦 iperf 或者 netperf

iPerf - iPerf3 and iPerf2 user documentation
Care and Feeding of Netperf 2.7.X

壓測一段時間記錄pps和吞吐率

# 數字1表示每隔1秒輸出一組數據

sar -n DEV 1

Linux 4.15.0-1035 (ubuntu) 01/06/19 _x86_64_ (2 CPU)

13:21:40 IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s %ifutil

13:21:41 eth0 18.00 20.00 5.79 4.25 0.00 0.00 0.00 0.00

13:21:41 lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

吞吐量	PPS

rxpck/s 和 txpck/s 分別是接收和發送的 PPS，單位為包 / 秒。

rxkB/s 和 txkB/s 分別是接收和發送的吞吐量，單位是 KB/ 秒。

rxcmp/s 和 txcmp/s 分別是接收和發送的壓縮數據包數，單位是包 / 秒。

%ifutil 是網絡接口的使用率，即半雙工模式下為 (rxkB/s+txkB/s)/Bandwidth，而全雙工模式下為 max(rxkB/s, txkB/s)/Bandwidth

1.3.3 應用層HTTP/HTTPS 性能

測試工具推薦 wrk

相對ab和iperf這類工具來說，wrk可以嵌入lua腳本，給請求增加payload，更接近實際應用場景，測出服務的真實性能。

# -c表示并發連接數1000，-t表示線程數為2，-d表示測試持續時間單位s

?wrk -c 1000 -t 2 -d 300s --latency http://192.168.1.1/

wrk 安裝方式

https://github.com/wg/wrk

cd wrk

apt-get install build-essential -y

make

sudo cp wrk /usr/local/bin/

QPS	吞吐率	請求總數	請求失敗總數	請求成功率

請求延遲的分布

50%	75%	90%	99%

附上延時分布條形圖

8 threads and 200 connections （共8個測試線程，200個連接）

Thread Stats? Avg? ? ? Stdev? ? Max? +/- Stdev（平均值） （標準差）（最大值）（正負一個標準差所占比例）Latency? ? 46.67ms? 215.38ms? 1.67s? ? 95.59%（延遲）Req/Sec? ? 7.91k? ? 1.15k? 10.26k? ? 70.77%（處理中的請求數）Latency Distribution （延遲分布）50%? ? 2.93ms75%? ? 3.78ms90%? ? 4.73ms99%? ? 1.35s （99分位的延遲：%99的請求在1.35s以內）1790465 requests in 30.01s, 684.08MB read （30.01秒內共處理完成了1790465個請求，讀取了684.08MB數據）Requests/sec:? 59658.29 （平均每秒處理完成59658.29個請求）Transfer/sec:? ? 22.79MB （平均每秒讀取數據22.79MB）

?

• 先使用單線程不斷增加連接數，直到QPS保持穩定或響應時間超過業務要求限制。在當期數值取得單線程最優連接數。 ?

• 單個連接線程數保持不變，不斷增加線程數(建議到CPU核心數為止即可)，直到整體出現QPS水平。

• 如果QPS沒有出現隨著線程數增長則是目標服務器性能已經達到瓶頸，wrk單線程即可壓測出目標機器最優QPS。

• 如果QPS一直沒有出現水平趨勢，則說明wrk壓測機性能出現了瓶頸，需要擴大wrk壓測機性能或者增加壓測機器集群。

• 運行 wrk 的機器必須有足夠數量的可用臨時端口，并且應該快速回收關閉的套接字。 為了處理初始連接突增，服務器的 listen(2) backlog 應該大于正在測試的并發連接數。

測試短鏈接并發連接數

Releases · link1st/go-stress-testing · GitHub

-c?表示并發數

-n?每個并發執行請求的次數，總請求的次數 = 并發數?*?每個并發執行請求的次數

-u?需要壓測的地址

# 運行 以mac為示例

./go-stress-testing-mac -c 1 -n 100 -u https://www.baidu.com/

模板如下：

性能測試 模板

1、概況

1.1 測試背景

簡要描述與測試項目相關的一些背景資料，如項目上線計劃、測試需求等。

1.2 測試目的

在大用戶量、數據量的超負荷下，獲得服務器運行時的相關數據，從而進行分析，查看xx服務是否符合需求。

1.3 測試范圍

本次測試主要是對xx 服務的性能測試。

2. 測試工具及環境

2.1 測試環境

描述測試環境的物理架構，可以用物理架構圖來展示。

2.2 基本配置

描述如何部署測試環境基于測試前需要配置的一些參數等。

測試環境

操作系統	網絡	內存

被測服務的環境

操作系統	網絡	內存	被測對象commit號/版本號

2.3 測試工具

a.壓測工具：go-stress和wrk

b.監控工具：graph

3、測試內容

3.1 增加并發連接數(短鏈接)

# -c 表示并發數 -n 表示每個并發執行請求的次數

./go-stress-testing-mac -c 1000 -n 1000 -u https://www.baidu.com/

./go-stress-testing-mac -c 10000 -n 1000 -u https://www.baidu.com/

./go-stress-testing-mac -c 20000 -n 1000 -u https://www.baidu.com/

./go-stress-testing-mac -c 50000 -n 1000 -u https://www.baidu.com/

并發連接數	CPU
	系統				進程
	用戶CPU使用率	系統CPU使用率	iowait CPU使用率	軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率	進程CPU使用率
1000
10000
20000
50000

并發連接數	內存
	系統使用內存	進程使用內存
1000
10000
20000
50000

并發連接數	網絡
	QPS	吞吐率	請求失敗率	請求分布延時
				p75	p90	p99
1000
10000
20000
50000

將以上表格中的CPU、內存、網絡(除請求延時繪制成條形圖外)繪制成折線圖。

3.2 增加連接數(長連接)

測試工具 wrk

# -c表示并發連接數1000，-t表示線程數為2，-d表示測試持續時間單位s

?wrk -c 1000 -t 10 -d 600s --latency http://192.168.1.1/

?wrk -c 10000 -t 100 -d 600s --latency http://192.168.1.1/

?wrk -c 20000 -t 200 -d 600s --latency http://192.168.1.1/

?wrk -c 50000 -t 500 -d 600s --latency http://192.168.1.1/

并發連接數	CPU
	系統				進程
	用戶CPU使用率	系統CPU使用率	iowait CPU使用率	軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率	進程CPU使用率
1000
10000
20000
50000

并發連接數	內存
	系統使用內存	進程使用內存
1000
10000
20000
50000

并發連接數	網絡
	QPS	吞吐率	請求失敗率	請求分布延時
				p75	p90	p99
1000
10000
20000
50000

3.3 增加機器數，壓出直至服務所在服務器上的CPU能達到95%以上

壓測機器數	網絡	內存
1	153.165
2
...

測試工具 wrk

# -c表示并發連接數1000，-t表示線程數為2，-d表示測試持續時間單位s

?wrk -c 50000 -t 500 -d 600s --latency http://192.168.1.1/ //server-1

?wrk -c 50000 -t 500 -d 600s --latency http://192.168.1.1/ //server-2

?wrk -c 50000 -t 500 -d 600s --latency http://192.168.1.1/ //server-3

...

并發連接數	CPU
	系統				進程
	用戶CPU使用率	系統CPU使用率	iowait CPU使用率	軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率	進程CPU使用率
50000

并發連接數	內存
	系統使用內存	進程使用內存
50000

并發連接數	網絡
	QPS	吞吐率	請求失敗率	請求分布延時
				p75	p90	p99
50000

3.4 使用大文件傳輸，測試出吞吐率

測試工具 wrk

# -c表示并發連接數1000，-t表示線程數為2，-d表示測試持續時間單位s

?wrk -c 1000 -t 100 -d 600s --latency http://192.168.1.1/

并發連接數	CPU
	系統				進程
	用戶CPU使用率	系統CPU使用率	iowait CPU使用率	軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率	進程CPU使用率
1000

并發連接數	內存
	系統使用內存	進程使用內存
1000

并發連接數	網絡
	QPS	吞吐率	請求失敗率	請求分布延時
				p75	p90	p99
1000

3.5 持續壓測72小時，保持服務所在的服務器CPU達到百分之70，測試穩定性

壓測時間	服務是否正常

4、測試結果與分析

結論：

? ? ? ? ? ? 1.當并發連接數達到最大值xx ，CPU的占用為xx％，內存占用xxM，平均延時為xxms, 請求失敗率為xx%.

? ? ? ? ? ? 2.當長連接數達到最大值xx，CPU的占用為xx％，內存占用xxM，p90為xxms, 請求失敗率為xx%,QPS為xx,吞吐率為xx.

? ? ? ? ? ? 3.xxx性能在CPU方面占用過多,過多的系統調用導致CPU飆升,內存占用過多,需要相應的優化.

? ? ? ? ? ? 4.給出運行服務所需要的配置參數列表

總結

以上是生活随笔為你收集整理的性能压测模板整理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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