陳顯銘（山丘）

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陳顯銘，花名山丘，就職于螞蟻集團，對分布式應用架構、服務化、性能優化等有深入的理解。參與支付寶支付鏈路核心系統，設計、調優應用系統關鍵能力， 高效、穩定保障系統平穩支撐大促。曾歷經多年雙十一大促，對于性能調優、構建高可用系統有豐富的實戰經驗。熟悉常見的性能優化模式，比如應用結構優化、鏈路級、單系統優化等多種優化方式。對于常見的壓測模式，如單機壓測、鏈路級壓測都有深厚的積累。作為一名性能專家，以追求性能最大化為己任，與之相伴的自然是高技巧、高難度的代碼優化。這也是一名性能專家的畢生追求。

通過性能優化的常見模式及趨勢，我們大概知道了性能優化的一些招式，但是發現有性能問題的常見模式還是壓測。本章列舉常見的壓測模型并對其進行闡述分析。

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壓測模型抽象

壓測模型可以被抽象為圖 18.1 的模型。該模型主要包含如下三大部分。

• 壓測任務管理：負責對壓測場景、目標、策略進行管理。比如對支付業務場景進行壓測時需要持續 30 分鐘，且需要使 QPS 的壓力值達到 1WQPS 等。

• 壓測任務執行：通過單機、分布式等壓力機執行壓測策略層下的壓測任務，并在壓測系統中輸出相關監控指標。

• 壓測結果分析：壓測機會產出相關的系統性能日志，之后通過監控系統、工具體系進行數據分析，分析壓測情況，優化壓測策略，找到系統瓶頸。

圖 18.1

1.1

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壓測環境準備

環境準備是壓測的基礎，下面是需要準備的主要軟件和硬件環境的內容。

• 壓力機資源。

• 被壓測系統。

• 依賴資源（壓測數據、第三方依賴）。

1.2

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壓測執行閉環

壓測是一個不斷調整壓測參數、進行壓測、找到問題、解決問題、再次驗證等一系列

過程的組合，并不能一次性就可以做到完整、極致。整個的壓測過程是一個閉環過程，這個過程可以拆分為如下的幾個方面：

• 使用壓力機進行壓測。

• 分析程序收集壓測數據（RT、QPS/TPS、成功率、錯誤、內存、I/O 等）。

• 分析壓測報告。

• 確定優化計劃。

• 反饋到壓測系統或者調整壓測策略。

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線下壓測模型

線下壓測模型最多，也是最容易實現的。對于有技術實力的公司，開發環境和壓測環境是隔離的。圖 18.2 所示的是分布式系統結構的線下壓測模型拓撲圖，實線是同步調用，虛線是消息類調用。

圖 18.2

線下壓測模型的優缺點如下。

2.1

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優點

• 可以實現快速壓測。

• 壓測場景可以自由自定。

• 可以進行穩定性測試或者鏈路性能回歸。

2.2

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缺點

• 仿真度不高。

• 環境部署復雜。

• 多個壓測任務一般不能并行。

• 存在環境問題：

依賴系統可能缺失。

測試環境和線上環境的數據量不一樣。

服務化后，線上各應用是集群部署，比如 A 可能是 1000 臺，B 可能是 100 臺， 是 10:1 的比例關系，但是線下的比例一般是 1:1，這個比例是失真的。

3

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線上引流壓測模型

線上引流壓測模型是使用比較多的高仿真壓測，其模型結構如圖 18.3 所示。該模型的優缺點如下。

圖 18.3

3.1

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優點

• 真實的業務場景測試。

• 可以按需縮容。

• 可以快速回退。

3.2

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缺點

• 無法對鏈路節點進行壓測（與全鏈路壓測相比，該壓測方式存在著數據庫流量可能不夠、網絡節點不全等問題）。

• 很難進行超出業務流量的壓測。

• 很難評估鏈路性能。

線上引流壓測是不錯的壓測模式，其使用的關鍵技術如下。

• 流量的控制能力?？梢园葱枨袚Q流量，Web 層（諸如使用 Ngnix）以及服務和服務調用之間也需要按需切換。如果想要對流量有更強的控制，則建議在需要控制的各層加入代理層，在代理層上可以實現路由算法，通過調整路由算法達到控制的目的， 比如可以擴展 Ngnix 的模塊。如果使用的是 Dubbo，則可以擴展服務調用的尋址邏輯。

• 服務監控能力。如何在線上進行壓測并快速識別壓測情況？如果壓測在單臺機器上進行，登錄一臺機器即可確認情況，但是如果有多臺機器怎么辦？必須依靠自動化監控核心指標。

服務化后的系統使用普通的線上壓測模式很難發現鏈路上的問題，所以就需要使用下面要介紹的線上全鏈路壓測模型。

4

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線上全鏈路壓測模型

目前，在阿里巴巴已經實現了線上全鏈路壓測模型的落地，如圖 18.4 所示，用于對大促等爆發流量進行模擬。使用完全真實的線上環境進行高仿真的線上壓測，可以按照線上真實的容量部署情況進行鏈路壓測。

圖 18.4

線上全鏈路壓測模型的優缺點如下。

4.1

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優點

• 高仿真。

• 可以構造比日常容量大得多的請求量。

4.2

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缺點

該模型的實施成本很高，一般的公司可以不這么做，用前面的方式已經足夠了。

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總結

本章介紹的幾種壓測模型是現在主要使用的模型，可能會有一些變體模型，但不會相差太大。壓測時還有些需要注意的點，諸如要小心壓力機的瓶頸。現在常用的工具有 JMeter 等，在此不做詳解。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的蚂蚁集团技术专家山丘：性能优化常见压测模型及优缺点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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