ab压力测试

一、ab的原理

ab是apachebench命令的缩写。

ab的原理:ab命令会创建多个并发访问线程,模拟多个访问者同时对某一URL地址进行访问。它的测试目标是基于URL的,因此,它既可以用来测试apache的负载压力,也可以测试nginx、lighthttp、tomcat、IIS等其它Web服务器的压力。

ab命令对发出负载的计算机要求很低,它既不会占用很高CPU,也不会占用很多内存。但却会给目标服务器造成巨大的负载,其原理类似CC攻击。自己测试使用也需要注意,否则一次上太多的负载。可能造成目标服务器资源耗完,严重时甚至导致死机。

二、ab的安装

ab的安装非常简单,如果是源码安装apache的话,那就更简单了。apache安装完毕后ab命令存放在apache安装目录的bin目录下。如下:

/usr/local/apache2/bin

如果apache 是通过yum的RPM包方式安装的话,ab命令默认存放在/usr/bin目录下。如下:

which ab

注意:如果不想安装apache但是又想使用ab命令的话,我们可以直接安装apache的工具包httpd-tools。如下:

yum -y install httpd-tools

查看ab是否安装成功,可以切换到上述目录下,使用ab –V命令进行检测。如下:

ab -V

如果ab安装成功,通过ab –V命令则会显示ab的相迎版本,如上图示。

注意以上是在linux平台下进行安装的,如果是windows平台下,我们也可以下载对应的apache版本进行安装。

三、ab参数说明

有关ab命令的使用,我们可以通过帮助命令进行查看。如下:

ab --help

下面我们对这些参数,进行相关说明。如下:

-n在测试会话中所执行的请求个数。默认时,仅执行一个请求。

-c一次产生的请求个数。默认是一次一个。

-t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。

-p包含了需要POST的数据的文件。

-P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。

-T POST数据所使用的Content-type头信息。

-v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。

-V显示版本号并退出。

-w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执行HEAD请求,而不是GET。

-x设置

属性的字符串。

-X对请求使用代理服务器。

-y设置

属性的字符串。

-z设置

属性的字符串。

-C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。

-h显示使用方法。

-d不显示"percentage served within XX [ms] table"的消息(为以前的版本提供支持)。

-e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。

-g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。

-i执行HEAD请求,而不是GET。

-k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。

-q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。

四、ab性能指标
在进行性能测试过程中有几个指标比较重要:

1、吞吐率(Requests per second)

服务器并发处理能力的量化描述,单位是reqs/s,指的是在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。

记住:吞吐率是基于并发用户数的。这句话代表了两个含义:

a、吞吐率和并发用户数相关

b、不同的并发用户数下,吞吐率一般是不同的

计算公式:总请求数/处理完成这些请求数所花费的时间,即

Request per second=Complete requests/Time taken for tests

必须要说明的是,这个数值表示当前机器的整体性能,值越大越好。

2、并发连接数(The number of concurrent connections)

并发连接数指的是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(Concurrency Level)

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。在HTTP/1.1下,IE7支持两个并发连接,IE8支持6个并发连接,FireFox3支持4个并发连接,所以相应的,我们的并发用户数就得除以这个基数。

4、用户平均请求等待时间(Time per request)

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:

Time per request=Time taken for tests/(Complete requests/Concurrency Level)

5、服务器平均请求等待时间(Time per request:across all concurrent requests)

计算公式:处理完成所有请求数所花费的时间/总请求数,即:

Time taken for/testsComplete requests

可以看到,它是吞吐率的倒数。

同时,它也等于用户平均请求等待时间/并发用户数,即

Time per request/Concurrency Level

五、ab实际使用

ab的命令参数比较多,我们经常使用的是-c和-n参数

#ab -n 1000 -c 100 localhost/index.php

打印结果如下:

F:\Apache2.2\bin>ab -n 1000 -c 100 localhost/index.php
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 655654 $>
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)
Completed 100 requests
Completed 200 requests
Completed 300 requests
Completed 400 requests
Completed 500 requests
Completed 600 requests
Completed 700 requests
Completed 800 requests
Completed 900 requests
Completed 1000 requests
Finished 1000 requests

Server Software: Apache/2.2.25 (服务器软件名称及版本信息)
Server Hostname: localhost (服务器主机名)
Server Port: 80 (服务器端口)
Document Path: /index.php (供测试的URL路径)
Document Length: 10 bytes (供测试的URL返回的文档大小)
Concurrency Level: 100 (并发数)
Time taken for tests: 0.247 seconds (压力测试消耗的总时间)
Complete requests: 1000 (压力测试的总次数)
Failed requests: 0 (失败的请求数)
Write errors: 0 (网络连接写入错误数)
Total transferred: 198000 bytes (传输的总数据量)
HTML transferred: 10000 bytes (HTML文档的总数据量)
Requests per second: 4048.34 [#/sec] (mean) (平均每秒的请求数)
Time per request: 24.701 [ms] (mean) (所有并发用户(这里是100)都请求一次的平均时间)
Time per request: 0.247 [ms] (mean, across all concurrent requests) (单个用户请求一次的平均时间)
Transfer rate: 782.78 [Kbytes/sec] received (传输速率,单位:KB/s)
Connection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 0 0 0.3 0 1
Processing: 6 23 4.2 24 30
Waiting: 5 20 5.3 21 29
Total: 6 23 4.2 24 30

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 24
66% 25
75% 26
80% 26
90% 27
95% 27
98% 28
99% 29
100% 30 (longest request)

在上面的测试中,我们设置的压力测试总次数以及并发数并没有让服务器感觉到什么「压力」,现在我们再来看一个「压力山大」的执行命令:ab -n 100000 -c 1000 localhost/index.php,这个时候apache就直接罢工——拒绝访问了:

F:\Apache2.2\bin>ab -n 100000 -c 1000 localhost/index.php
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 655654 $>
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)
Test aborted after 10 failures
apr_socket_connect(): 由于目标计算机积极拒绝,无法连接。 (730061)