CentOS環境下，apache ab性能測試功能介紹及使用

網站性能壓力測試是服務器網站性能調優過程當中必不可缺乏的一環。只有讓服務器處在高壓狀況下，才能真正體現出軟件、硬件等各類設置不當所暴露出的問題。

性能測試工具目前最多見的有如下幾種：ab、http_load、webbench、siege。今天咱們專門來介紹ab。

ab是apache自帶的壓力測試工具。ab很是實用，它不只能夠對apache服務器進行網站訪問壓力測試，也能夠對或其它類型的服務器進行壓力測試。好比nginx、tomcat、IIS等。

 

1、ab的原理

ab是apachebench命令的縮寫。

ab的原理：ab命令會建立多個併發訪問線程，模擬多個訪問者同時對某一URL地址進行訪問。它的測試目標是基於URL的，所以，它既能夠用來測試apache的負載壓力，也能夠測試nginx、lighthttp、tomcat、IIS等其它Web服務器的壓力。

ab命令對發出負載的計算機要求很低，它既不會佔用很高CPU，也不會佔用不少內存。但卻會給目標服務器形成巨大的負載，其原理相似CC攻擊。本身測試使用也須要注意，不然一次上太多的負載。可能形成目標服務器資源耗完，嚴重時甚至致使死機。

 

2、ab的安裝

ab的安裝很是簡單，若是是源碼安裝apache的話，那就更簡單了。apache安裝完畢後ab命令存放在apache安裝目錄的bin目錄下。以下：

/usr/local/apache2/bin

 

若是apache 是經過yum的RPM包方式安裝的話，ab命令默認存放在/usr/bin目錄下。以下：

which ab

 

注意：若是不想安裝apache可是又想使用ab命令的話，咱們能夠直接安裝apache的工具包httpd-tools。以下：

yum -y install httpd-tools

 

查看ab是否安裝成功，能夠切換到上述目錄下，使用ab –V命令進行檢測。以下：

ab -V

 

若是ab安裝成功，經過ab –V命令則會顯示ab的相迎版本，如上圖示。

注意以上是在linux平臺下進行安裝的，若是是windows平臺下，咱們也能夠下載對應的apache版本進行安裝。

目前apache最新版2.4.10，apache官網已經沒有windows下載的版本。可是咱們能夠下載apache官網提供的集成軟件包，以下：

 

3、ab參數說明

有關ab命令的使用，咱們能夠經過幫助命令進行查看。以下：

ab --help

 

下面咱們對這些參數，進行相關說明。以下：

-n在測試會話中所執行的請求個數。默認時，僅執行一個請求。

-c一次產生的請求個數。默認是一次一個。

-t測試所進行的最大秒數。其內部隱含值是-n 50000，它可使對服務器的測試限制在一個固定的總時間之內。默認時，沒有時間限制。

-p包含了須要POST的數據的文件。

-P對一箇中轉代理提供BASIC認證信任。用戶名和密碼由一個:隔開，並以base64編碼形式發送。不管服務器是否須要(即, 是否發送了401認證需求代碼)，此字符串都會被髮送。

-T POST數據所使用的Content-type頭信息。

-v設置顯示信息的詳細程度-4或更大值會顯示頭信息，3或更大值能夠顯示響應代碼(404,200等),2或更大值能夠顯示警告和其餘信息。

-V顯示版本號並退出。

-w以HTML表的格式輸出結果。默認時，它是白色背景的兩列寬度的一張表。

-i執行HEAD請求，而不是GET。

-x設置

屬性的字符串。

-X對請求使用代理服務器。

-y設置

屬性的字符串。

-z設置

屬性的字符串。 -C對請求附加一個Cookie:行。其典型形式是name=value的一個參數對，此參數能夠重複。 -H對請求附加額外的頭信息。此參數的典型形式是一個有效的頭信息行，其中包含了以冒號分隔的字段和值的對(如,"Accept-Encoding:zip/zop;8bit")。 -A對服務器提供BASIC認證信任。用戶名和密碼由一個:隔開，並以base64編碼形式發送。不管服務器是否須要(即,是否發送了401認證需求代碼)，此字符串都會被髮送。 -h顯示使用方法。 -d不顯示"percentage served within XX [ms] table"的消息(爲之前的版本提供支持)。 -e產生一個以逗號分隔的(CSV)文件，其中包含了處理每一個相應百分比的請求所須要(從1%到100%)的相應百分比的(以微妙爲單位)時間。因爲這種格式已經「二進制化」，因此比'gnuplot'格式更有用。 -g把全部測試結果寫入一個'gnuplot'或者TSV(以Tab分隔的)文件。此文件能夠方便地導入到Gnuplot,IDL,Mathematica,Igor甚至Excel中。其中的第一行爲標題。 -i執行HEAD請求，而不是GET。 -k啓用HTTP KeepAlive功能，即在一個HTTP會話中執行多個請求。默認時，不啓用KeepAlive功能。 -q若是處理的請求數大於150，ab每處理大約10%或者100個請求時，會在stderr輸出一個進度計數。此-q標記能夠抑制這些信息。   4、ab性能指標 在進行性能測試過程當中有幾個指標比較重要： 一、吞吐率（Requests per second） 服務器併發處理能力的量化描述，單位是reqs/s，指的是在某個併發用戶數下單位時間內處理的請求數。某個併發用戶數下單位時間內能處理的最大請求數，稱之爲最大吞吐率。 記住：吞吐率是基於併發用戶數的。這句話表明了兩個含義： a、吞吐率和併發用戶數相關 b、不一樣的併發用戶數下，吞吐率通常是不一樣的 計算公式：總請求數/處理完成這些請求數所花費的時間，即 Request per second=Complete requests/Time taken for tests 必需要說明的是，這個數值表示當前機器的總體性能，值越大越好。 二、併發鏈接數（The number of concurrent connections） 併發鏈接數指的是某個時刻服務器所接受的請求數目，簡單的講，就是一個會話。 三、併發用戶數（Concurrency Level） 要注意區分這個概念和併發鏈接數之間的區別，一個用戶可能同時會產生多個會話，也即鏈接數。在HTTP/1.1下，IE7支持兩個併發鏈接，IE8支持6個併發鏈接，FireFox3支持4個併發鏈接，因此相應的，咱們的併發用戶數就得除以這個基數。 四、用戶平均請求等待時間（Time per request） 計算公式：處理完成全部請求數所花費的時間/（總請求數/併發用戶數），即： Time per request=Time taken for tests/（Complete requests/Concurrency Level） 五、服務器平均請求等待時間（Time per request:across all concurrent requests） 計算公式：處理完成全部請求數所花費的時間/總請求數，即： Time taken for/testsComplete requests 能夠看到，它是吞吐率的倒數。 同時，它也等於用戶平均請求等待時間/併發用戶數，即 Time per request/Concurrency Level   5、ab實際使用 ab的命令參數比較多，咱們常用的是-c和-n參數。 虛擬主機a.ilanni.com建立完畢後，咱們如今就來測試apache的性能。使用以下命令： ab -c 10 -n 100 http://a.ilanni.com/index.php -c10表示併發用戶數爲10 -n100表示請求總數爲100 http://a.ilanni.com/index.php表示請求的目標URL 這行表示同時處理100個請求並運行10次index.php文件。   經過測試，結果也一目瞭然，apache測試出的吞吐率爲：Requests per second: 204.89[#/sec](mean)。 除此以外還有其餘一些信息，須要說明下，以下： Server Software表示被測試的Web服務器軟件名稱。 Server Hostname表示請求的URL主機名。 Server Port表示被測試的Web服務器軟件的監聽端口。 Document Path表示請求的URL中的根絕對路徑，經過該文件的後綴名，咱們通常能夠了解該請求的類型。 Document Length表示HTTP響應數據的正文長度。 Concurrency Level表示併發用戶數，這是咱們設置的參數之一。 Time taken for tests表示全部這些請求被處理完成所花費的總時間。 Complete requests表示總請求數量，這是咱們設置的參數之一。 Failed requests表示失敗的請求數量，這裏的失敗是指請求在鏈接服務器、發送數據等環節發生異常，以及無響應後超時的狀況。若是接收到的HTTP響應數據的頭信息中含有2XX之外的狀態碼，則會在測試結果中顯示另外一個名爲「Non-2xx responses」的統計項，用於統計這部分請求數，這些請求並不算在失敗的請求中。 Total transferred表示全部請求的響應數據長度總和，包括每一個HTTP響應數據的頭信息和正文數據的長度。注意這裏不包括HTTP請求數據的長度，僅僅爲web服務器流向用戶PC的應用層數據總長度。 HTML transferred表示全部請求的響應數據中正文數據的總和，也就是減去了Total transferred中HTTP響應數據中的頭信息的長度。 Requests per second吞吐率，計算公式：Complete requests/Time taken for tests Time per request用戶平均請求等待時間，計算公式：Time token for tests/（Complete requests/Concurrency Level）。 Time per requet(across all concurrent request)服務器平均請求等待時間，計算公式：Time taken for tests/Complete requests，正好是吞吐率的倒數。也能夠這麼統計：Time per request/Concurrency Level。 Transfer rate表示這些請求在單位時間內從服務器獲取的數據長度，計算公式：Total trnasferred/ Time taken for tests，這個統計很好的說明服務器的處理能力達到極限時，其出口寬帶的需求量。 Percentage of requests served within a certain time（ms）這部分數據用於描述每一個請求處理時間的分佈狀況，好比以上測試，80%的請求處理時間都不超過6ms，這個處理時間是指前面的Time per request，即對於單個用戶而言，平均每一個請求的處理時間。   相關案例： 參數不少,通常咱們用 -c 和 -n 參數就能夠了. 例如: ./ab -c 1000 -n 1000 http://127.0.0.1/index.php 這個表示同時處理1000個請求並運行1000次index.php文件. #/usr/local/xiaobai/apache2054/bin/ab -c 1000 -n 1000 http://127.0.0.1/index.html.zh-cn.gb2312  This is ApacheBench, Version 2.0.41-dev <$Revision: 1.121.2.12 $> apache-2.0 Copyright (c) 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/ Copyright (c) 1998-2002 The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/ Benchmarking 127.0.0.1 (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 Finished 1000 requests Server Software:        Apache/2.0.54 //平臺apache 版本2.0.54 Server Hostname:        127.0.0.1 //服務器主機名 Server Port:            80 //服務器端口 Document Path:          /index.html.zh-cn.gb2312 //測試的頁面文檔 Document Length:        1018 bytes //文檔大小 Concurrency Level:      1000 //併發數 Time taken for tests:   8.188731 seconds //整個測試持續的時間 Complete requests:      1000 //完成的請求數量 Failed requests:        0 //失敗的請求數量 Write errors:           0 Total transferred:      1361581 bytes //整個場景中的網絡傳輸量 HTML transferred:       1055666 bytes //整個場景中的HTML內容傳輸量 Requests per second:    122.12 [#/sec] (mean) //你們最關心的指標之一，至關於 LR 中的 每秒事務數 ，後面括號中的 mean 表示這是一個平均值 Time per request:       8188.731 [ms] (mean) //你們最關心的指標之二，至關於 LR 中的 平均事務響應時間 ，後面括號中的 mean 表示這是一個平均值 Time per request:       8.189 [ms] (mean, across all concurrent requests) //每一個請求實際運行時間的平均值 Transfer rate:          162.30 [Kbytes/sec] received //平均每秒網絡上的流量，能夠幫助排除是否存在網絡流量過大致使響應時間延長的問題 Connection Times (ms)               min mean[+/-sd] median   max Connect:        4 646 1078.7     89    3291 Processing:   165 992 493.1    938    4712 Waiting:      118 934 480.6    882    4554 Total:        813 1638 1338.9   1093    7785 //網絡上消耗的時間的分解，各項數據的具體算法還不是很清楚 Percentage of the requests served within a certain time (ms) 50%   1093 66%   1247 75%   1373 80%   1493 90%   4061 95%   4398 98%   5608 99%   7368 100%   7785 (longest request) //整個場景中全部請求的響應狀況。在場景中每一個請求都有一個響應時間，其中50％的用戶響應時間小於1093毫秒，60％的用戶響應時間小於1247 毫秒，最大的響應時間小於7785 毫秒       因爲對於併發請求，cpu實際上並非同時處理的，而是按照每一個請求得到的時間片逐個輪轉處理的，因此基本上第一個Time per request時間約等於第二個Time per request時間乘以併發請求數   使用shell把ab封裝使用 通常狀況下，用ab進行壓測時，只執行一次的話，結果不是很準，因此咱們就要手動的執行幾回。這個操做很麻煩，這裏寫了個shell腳本，對apache的ab作了封裝，只要傳入指定的測試次數，自動進行，測試完成後返回平均的rps，以及最高和最低rps。         下面的腳本須要把ab_dir的值換成本身的ab的目錄，具體的參數有：         n: 每次ab請求的次數。         c: 併發請求數。         t: 執行ab的次數。         url: 壓測的url，url必須是最後一個參數。         使用方法：sh rps.sh -n 20000 -c 1000 -t 10 localhost/lua_io          結果：                 avg rps: 12552                 min rps: 11780                 max rps: 13324         上代碼： [plain] view plaincopyprint? 1.     #!/bin/sh   2.        3.     total_request=10000   4.     concurrency=100   5.     times=1   6.        7.     cmd_idx=1   8.       9.     param_count=$#   10.   ## $# means param’s num, including param’s name and param’s content 11.   ## such as ./rps.sh –n 1 –c 2 12.   ## param_count is 4 , not 2 13.     14.   while [ $cmd_idx -lt $param_count ]   15.   do   16.     17.       cmd=$1   18.   ## $n means the nth parameter 19.     20.       shift 1 #remove $1   21.   ## shift 1 mean remove the first parameter,left forward 1,and param’ num - 1 22.   ## shift 將$*中的剩餘的參數向左移動一個位置並減小$#的值 23.     24.       case $cmd in   25.           -n)   26.               total_request=$1   27.               shift 1;;   28.           -c)   29.               concurrency=$1   30.               shift 1;;   31.           -t)   32.               times=$1   33.               shift 1;;   34.           *)   35.               echo "$cmd, support parameter: -n, -c, -t";;   36.       esac   37.       cmd_idx=`expr $cmd_idx + 2`    38.   done   39.      40.   url=$1   41.   if [ $url = '' ]; then   42.       echo 'the test url must be provided...'   43.       exit 2   44.   fi   45.      46.   echo "Total Request: $total_request, Concurrency: $concurrency, URL: $url, Times: $times"   47.      48.   ab_dir=/usr/bin   49.   ab_cmd="$ab_dir/ab -n $total_request -c $concurrency $url"   50.      51.   echo $ab_cmd   52.   idx=1   53.   rps_sum=0   54.   max=-1   55.   min=99999999   56.   while [ $idx -le $times ]   57.   do   58.       echo "start loop $idx"   59.       result=`$ab_cmd | grep 'Requests per second:'`   60.       result=`echo $result | awk -F ' ' '{ print $4 }' | awk -F '.' '{ print $1 }'`   61.       rps_sum=`expr $result + $rps_sum`   62.       if [ $result -gt $max ]; then   63.           max=$result   64.       fi   65.       if [ $result -lt $min ]; then   66.           min=$result   67.       fi   68.       idx=`expr $idx + 1`   69.   done   70.   echo "avg rps: "`expr $rps_sum / $times`   71.   echo "min rps: $min"   72.   echo "max rps: $max"    備註： shell使用ab還不是很成功，可是能夠經過這個例子明確封裝的例子，還有shell對進行帶進的參數也須要進行校驗。   備註： $0 這個程式的執行名字 $n 這個程式的第n個參數值，n=1..9 $* 這個程式的全部參數,此選項參數可超過9個。 $# 這個程式的參數個數 $$ 這個程式的PID(腳本運行的當前進程ID號) $! 執行上一個背景指令的PID(後臺運行的最後一個進程的進程ID號) $? 執行上一個指令的返回值 (顯示最後命令的退出狀態。0表示沒有錯誤，其餘任何值代表有錯誤) $- 顯示shell使用的當前選項，與set命令功能相同 $@ 跟$*相似，可是能夠看成數組用