初级压力测试

Nov 17, 2018

简单的初级压力测试

在网络攻击日益严重的今天,一个网站上线之前的压力测试是十分重要的,这不仅仅可以检测网站的并发负载能力,也可以检测网站对于各种黑客攻击的抵御,目前的DDoS和CC攻击十分常见,通常情况下黑客惯用的攻击手段无非是用肉鸡或者webshell的js来发送请求,来将我们的服务器打死(非法或无效请求过多占满服务器资源,使服务器无非响应处理正常请求),通常的做法一般也就是加缓存或者做IP防护(基于平时的积累),而有些大型的攻击会将你的带宽占满,这种是最不好防御的,最后请求没有到达服务器,上层交换机的带宽被打满了。这种攻击的详细内容会在后面讲解,接下来我们会介绍一种简单的网站压力测试工具,Apache自带的一款简单的压力测试工具ApacheBench。

在Win系统下安装Apache,在Apache的bin目录下会有一个名字叫ab.exe的文件,而Unix或者Linux上面我们装完Apache之后就会有ab(ApacheBench),我们运行ab -h(写这篇文章的时候是在win上,所以下面的演示都是win上的,Linux上几乎相同)


参数说明:

在测试会话中所执行的请求个数。默认时,仅执行一个请求

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-n requests     Number of requests to perform(负载测试)

一次产生的请求个数。默认是一次一个。

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-c concurrency Number of multiple requests to make(并发测试)

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。

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-t timelimit    Seconds to max. wait for responses

包含了需要POST的数据的文件.

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-p postfile     File containing data to POST

POST数据所使用的Content-type头信息。

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-T content-type Content-type header for POSTing

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。

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-v verbosity    How much troubleshooting info to print

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。

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-w              Print out results in HTML tables

执行HEAD请求,而不是GET。

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-i              Use HEAD instead of GET
-x attributes String to insert as table attributes
-y attributes String to insert as tr attributes
-z attributes String to insert as td or th attributes

-C cookie-name=value 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。

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-C attribute    Add cookie, eg. ‘Apache=1234. (repeatable)

attribute是设置属性的字符串. 缺陷程序中有各种静态声明的固定长度的缓冲区。另外,对命令行参数、服务器的响应头和其他外部输入的解析也很简单,这可能会有不良后果。它没有完整地实现 HTTP/1.x;仅接受某些’预想’的响应格式。strstr(3)的频繁使用可能会带来性能问题,即你可能是在测试ab而不是服务器的性能。

设置请求头有关的参数,几乎可以设置所有的正确请求头

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-H attribute    Add Arbitrary header line, eg. ‘Accept-Encoding: gzip’
Inserted after all normal header lines. (repeatable)
-A attribute Add Basic WWW Authentication, the attributes
are a colon separated username and password.

-P proxy-auth-username:password v 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。

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-P attribute    Add Basic Proxy Authentication, the attributes
are a colon separated username and password.
-X proxy:port Proxyserver and port number to use
-V Print version number and exit
-k Use HTTP KeepAlive feature
-d Do not show percentiles served table.
-S Do not show confidence estimators and warnings.
-g filename Output collected data to gnuplot format file.
-e filename Output CSV file with percentages served
-h Display usage information (this message)

一般的常用命令是./ab -n 2000 -c 1000 http://www.xxx.com/index.php

上面那个命令一般是我们最常用的的,意思是对www.xxx.com的主页发送2000个请求(-n 代表发多少请求)1000个并发(-c 代表并发的请求)


接下来我们会得到这样的响应:

响应参数详解:

测试服务器版本

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Server Software: Apache/2.4.7

测试域名或IP

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Server Hostname: www.xxx.com

服务器端口号

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Server Port: 80

测试的页面

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Document Path: /index.php

页面大小

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Document Length:        17312 bytes

测试的并发数量

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Concurrency Level:      1000

整个测试持续的时间

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Time taken for tests:   339.103 seconds

完成请求的数量

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Complete requests:      2000

失败的请求数量

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Failed requests:        3
(Connect: 3, Receive: 0, Length: 0, Exceptions: 0)

整个测试过程中的网络传输字节

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Total transferred:      35940144 bytes

整个测试过程中的HTML内容字节

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HTML transferred:       34624000 bytes

指的是吞吐率,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

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Requests per second:    5.90 [#/sec] (mean)

用户平均请求等待时间,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

1
Time per request:       169551.607 [ms] (mean)

服务器平均请求处理时间

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Time per request:       169.552 [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

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Transfer rate:          103.50 [Kbytes/sec] received

与服务器建立连接的一些信息

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Connection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 35 138 218.2 119 9047
Processing: 482 128178 43025.7 143197 185146
Waiting: 156 89750 50700.2 87897 181836
Total: 656 128316 43025.8 143337 185260

请求响应时间的分布,在场景中每个请求都有一个响应时间。对于并发请求,cpu实际上并不是同时处理的,而是按照每个请求获得的时间片逐个轮转处理的,所以基本上第一个Time per request时间约等于第二个Time per request时间乘以并发请求数。

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Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 143337
66% 155779
75% 156247
80% 163121
90% 164492
95% 174654
98% 181557
99% 182233
100% 185260 (longest request)

对于性能指标Requests per second来说吞吐率越高,服务器性能越好。在实际的场景中,可能因为网速的问题造成测试结果不准确,如果可以进行内网的测试,那得到的数据就会准确好多,并且这个工具仅仅是最初级的压力测试工具,而在互联网中真正的线上环境或者攻击要比这种测试强烈许多倍。