asp.net core系列 67 Web壓力測試工具WCAT

来源:https://www.cnblogs.com/MrHSR/archive/2019/07/11/11160476.html
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一.介紹 最近搭建了一套CQRS框架，需要在投入開發前，進行必要的壓力測試。Web Capacity Analysis Tool （Wcat）是一種輕量級HTTP負載生成工具，主要用於衡量受控環境中Web伺服器的性能。WCAT可以模擬數千個併發用戶向單個網站或多個網站發出請求。WCAT引擎使用一個簡 ...


一.介紹

　　最近搭建了一套CQRS框架，需要在投入開發前，進行必要的壓力測試。Web Capacity Analysis Tool  （Wcat）是一種輕量級HTTP負載生成工具，主要用於衡量受控環境中Web伺服器的性能。WCAT可以模擬數千個併發用戶向單個網站或多個網站發出請求。WCAT引擎使用一個簡單的腳本來定義要回放到Web伺服器的HTTP請求集。WCAT是一個非常輕量級但功能強大的工具，可供IT專業人員和開發人員使用。其豐富的設置可用於大多數情況。它最大的缺點是缺乏用於創建和管理負載測試場景的GUI。

　　WCAT有四個組件來運行WCAT測試：伺服器，客戶端，控制器和網路，運行測試時，控制器和客戶端運行不同的WCAT程式，而伺服器使用WCAT文件響應請求。

　　伺服器

　　　　伺服器負責響應連接請求，管理連接以及接收，處理和響應Web內容請求。

　　客戶端

　　　　指定測試中的客戶端瀏覽器數量來配置各種級別的客戶端; 客戶請求的大小，類型和速率; 請求發送的頻率以及請求的頁面; 和測試的持續時間。你不必為要測試的每個客戶端配備一臺客戶端電腦。每個WCAT客戶端測試都在自己的進程中運行，因此您可以在客戶端電腦上運行多個客戶端。這些稱為虛擬客戶端。

　　控制器

　　　　控制器指示客戶端機器向伺服器發送特定請求，並且伺服器響應。收集統計信息並將狀態消息發送到客戶端電腦。控制器監視測試的持續時間。這是WCAT根據模擬的工作負載確定伺服器性能的時間。如果您已指定要監視性能計數器，則控制器將在實驗期間監視這些計數器。

　　網路

　　　　出於WCAT的目的，網路只是客戶端電腦，控制器和伺服器之間的通信鏈接。網路必須使用TCP / IP，建議網路帶寬為每秒100兆位。設置測試時，請確保連接到網路的電腦都已正確配置，以便您知道任何性能問題都不是由不正確的安裝引起的。

 

二.安裝

　　　　下載WCAT 6.3：https://www.iis.net/downloads/community/2007/05/wcat-63-x64

　　　　安裝後文件在C:\Program Files\wcat下,有三個可執行文件(exe)和一個Windows腳本文件(wsf)以及文檔(doc)和示例文件夾(samples)。裡面的home.ubr和settings.ubr是我從示例文件夾中拿出來修改的，log.xml文件夾是壓力測試後的一個分析報告結果。

　　　　wcctl.exe - 控制器

　　　　wcclient.exe - 客戶端

　　　　wcutil.exe - 用於查看測試簡要報告的小實用程式

　　　　wcat.wsf - 用於在各種客戶端電腦上更新，終止和運行wcclient

 

三.準備方案文件

　　(1) settings.ubr文件

　　　　在\samples\scripts下有這二個示例文件。settings.ubr文件通常包括：

　　　　　　(1)客戶端需要執行的方案文件。 如: clientfile = "home.ubr";

　　　　　　(2)伺服器機器名稱或ip。 如:server = "localhost";

　　　　　　(3)將HTTP負載發送到伺服器的物理客戶端數。如：clients= 5;

　　　　　　(4)此測試的虛擬客戶端數，是指線程數。如： virtualclients = 10;

　　　　　　(5)表現計數器 counters

　　　　　　(6)註冊表設置 registry

　　　　下麵是一個settings.ubr的示例：

settings
{
    //--------------------------------------------------------------------------
    // General controller settings
    //
    //  clientfile     - specifies the client file, relative to working dir
    //  server         - host name of the webserver
    //  virtualclients - number of 'threads' per physical client
    //  clients        - number of physical webcat client machines
    //
    //--------------------------------------------------------------------------
    // Example:
    //
        clientfile     = "home.ubr";
        server         = "localhost";
        clients        = 1;
        virtualclients = 100;
    
    //   
    //--------------------------------------------------------------------------

    //--------------------------------------------------------------------------
    // Performance counters (pass '-x' option to wcctl.exe to enable)
    //
    //  interval        - polling interval in seconds (default=10)
    //  host            - host name of machine to monitor (default=webserver)
    //  counter         - path of counter to monitor
    //
    //--------------------------------------------------------------------------
    // Optional:
    //
    //   Additional machines can be monitored by adding more counters blocks.
    //
    // Example:
    //
    //   counters {
    //       host = "sqlserver";   // name of remote machine
    //       interval = 5;
    //       counter = "...";
    //   }
    //
    //--------------------------------------------------------------------------

    counters
    {
        interval = 10;

        counter = "Processor(_Total)\\% Processor Time";
        counter = "Processor(_Total)\\% Privileged Time";
        counter = "Processor(_Total)\\% User Time";
        counter = "Processor(_Total)\\Interrupts/sec";

        counter = "Memory\\Available KBytes";

        counter = "Process(w3wp)\\Working Set";

        counter = "System\\Context Switches/sec";
        counter = "System\\System Calls/sec";

        counter = "Web Service(_Total)\\Bytes Received/sec" ; 
        counter = "Web Service(_Total)\\Bytes Sent/sec" ; 
        counter = "Web Service(_Total)\\Connection Attempts/sec" ; 
        counter = "Web Service(_Total)\\Get Requests/sec" ; 
    }

    //--------------------------------------------------------------------------
    // Registry Key Monitors (pass '-x' option to wcctl.exe to enable)
    //
    //  path - registry path, relative to HKLM
    //  name - name of registry key
    //  type - type of value (REG_SZ | REG_DWORD)
    //
    //--------------------------------------------------------------------------
    // Optional:
    //
    //   Additional registry keys can be monitored on the web server by
    //   adding more registry blocks to this file.  Note that simple strings and
    //   dwords are all that webcat currently supports.
    //
    // Example:
    //
    //   registry {
    //     path = "System\\CurrentControlSet\\Services\\Tcpip\\Parameters";
    //     name = "DhcpDomain";
    //     type = REG_SZ;
    //   }
    //
    //--------------------------------------------------------------------------

    registry
    {
        path = "System\\CurrentControlSet\\Control\\FileSystem";
        name = "NtfsDisableLastAccessUpdate";
        type = REG_DWORD;
    }

    registry
    {
        path = "System\\CurrentControlSet\\Services\\Tcpip\\Parameters";
        name = "SynAttackProtect";
        type = REG_DWORD;
    }
}

 　　(2) home.ubr文件

　　　　該文件是示例場景，定義測試方案。文件通常包含預熱時間warmup，測試持續時間duration，冷卻時間cooldown。預設部分允許您為測試指定預設HTTP標頭setheader。事務(transaction)部分用於指定實際的業務場景。weight屬性用於設置此事務的優先順序。請求部分(request)用於指定事務中的單個頁面請求。其中request頁面請求包括：　　

　　　　　　(1)頁面的URL

　　　　　　(2)可選的HTTP動詞（預設GET）。在提交數據的情況下，必須將POST指定為動詞。

　　　　　　(3)POST的POSTDATA為提交的數據

　　　　　　(4)狀態代碼通常為200(期望的狀態)，但在某些情況下，您可能需要為移動請求指定300或302

　　　　下麵是一個home.ubr的示例：

scenario
{
    name    = "IIS Home Page";

    warmup      = 60;
    duration    = 300;
    cooldown    = 20;

    /////////////////////////////////////////////////////////////////
    //
    // All requests inherit the settings from the default request.
    // Defaults are overridden if specified in the request itself.
    //
    /////////////////////////////////////////////////////////////////
    default
    {
        // send keep-alive header
        setheader
        {
            name    = "Connection";
            value   = "keep-alive";
        }

        // set the host header
        setheader
        {
            name    = "Host";
            value   = server();
        }

        // HTTP1.1 request
        version     = HTTP11;

        // keep the connection alive after the request
        close       = ka;
    }

    //
    // This script is made for IIS7
    //
    transaction
    {
        id = "Default Web Site Homepage";
        weight = 1;

        request
        {
            url         = "http://localhost/customer-management/edit-customer/19";
            statuscode  = 200; 
        verb = GET;
        }
       request
        {
            url         = "http://localhost/member/account/login";
            statuscode  = 200; 
        verb = POST;
            postdata = "UserName=hu&Password=123456";
        }
       request
        {
            url         = "http://localhost/customer-management/edit-customer/19";
            statuscode  = 200; 
        verb = POST;
            postdata = "Id=19&Name=hu1&Email=hu3%40qq.com&BirthDate=1997-01-05&UUID=6b220653-c065-43fc-84f7-eead8f2d64e7";
        }
        //
        // specifically close the connection after both files are requested
        //
        close
        {
            method      = reset;
        }
    }
}

 

四.開始壓力測試

 　　打開cmd命令提示符界面，定位到 C:\Program Files\wcat下。接著將asp.net core mvc項目發佈到iis上，預設埠為80。

　　(1) 步驟1客戶端運行：

　　　　最初，需要在所有客戶端電腦上更新WCAT設置,wcat客戶端電腦的逗號分隔列表.

　　　　C:\Program Files\wcat> wcat –terminate –update –clients {127.0.0.1} -run

　　(2) 步驟2控制器運行

　　　　命令中localhost為WCATClientMachineName，可以用逗號分隔的客戶端名稱或IP 

　　　　C:\Program Files\wcat> wcat -x -run -clients localhost -f settings.ubr -t home.ubr

　　　　輸出以下信息，包括性能統計指標，測壓的Server伺服器為:localhost。一個物理客戶端Clients。

　　(3) 步驟3啟動客戶端.

 　　　　客戶端將嘗試連接到控制器。如果它沒有連接，程式將在十秒後再次嘗試，並將繼續嘗試每十秒鐘，直到你終止wcclient.exe。要終止wcclient.exe，請在命令提示符下鍵入CTRL + C.

　　　　下麵是啟動客戶端：在打開一個物理客戶端命令提示符界面(有200個虛擬客戶端，也就是200個併發)。

　　　　C:\Program Files\wcat> wcclient localhost

　　　　下麵測壓前的一些配置信息列印，如下圖所示：

 

五．查看分析

 　　接下來會在控制台列印，按之前配置10秒(interval = 10)列印一次信息統計，持續300秒測壓的信息統計。下圖是第一輪10秒的信息統計，共300秒還會有29輪。

　　

　　下麵在測壓過程中來分析查看：測壓中包含了登錄，產生的會話是6500個。 post修改數據產生的cqrs事件源有4997條。資料庫監控一切正常。只是會話多了redis會連接失敗與記憶體有關係。

 　　(1) post修改產生的事件源(也就是修改一條數據，同時新增一個事件源),300秒產生4997條數據。

　　(2)會話存儲，300秒產生6502個登錄會話

　　(3) sql server profile的監控，可以查看sql性能

　　

六.LOG.xml查看分析

　　完成300秒測壓後，結果將存儲在控制器機器當前目錄的log.xml文件中。WCAT有一個XSLT“report.xsl”，可以將這個XML轉換為可讀的安裝文件夾。

　　Log.xml用來分析結果包含:文件頭，結果，性能計數器（如果您指定了所需的那些），文件和類統計信息。 可查看wact安裝後doc文件夾中的幫助文檔。

　　通過分析log.xml可以看到一些統計信息，如請求的http狀態，如下圖請求http 200的有11078個, 請求登錄產生的302有5558個，沒有其它http 狀態，說明200個併發沒有報程式錯誤。

　　　　下麵是http響應的時間：

　　　　下麵是300秒內200個併發的總連接請求數，平均每秒請求55個url(16710/300.0)

 

七．分析結論

　　上面第一個方案測壓持續時間300秒，預熱30秒，共200個線程併發，一個線程一次請求3個url（一個登錄，一個查詢，一個修改提交數據）。300秒內請求url總數為16710個,平均每秒請求55個，平均響應時間3616ms,  http 200狀態有11078個, http 302狀態有5558個。

　　

　　第二個方案測壓持續時間300秒，預熱60秒，共400個線程併發，一個線程一次請求3個url（一個登錄，一個查詢，一個修改提交數據）。300秒內請求與第一個方案差不多，應該是併發上不去了。

 

　　第三個方案壓持續時間300秒，預熱60秒，共100個線程併發，一個線程一次請求3個url（一個登錄，一個查詢，一個修改提交數據）。300秒內請求url總數為15222個,平均每秒請求152個,平均響應時間1970 ms,http 200狀態有10150個, http 302狀態有5608個。

 

 

參考文獻

 　　StressTestingWCAT

　　WCAT – Simple Performance Test Tool

　　Using WCAT to Stress-Test IIS

 


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