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asp.net core系列 67 Web压力测试工具WCAT

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一.介绍   最近搭建了一套CQRS框架,需要在投入开发前,进行必要的压力测试。Web Capacity Analysis Tool  (Wcat)是一种轻量级HTTP负载生成工具,主要用于衡量受控环境中Web服务器的性能。WCAT可以模拟数千个并发用户向单个网站或多个...

.介绍

  最近搭建了一套CQRS框架,需要在投入开发前,进行必要的压力测试。Web Capacity Analysis Tool  (Wcat)是一种轻量级HTTP负载生成工具,主要用于衡量受控环境中Web服务器的性能。WCAT可以模拟数千个并发用户向单个网站或多个网站发出请求。WCAT引擎使用一个简单的脚本来定义要回放到Web服务器的HTTP请求集。WCAT是一个非常轻量级但功能强大的工具,可供IT专业人员和开发人员使用。其丰富的设置可用于大多数情况。它最大的缺点是缺乏用于创建和管理负载测试场景的GUI

  WCAT有四个组件来运行WCAT测试:服务器,客户端,控制器和网络,运行测试时,控制器和客户端运行不同的WCAT程序,而服务器使用WCAT文件响应请求

  服务器

    服务器负责响应连接请求,管理连接以及接收,处理和响应Web内容请求。

  客户端

    指定测试中的客户端浏览器数量来配置各种级别的客户端; 客户请求的大小,类型和速率; 请求发送的频率以及请求的页面; 和测试的持续时间。你不必为要测试的每个客户端配备一台客户端计算机。每个WCAT客户端测试都在自己的进程中运行,因此您可以在客户端计算机上运行多个客户端。这些称为虚拟客户端。

  控制器

    控制器指示客户端机器向服务器发送特定请求,并且服务器响应。收集统计信息并将状态消息发送到客户端计算机。控制器监视测试的持续时间。这是WCAT根据模拟的工作负载确定服务器性能的时间。如果您已指定要监视性能计数器,则控制器将在实验期间监视这些计数器。

  网络

    出于WCAT的目的,网络只是客户端计算机,控制器和服务器之间的通信链接。网络必须使用TCP / IP,建议网络带宽为每秒100兆位。设置测试时,请确保连接到网络的计算机都已正确配置,以便您知道任何性能问题都不是由不正确的安装引起的

 

二.安装

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

    安装后文件在C:\Program Files\wcat下,有三个可执行文件(exe)和一个Windows脚本文件(wsf)以及文档(doc)和示例文件夹(samples)。里面的home.ubr和settings.ubr是我从示例文件夹中拿出来修改的,log.xml文件夹是压力测试后的一个分析报告结果。

    wcctl.exe – 控制器

    wcclient.exe – 客户端

    wcutil.exe – 用于查看测试简要报告的小实用程序

    wcat.wsf – 用于在各种客户端计算机上更新,终止和运行wcclient

 

.准备方案文件

  (1) settings.ubr文件

    在\samples\scripts下有这二个示例文件。settings.ubr文件通常包括:

      (1)客户端需要执行的方案文件。 如: clientfile = “home.ubr”;

      (2)服务器机器名称或ip。 如:server = “localhost”;

      (3)将HTTP负载发送到服务器的物理客户端数。如:clients= 5;

      (4)此测试的虚拟客户端数,是指线程数。如: virtualclients = 10;

      (5)表现计数器 counters

      (6)注册表设置 registry

    下面是一个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

    该文件是示例场景,定义测试方案。文件通常包含预热时间warmup,测试持续时间duration,冷却时间cooldown。默认部分允许您为测试指定默认HTTP标头setheader。事务(transaction)部分用于指定实际的业务场景。weight属性用于设置此事务的优先级。请求部分(request)用于指定事务中的单个页面请求。其中request页面请求包括:  

      (1)页面的URL

      (2)可选的HTTP动词(默认GET)。在提交数据的情况下,必须将POST指定为动词。

      (3)POST的POSTDATA为提交的数据

      (4)状态代码通常为200(期望的状态),但在某些情况下,您可能需要为移动请求指定300或302

    下面是一个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;
        }
    }
}

 

.开始压力测试

   打开cmd命令提示符界面,定位到 C:\Program Files\wcat下。接着将asp.net core mvc项目发布到iis上,默认端口为80。

  (1) 步骤1客户端运行:

    最初,需要在所有客户端计算机上更新WCAT设置,wcat客户端计算机的逗号分隔列表.

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

  (2) 步骤2控制器运行

    命令中localhostWCATClientMachineName可以用逗号分隔的客户端名称或IP 

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

    输出以下信息,包括性能统计指标,测压的Server服务器为:localhost。一个物理客户端Clients。

  (3) 步骤3启动客户端.

     客户端将尝试连接到控制器。如果它没有连接,程序将在十秒后再次尝试,并将继续尝试每十秒钟,直到你终止wcclient.exe。要终止wcclient.exe,请在命令提示符下键入CTRL + C.

    下面是启动客户端:在打开一个物理客户端命令提示符界面(有200个虚拟客户端,也就是200个并发)。

    C:\Program Files\wcat> wcclient localhost

    下面测压前的一些配置信息打印,如下图所示:

 

五.查看分析

   接下来会在控制台打印,按之前配置10秒(interval = 10)打印一次信息统计,持续300秒测压的信息统计。下图是第一轮10秒的信息统计,共300秒还会有29轮。

  

  下面在测压过程中来分析查看:测压中包含了登录,产生的会话是6500个。 post修改数据产生的cqrs事件源有4997条。数据库监控一切正常。只是会话多了redis会连接失败与内存有关系

   (1) post修改产生的事件源(也就是修改一条数据,同时新增一个事件源),300秒产生4997条数据。

  (2)会话存储,300秒产生6502个登录会话

  (3) sql server profile的监控,可以查看sql性能

  

.LOG.xml查看分析

  完成300秒测压后,结果将存储在控制器机器当前目录的log.xml文件中。WCAT有一个XSLT“report.xsl”,可以将这个XML转换为可读的安装文件夹。

  Log.xml用来分析结果包含:文件头,结果,性能计数器(如果您指定了所需的那些),文件和类统计信息。 可查看wact安装后doc文件夹中的帮助文档。

  通过分析log.xml可以看到一些统计信息,如请求的http状态,如下图请求http 200的有11078个, 请求登录产生的302有5558个,没有其它http 状态,说明200个并发没有报程序错误。

    下面是http响应的时间:

    下面是300秒内200个并发的总连接请求数,平均每秒请求55个url(16710/300.0)

 

七.分析结论

  上面第一个方案测压持续时间300秒,预热30秒,共200个线程并发,一个线程一次请求3个url(一个登录,一个查询,一个修改提交数据)。300秒内请求url总数为16710个,平均每秒请求55个,平均响应时间3616ms,  http 200状态有11078个, http 302状态有5558个。

  

  第二个方案测压持续时间300秒,预热60秒,共400个线程并发,一个线程一次请求3个url(一个登录,一个查询,一个修改提交数据)。300秒内请求与第一个方案差不多,应该是并发上不去了。

 

  第三个方案压持续时间300秒,预热60秒,共100个线程并发,一个线程一次请求3个url(一个登录,一个查询,一个修改提交数据)。300秒内请求url总数为15222个,平均每秒请求152个,平均响应时间1970 ms,http 200状态有10150个, http 302状态有5608个。

 

 

参考文献

   StressTestingWCAT

  WCAT – Simple Performance Test Tool

  Using WCAT to Stress-Test IIS

 

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