🍎 高性能 Http 压测工具 wrk 的使用

wrk 是一种高效的 HTTP 基准测试工具,能够在单个多核 CPU 上运行时产生大量负载。它将多线程设计与 epollkqueue 等可伸缩事件通知系统相结合。因此,使用 wrk 使用较少的线程即可以压测出非常可观的请求数据。

并且我们可以通过一个可选的 LuaJIT(Lua) 脚本来提供更多的请求参数的定制,参数加密、鉴权请求等。

安装

centos7 安装方法

yum install https://extras.getpagespeed.com/release-el7-latest.rpm
yum install -y wrk

上面方式安装不成的话,请按如下方式进行:

yum remove epel-release

yum install -y https://github.com/scutse/wrk-rpm/releases/download/4.1.0/wrk-4.1.0-1.el7.centos.x86_64.rpm

参考(https://unix.stackexchange.com/questions/345124/dont-work-yum-update-yum-doesnt-have-enough-cached-data-to-continue)

基础使用

使用类 Unix 环境,在 CentOsMacOs 上进行测试

wrk 开源 GitHub 地址: https://github.com/wg/wrk
通过 git clone 的形式下载 源码包,进入目录下,执行 make ,然后开始编译安装,等待一会即可完成。

wrk 使用参数说明

-c, --connections:  总的连接数(每个线程处理的连接数=总连接数/线程数)

-d, --duration:        测试的持续时间,如2s(2second),2m(2minute),2h(hour)

-t, --threads:         需要执行的线程总数

-s, --script:          执行Lua脚本,这里写lua脚本的路径和名称,后面会给出案例

-H, --header:      需要添加的头信息,注意header的语法,举例,-H “token: abcdef”,说明一下,token,冒号,空格,abcdefg(不要忘记空格,否则会报错的)。

--latency:     显示延迟统计信息

--timeout:     超时的时间

例子

wrk -t12 -c400 -d30s http://127.0.0.1:8080/index.html

该请求意思为: 使用 wrk 使用12个线程,400个连接,请求 url 30s

压测结束后的结果:

Running 30s test @ http://127.0.0.1:8080/index.html
  12 threads and 400 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   635.91us    0.89ms  12.92ms   93.69%
    Req/Sec    56.20k     8.07k   62.00k    86.54%
  22464657 requests in 30.00s, 17.76GB read
Requests/sec: 748868.53
Transfer/sec:    606.33MB

返回结果说明:

  • Latency:响应时间Req/Sec:每个线程每秒钟的执行的连接数
  • Avg:平均
  • Max:最大
  • Stdev:标准差+/- Stdev: 正负一个标准差占比
  • Requests/sec:每秒请求数(也就是QPS),这是一项压力测试的性能指标,通过这个参数可以看出吞吐量
  • Latency Distribution,如果命名中添加了
  • latency就会出现相关信息

实战

使用 wrk 对鉴权的接口进行调用压测。由于是鉴权的接口,需要根据密钥和时间戳动态的生成 secret 然后对后端进行请求,才能通过验证。这里我们引入 lua 脚本

由于 wrk 工具里面 自带 luaJit ,所以我们不用下载。但是需要 md5 的模块,所以需要使用 luarocks 来管理和下载 lua 模块和包。

安装Luarocks 包管理工具

LuaRocksLua 模块的包管理器。它允许您将 Lua 模块创建并安装为自包含包(称为 rocks )。您可以在 UnixWindows 上下载和安装 LuaRocks。官网:https://luarocks.org/

通过 curl 下载

curl -o luarockt-3.0.3.tar.gz http://luarocks.github.io/luarocks/releases/luarocks-3.0.3.tar.gz

解压 luarockt-3.0.3.tar.gz后,进入目录下 指定到 wrkLuaJit 的目录进行 configure

//这里指定你自己的 `wrk` 路径
./configure --with-lua=../wrk/obj

编译安装

make install

通过 Luarocks 安装 md5 模块

luarocks install md5 

开始请求

我们需要像 url http://127.0.0.1:9000 网关进行 POST 请求,该网关会对请求进行鉴权和验证,并判断请求的实效性。所以我们需要在请求时动态改变请求参数,因此需要结合 Lua 脚本。

Lua 脚本 helloDemo.lua

md5=require("md5")
-- md5加密,拼接请求对象
function buildJson(json)
  local apiKey = "abcdefg1234567"
  local password = "qwerxxxx"
  local timestamp = os.time() .. "000"
  
  local secret = md5.sumhexa(apiKey .. timestamp ..  password)
  local body = json .. "&timestamp=" .. timestamp .. "&secret=" .. secret
  
  return body
end

wrk.method = "POST"
wrk.body = buildJson("serviceName=com.github.dapeng.service.HelloService&version=1.0.0&methodName=sayHello&parameter={\"body\": {\"request\": {\"bizTag\": \"order\", \"step\": 100}}}")
wrk.headers["Content-Type"] = "application/x-www-form-urlencoded"

请求脚本

#!/usr/bin/env bash

time1=`date +%s`
echo "开始时间 `date +%Y%m%d%H%S`"

# wrk 安装目录 -s 后指定上面写好的lua脚本
~/ideaspace/dapeng/benchmark/wrk/wrk -t4 -c400 --timeout 5s -d 60s -s lua/$1.lua --latency 'http://127.0.0.1:9000/api/e1bfd762321e409cee4ac0b6e841963c'

time2=`date +%s`
useTime=$[time2 - time1]
echo "结束时间 `date +%Y%m%d%H%S`"
echo "总共花费 $useTime s"

执行脚本

sh start-wrk.sh helloDemo

通过上面方式,我们就可以开始请求已鉴权的接口

总结

wrk 是一款高性能的 http 请求压测工具,它使用了 Epoll 模型,使所有请求都是异步非阻塞模式的,因此对系统资源能够应用到极致,可以压满 cpu

wrk 可以落站使用 Lua 脚本。该特性可以使我们通过 脚本动态的改变请求参数,对请求压测提供的多样性的选择和定制。

后续

1. 去除 CO

关于 wrk 测试延迟分布不准确的问题,涉及到 Coordinated Omission 的原因,可 Google
在 src/wrk.c
将下面部分代码注释:

//  if(complete / cfg.connections > 0) {
//       int64_t interval = runtime_us / ( complete / cfg.connections);
//       stats_correct(statistics,latency,interval);

关于 wrk 测试延迟分布不准确的问题,涉及到 Coordinated Omission 的原因,可 Google,也可以参考 wrk2

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