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负载压力测试概述
简介: 是指在一定约束条件下测试系统所能承受的并发用户量，运行时间，数据量，以确定系统所能承受的最大负载压力
目的：
①在真实环境下检测系统性能，评估系统性能以及服务等级的满足情况
②预见系统负载压力的承受力，在应用实际部署之前，评估系统性能
③分析系统瓶颈，优化系统
注: 因为性能瓶颈不好解决，而负载压力测试是性能测试的重要组成部分，所以开发过程中应尽可能早的进行负载压力测试
1，性能评测
性能评测是性能调优的基础
性能评测的主要内容是这两点:评估并报告整个系统的性能(尽量真实环境),对系统的未来容量做出预测和规划
性能调优的主要步骤有三，①查找形成系统瓶颈或故障的根本原因，②进行性能调整和优化，③评估性能调整的效果
负载压力测试的分类
负载测试：是通过逐步增加系统负载，测试系统性能的变化，并最终确定在满足性能指标的情况下，系统所能承受的最大负载量的测试，即系统的某项或多项性能指标达到安全临界值，例如某种资源达到了饱和状态。
压力测试：是通过逐步增加系统负载，测试系统性能的变化，并最终确定在什么负载条件下系统性能处于失效状态(tps/hps/响应时间超标)，并以此来获取系统能提供的最大服务级别的测试。
注:负载测试和压力测试的区别是，负载测试处于性能指标安全值以内，如资源消耗在80%以内，web端页面响应时间在5s以内，而负载测试是处于性能指标安全值以外，如资源超过80%或web端页面响应时间在5s以外，且处以系统崩溃前或出错率超过1%等情况
并发性能测试 ：是逐渐增加并发用户负载，直到系统的瓶颈或者不能接受的性能点，通过综合分析交易秩序指标，资源监控指标等来确定系统并发性能的过程
以上为负载压力测试中的重要角色，基于方案的考虑角度又分为:
①应用在客户端性能的测试
在客户端模拟大量并发用户执行不同业务操作，达到实施负载压力的目的
②应用在网络上的性能测试
分两部分：用网络故障分析，网络应用性能监控
③应用在服务器上的性能测试
监控的内容主要是操作系统，数据库以及中间件等
疲劳强度测试
通常采用系统稳定运行情况下能支持的最大并发用户数，或者日常运行用户数，持续执行一段时间业务，保证达到系统疲劳强度需求的业务数，通过综合分析交易执行指标和资源监控指标，来确定系统处理最大工作量强度性能的过程。
疲劳强度模拟包括日常业务疲劳强度模拟(采用一天之中最繁忙的20%时间内的并发用户数)，高峰业务疲劳强度模拟。
大数据量测试
独立数据量测试：针对某些系统存储、传输、统计、查询等业务进行的大数据量测试
综合数据量测试：指和压力性能测试、负载性能测试、疲劳性能测试相结合的综合测试
负载压力测试计划
①需求分析中充分关注负载压力性能(主要焦点是系统中共享的和有限的资源进行需求分析)
②从设计中得到负载压力性能指标
③开发阶段创建一个负载压力性能测试环境
④验收阶段在多级范围内测试并调优
⑤运行阶段持续监控系统负载压力性能
负载压力测试相关指标
1，客户端交易处理指标
并发用用户数指标
交易处理指标
①平均事务响应时间
②每秒事务数
③每秒事务总数
④事务摘要
⑤事务性能摘要
⑥事务响应时间(负载下)
⑦事务响应时间(百分比)
⑧事务响应时间(分布)
Web请求指标
①平均事务响应时间
②点击次数摘要
④吞吐量
⑤吞吐量摘要
⑥连接数
⑦每秒连接数
⑧每秒SSL连接数
⑨Http状态代码摘要
⑩每秒Http响应数
①每秒下载页面数
②每秒重试次数
③每秒重试次数摘要
Web页面组件指标
①激活页面细分
②页面组件细分
③页面组件细分(随时间变化)
④页面下载时间细分
⑤页面下载时间细分(随时间变化)
⑥第一次缓冲细分时间
⑦第一次缓冲细分时间(随时间变化)
⑧已下载组件大小
2，服务器操作系统资源占用监控指标
CPU、内存、磁盘管理、交换区SWAP、
进程、安全控制、文件系统
3，数据库资源占用监控指标
①读写页面的使用情况
②超出共享内存缓冲区的操作数
③上一轮询期间作业等待缓冲区的时间
④ 共享内存中物理日志和逻辑日志的缓冲区的使用率
⑤磁盘的数据库使用情况以及被频繁读写的热点区域
⑥用户事务或者表空间事务
⑦数据库锁资源
⑧关键业务的数据表的空间增长
⑨SQL执行情况
4，中间件资源占用监控
以IIS为例
％File　Cache　Hits 静态网站：应保持80%
Web Service部分
Bytes total/sec
Connection Refused
NOT Found Errors
负载压力测试中的问题与分析
故障分析重点内容
①CPU问题
②内存和高速缓冲
③磁盘（I/O）资源问题
④配置参数
⑤应用系统网络设置
⑥数据库服务器故障定位
优化调整设置
CPU问题：
①考虑使用更高级的CPU 代替当前的CPU
②对于多CPU，考虑CPU之间的负载分配
③考虑在其它体系上设计系统，例如增加前置机、设置并行服务器等
内存和高速缓存
①内存的优化包括操作系统、数据库、应用程序的内存优化
②过多的分页与交换可能降低系统的性能
③内存分配也是影响系统性能的主要原因
④保证保留列表具有较大的邻接内存块
⑤调整数据库缓冲去大小(用数据块的个数表述)是一个重要的内容
⑥将最频繁使用的数据保存在存储区中
磁盘(I/O)资源问题
①磁盘读写进度对数据库系统是至关重要的，数据库对象在物理设备上的合理分布能改善性能
②磁盘镜像会减慢磁盘读写的速度
③通过把日志和数据库对象分布在独立的设备上，可以提高系统的性能
④把不同的数据库放在不同的硬盘上，可以提高读写速度
⑤把表放在一快硬盘上，把非簇的索引放在另一块硬盘上，保证物理读写速度更快
调整配置参数
①包括操作系统和数据库的参数配置
②并行操作资源限制的参数（并发用户的数目、会话数）
③影响资源开销的参数
④与I/O有关的参数
优化应用系统网络设置
①可以通过数组接口来减少网络呼叫
②调整会话数据单元的缓冲区大小
③共享服务进程比专用服务进程提供更好的性能
负载压力测试要识别的故障问题
数据库服务器性能问题
1,单一类型事务响应时间过长,如:
①数据库服务器负载过大
②糟糕的数据库设计
③事务粒度过大
④批任务对普通用户性能的影响
2,并发处理能力差,建议降低同一类型事务中锁的粒度,优化应用逻辑以缩短单一类型事务响应时间
3,锁冲突严重,资源锁定,造成的数据库事务超时,数据库死锁
4,监视并记录性能相关数据
5,定位资源占用较大的事务并做出必要的优化或调整
6,定位锁冲突,修改锁冲突发生严重的应用逻辑
7,进行必要的数据分布
负载压力测试要识别的故障问题
主要包括
①非正确执行的处理
②速度瓶颈与延迟
③不能达到满意服务水平
④接口页面不能正确地装载或者根本不能装载
web网站故障分析解决方法
①优化ASP代码
②优化数据库调用
③使用存储过程
④调整服务器性能