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Apache Bench - (ab)安装和环境设置

在本章中，我们将指导您如何在 VPS 上设置 Apache Bench 环境。

系统要求

  • 内存 − 128 MB

  • 磁盘空间 − 无最低要求

  • 操作系统 − 无最低要求

安装 Apache Bench

Apache Bench 是一个独立的应用程序，不依赖于 Apache Web 服务器安装。 以下是安装 Apache Bench 的两步过程。

第 1 步 − 更新软件包数据库。

# apt-get update

请注意，终端命令之前的符号 # 表示 root 用户正在发出该命令。

步骤 2 − 安装 apache2 utils 包以访问 Apache Bench。

# apt-get install apache2-utils

Apache Bench 现已安装。 如果您想测试托管在同一 VPS 上的 Web 应用程序，那么仅安装 Apache Web 服务器就足够了 −

# apt-get install apache2

作为一个 Apache 实用程序，Apache Bench 会在安装 Apache Web 服务器时自动安装。

验证 Apache Bench 安装

现在让我们看看如何验证 Apache Bench 安装。 以下代码将有助于验证安装 −

# ab -V

输出

This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1604373 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

当您看到上述终端输出时，表示您已成功安装 Apache Bench。

创建特权 Sudo 用户

从安全角度来看，系统管理员创建 sudo 用户而不是 root 被认为是一个很好的做法。 我们将创建一个测试用户，名为 test，用于此目的 −

# useradd -m -d /home/test -g sudo test

让我们为新用户设置密码 −

# passwd test

系统将提示用户输入新密码进行测试。 您可以输入一个简单的密码，因为我们只是测试，而不是部署到生产服务器。 通常 sudo 命令会提示您提供 sudo 用户密码； 建议不要使用复杂的密码，因为过程会变得繁琐。

输出

Enter new UNIX password:
Retype new UNIX password:   
passwd: password updated successfully

测试 Apache.org 网站

在本节中，我们将测试 Apache.org 网站。 我们先切换到sudo用户测试 −

# su test

首先，我们将测试 Apache 组织 https://www.apache.org/ 的网站。 我们首先运行命令，然后了解输出 −

$ ab -n 100 -c 10 https://www.apache.org/

此处 -n 是为基准测试会话执行的请求数。 默认情况下仅执行单个请求，这通常会导致不具有代表性的基准测试结果。

而-c是并发度，表示一次执行多个请求的数量。 默认为一次一个请求。

因此，在本次测试中，Apache Bench 将向 Apache 组织服务器发出 100 个并发数为 10 的请求。

输出

This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1604373 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking www.apache.org (be patient).....done

Server Software:        Apache/2.4.7
Server Hostname:        www.apache.org
Server Port:            443
SSL/TLS Protocol:       TLSv1.2,ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384,2048,256

Document Path:          /
Document Length:        58769 bytes

Concurrency Level:      10
Time taken for tests:   1.004 seconds
Complete requests:      100
Failed requests:        0
Total transferred:      5911100 bytes
HTML transferred:       5876900 bytes
Requests per second:    99.56 [#/sec] (mean)
Time per request:       100.444 [ms] (mean)
Time per request:       10.044 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          5747.06 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:       39   46  30.9     41     263
Processing:    37   40  21.7     38     255
Waiting:       12   15  21.7     13     230
Total:         77   86  37.5     79     301

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%     79
  66%     79
  75%     80
  80%     80
  90%     82
  95%     84
  98%    296
  99%    301
 100%    301 (longest request)

运行我们的第一个测试后，很容易识别该命令的使用模式，如下所示 −

# ab [options .....]  URL

其中,

  • ab − Apache Bench 命令

  • options − 我们要执行的特定任务的标志

  • URL − 我们要测试的路径 url

了解输出值

我们需要了解不同的指标才能了解 ab 返回的各种输出值。 这是清单 −

  • Server Software − 第一次成功返回的HTTP header中返回的Web服务器的名称。

  • Server Hostname − 它是命令行上给出的 DNS 或 IP 地址。

  • Server Port − 这是 ab 所连接的端口。 如果命令行上未指定端口，则 http 默认为 80，https 默认为 443。

  • SSL/TLS Protocol − 这是客户端和服务器之间协商的协议参数。 仅当使用 SSL 时才会打印此信息。

  • Document Path − 这是从命令行字符串解析出的请求 URI。

  • Document Length − 它是第一个成功返回的文档的大小（以字节为单位）。 如果测试期间文档长度发生变化，则响应被视为错误。

  • Concurrency Level − 这是测试期间使用的并发客户端（相当于网络浏览器）的数量。

  • Time Taken for Tests − 这是从创建第一个套接字连接到收到最后一个响应所花费的时间。

  • Complete Requests − 收到的成功回复数。

  • Failed Requests − 被视为失败的请求数。 如果该数字大于零，则会打印另一行，显示由于连接、读取、内容长度不正确或异常而失败的请求数。

  • Total Transferred − 从服务器接收的总字节数。 该数字本质上是通过线路发送的字节数。

  • HTML Transferred − 从服务器接收的文档字节总数。 此数字不包括 HTTP 标头中收到的字节

  • Requests per second − 这是每秒的请求数。 该值是请求数除以所用总时间的结果。

  • Time per request − 每个请求花费的平均时间。 第一个值的计算公式为 concurrency * timetaken * 1000 / done，第二个值的计算公式为 timetaken * 1000 / done

  • Transfer rate − 传输率由公式totalread / 1024 / timetaken计算得出。

负载测试输出的快速分析

了解了 ab 命令的输出值的标题后，让我们尝试分析和理解初始测试的输出值 −

  • Apache 组织正在使用他们自己的 Web 服务器软件 − Apache（版本 2.4.7）

  • 由于 https，服务器正在侦听端口 443。 如果是 http，则为 80（默认）。

  • 100 个请求传输的总数据量为 58769 字节。

  • 测试在 1.004 秒内完成。 没有失败的请求。

  • 每秒请求数 − 99.56。 这被认为是一个相当不错的数字。

  • 每个请求的时间 − 100.444 毫秒（10 个并发请求）。 因此，对于所有请求，它是 100.444 ms/10 = 10.044 ms。

  • 传输率 − 已收到 1338.39 [千字节/秒]。

  • 在连接时间统计中，您可以观察到许多请求必须等待几秒钟。 这可能是由于 apache Web 服务器将请求放入等待队列。

在我们的第一次测试中，我们测试了托管在不同服务器上的应用程序（即 www.apache.org）。 在本教程的后面部分，我们将测试托管在运行 ab 测试的同一服务器上的示例 Web 应用程序。 这是为了便于学习和演示的目的。 理想情况下，主机节点和测试节点应该不同，以便准确测量。

为了更好地学习 ab，您应该在本教程中进行比较并观察不同情况下输出值的变化情况。

绘制 Apache Bench 的输出

在这里，我们将绘制相关结果，以了解随着请求数量的增加，服务器花费了多少时间。 为此，我们将在上一个命令中添加 -g 选项，后跟将保存 ab 输出数据的文件名（此处为 out.data） −

$ ab -n 100 -c 10 -g out.data https://www.apache.org/

现在让我们在创建绘图之前先看看out.data −

$ less out.data

输出

starttime       seconds ctime   dtime   ttime   wait
Tue May 30 12:11:37 2017        1496160697      40      38      77      13
Tue May 30 12:11:37 2017        1496160697      42      38      79      13
Tue May 30 12:11:37 2017        1496160697      41      38      80      13
...

现在让我们了解 out.data 文件中的列标题 −

  • starttime − 这是通话开始的日期和时间。

  • seconds − 与 starttime 相同，但采用 Unix 时间戳格式（date -d @1496160697 返回 starttime 输出）。

  • ctime − 这是连接时间。

  • dtime − 这是处理时间。

  • ttime − 这是总时间（它是 ctime 和 dtime 的总和，数学上 ttime = ctime + dtime）。

  • wait − 这是等待时间。

有关这多个项目如何相互关联的图形化可视化，请查看下图 −

多个项目

如果我们在终端上工作或者图形不可用，gnuplot 是一个不错的选择。 通过以下步骤我们将快速理解它。

让我们安装并启动 gnuplot −

$ sudo apt-get install gnuplot  
$ gnuplot

输出

G N U P L O T
Version 4.6 patchlevel 6    last modified September 2014
Build System: Linux x86_64

Copyright (C) 1986-1993, 1998, 2004, 2007-2014
Thomas Williams, Colin Kelley and many others

gnuplot home:     http://www.gnuplot.info
faq, bugs, etc:   type "help FAQ"
immediate help:   type "help"  (plot window: hit 'h')

Terminal type set to 'qt'
gnuplot>

由于我们正在终端上工作并且假设图形不可用，因此我们可以选择哑终端，它将通过终端本身以 ASCII 形式提供输出。 这有助于我们通过这个快速工具了解我们的绘图是什么样的。 现在让我们准备好用于 ASCII 绘图的终端。

gnuplot> set terminal dumb

输出

Terminal type set to 'dumb'
Options are 'feed  size 79, 24'

我们的 gnuplot 终端现在已准备好进行 ASCII 绘图，让我们绘制 out.data 文件中的数据 −

gnuplot> plot "out.data" using 9  w l

输出

  1400 ++-----+------+-----+------+------+------+------+-----+------+-----++
       +      +      +     +      +      +      +"out.data" using 9 ****** +
       |                                                                   |
  1200 ++                       ********************************************
       |     *******************                                           |
  1000 ++    *                                                            ++
       |     *                                                             |
       |     *                                                             |
   800 ++   *                                                             ++
       |    *                                                              |
       |    *                                                              |
   600 ++   *                                                             ++
       |    *                                                              |
       |    *                                                              |
   400 ++   *                                                             ++
       |    *                                                              |
   200 ++   *                                                             ++
       |    *                                                              |
       +****  +      +     +      +      +      +      +     +      +      +
     0 ++-----+------+-----+------+------+------+------+-----+------+-----++
       0      10     20    30     40     50     60     70    80     90    100

我们绘制了第 9 列中相对于请求数量的 ttime，总时间（以毫秒为单位）。我们可以注意到，对于最初的 10 个请求，总时间接近 100 毫秒，对于接下来的 30 个请求（从第 10 个请求到第 40 个请求），它增加到 1100 毫秒，依此类推。 根据您的 out.data，您的绘图将有所不同。

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