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闫庚哲的个人博客

利用Jmeter自动化评估WEB应用的资源监控模型设计

Jmeter介绍和使用请看这里:http://www.i3geek.com/archives/1147

本项目开源,项目地址:https://github.com/yangengzhe/web_resource_evaluation

背景

在云计算发展飞速的今天,随着SaaS应用的大量产生,关注点从编写应用逐渐转移到维护应用的稳定运行。如何高效的保证SaaS应用稳定的运行显得格外重要。

在目前的大多数云监控系统中,大部分是对应用的性能指标进行实时的控制,一旦超出预定阈值就会进行警报。但是这样的警报已经为时过晚,系统已经处于紧张状态,所以,为了保证系统稳定的运行,在突发之前就及时向管理人员发出警告,并给予管理员充足的维护时间是十分必要的。

因此,本系统主要是考虑,如何预测系统的状态,在系统崩溃前就预测到并及时的处理,以减少对用户产生的影响。而如何预测,本文则提出一种基于压测建立应用资源评估模型的方法,根据模型掌握应用运行的各个状态,以保证应用的文档。

目标

监控Tomcat下web应用的运行状态,运行前通过压测建立应用的资源评估模型,并根据模型对运行中的应用进行评估和预警

前期准备

1、自动化压测工具JMeter

JMeter是个很好的测试工具,使用帮助:http://www.i3geek.com/archives/1147。但是本系统中需要自动化的测试,不能人工手动的操作,所以自动化工具是必要条件之一。

原理:通过JMeter录制脚本,生成jmx文件。在命令行下调用jmx脚本,同时传入参数,根据参数决定线程数以及网站,实现自动化测试。同时记录结果。

项目地址:https://github.com/yangengzhe/JMeter

2、Tomcat的status应用

使用帮助:http://www.i3geek.com/archives/1126

利用应用采集的数据,轻松的获取运行中WEB的处理时间、请求数等信息。通过这些信息计算出平均响应时间,从而评估出应用的运行性能,和优化意见。

原理:定时通过访问应用,抓取xml。解析xml,获取关键数据,进行分析并记录。

项目地址:https://github.com/yangengzhe/tomcat_status

技术基础

1、压力测试(JMeter)

运行前,对应用进行压力测试,测试应用的稳定性,和性能评估。

  1. 1. 录制脚本
  2. 2. 分别测试并发为1、2、3、4、5、10、50、100、200、300、400、500…
  3. 3. 得到性能曲线(并发-吞吐率)

注:吞吐率=请求数/处理时间

 2、status应用监测

运行中,或压测时,从服务器内部角度分析应用的响应时间和处理效率。

  1. 1. 访问status.xml获得相关数据
  2. 2. 返回的数据中记录总的处理时间1,和总请求数1
  3. 3. 等待3秒
  4. 4. 访问status.xml获得相关数据
  5. 5. 返回的数据中记录总的处理时间2,和总请求数2
  6. 6. 得到平均处理时间:处理时间2-处理时间1 / 总请求数2-总请求数1

3、远程处理时间检测

运行中,模拟发出请求,从用户体验角度分析应用的响应时间和处理效率。

  1. 1. 记录开始时间(本地时间)
  2. 2. 发送请求
  3. 3. 记录结束时间(本地时间)
  4. 4. 得到平均处理时间:开始时间-结束时间
  5. 5. 可以多次测量取平均值

实现步骤

1、性能评估模型

通过运行前对应用的压力测试(Jmeter)以及status的应用检测,完成并发数和平均响应时间,并发数和吞吐率的关系模型。并进行存储。

一般情况下,并发数与吞吐率的关系是随着并发数的增加,吞吐率快速增加,当并发数达到‘最佳吞吐率’时,吞吐率达到最大值;当并发数再增加时,吞吐率几乎不变,但是当并发数增加到‘最大吞吐率’时,达到系统极限;当并发数再增加时,反而会使吞吐率下降并且会产生错误;当并发数继续增大时,最终使系统宕机。

2、实时监控

在应用运行时,对应用的平均处理时间进行监控分析。通过status应用检测以及远程处理时间检测,两个方面进行判断,一旦应用超过模型中的预警值,要及时向管理员进行预警。

分析过程

1、都需要测量什么?

WEB应用中对性能的评估主要是吞吐率、并发数、响应时间、传输时间等。

2、如何对应用的性能进行评估?

应用的性能评估,简单来说就是对用户的直观感受,所以需要对并发和响应时间等角度进行分析。

3、怎么测试性能?压力测试!

通过翻阅大量资料,发现个很方便、很适合的软件——JMeter。通过它可以简单、方便的测试出软件的并发、吞吐率。

4、怎么自动化处理?

编写插件,利用java程序进行自动化处理,并采集和分析数据。

5、仅仅用JMeter就可以了吗?为了体验还要保证运行时无误!

所以不仅仅要在运行前进行压测,还要在运行中对应用进行监控,实时发现问题,保证应用的正常使用。

6、一切都用服务器的工具,简单测试就够了吗?还需要模拟用户,以用户角度考虑!

通过模拟程序,发出http请求,记录时间,完成一次模拟请求的操作,从而断定用户角度的感受,对有问题的页面及时反馈。

7、这么多功能,怎么用?集成!

功能模块有了,最重要的就是集成,集成到一起实现自动化,就可以简单方便的变成通用工具了!

问题解决

为什么运行时通过平均响应时间分析而不通过吞吐率分析呢?

吞吐率= 用户数*每个用户的请求数 / 总时间

1、运行时,无法保证所有请求的同时开始或结束,也就是说无法判断请求所用的总时间。

2、若根据一次请求的响应来判断,则负载会影响吞吐率,从而无法与模型比较,失去测试的意义。

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