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Web服务请求异步化测试

 Web服务异步化:
  包括两部分,数据传输层异步化(大家已经熟知的NIO),Http业务请求异步化(continuations,servlet3.0)。服务异步处理我将会有一个详细的说明文档(服务异步化的概念,服务异步化的几种标准实现,服务异步化容器的特点),后续给出。
  Web服务异步化测试原因:
  TOP应用特殊性:
  1.自身服务能力由后端的服务能力决定。(对同步Web请求的转发)
  2.后端服务部署等同性,但要求服务互不影响。
  第一点导致TOP无法预估自身服务能力(不同后端服务处理速度下的TOP有不一样的支持能力),同时也无法应对在后端服务异常的情况下,整体的服务质量。
  第二点导致TOP只有在物理上分隔不同服务提供者所对应的TOP集群(资源浪费,同时无法动态调整资源来满足服务变化情况)。
  因此需要对TOP实施web服务异步处理的测试。这里简单的说一下服务异步化的使用场景需要满足的几个特点:
  1. 处理耗时大多消耗在于对后端或者外部服务资源的请求上。
  2. 后端或者外部资源在更多的流量下不会成为瓶颈。
  拿TOP来解释一下:TOP自身处理主要包括路由,安全,流控等,但是最耗时的是在请求后端各个淘宝团队的服务。其次当前后端服务能力尚未达到真实的处理高峰,因此很多请求被堵在TOP平台,特别是当某些服务异常的时候,另一些服务就会被拖累无法得到充分利用。(当然我们有流控,发现后端服务能力已经成为瓶颈的时候可以对单独服务作限制)。
  长话短说,上测试结果……
  环境说明:
  Linux 2.6.9-55.ELsmp
  4 Core
  4 G Memory
  JDK 1.6.0_07
  测试工具:loadRunner 9.5
  测试涉及到了四种容器部署:后面都会用缩写在测试结果上注明
  1.       Apache + modjk + Jboss(后面缩写为Jboss):
  此模式Apache配置如下:
<IfModule mpm_worker_module>
ServerLimit          80
ThreadLimit          128
StartServers         10
MaxClients           10240
MinSpareThreads      64
MaxSpareThreads      800
ThreadsPerChild      128
MaxRequestsPerChild 10000
</IfModule>
  Jboss的web容器配置如下:
  <Connector port="8009" address="${jboss.bind.address}" connectionTimeout="8000" protocol="AJP/1.3" maxThreads="500" minSpareThreads="40" maxSpareThreads="75" maxPostSize="512000" acceptCount="300" bufferSize="16384" emptySessionPath="false" enableLookups="false" redirectPort="8443" URIEncoding="utf-8"/>
  Jboss的web部分以APR模式启动。
  2.       Tomcat6(APR)
  关键配置如下:
  <Executor name="topThreadPool" namePrefix="top-exec-"
  maxThreads="500" minSpareThreads="40"/>
  <Connector port="7777" protocol="HTTP/1.1"
  executor="topThreadPool" connectionTimeout="20000" acceptCount="1000"
  redirectPort="8444" />
  3.       Tomcat7 RC 4(APR)
  关键配置如下:
  <Executor name="topThreadPool" namePrefix="top-exec-"
  maxThreads="500" minSpareThreads="4"/>
  <Connector executor="topThreadPool" port="3333" protocol="HTTP/1.1"
  connectionTimeout="20000" acceptCount="1000"
  redirectPort="6443" />
  4.       Jetty7
  关键配置如下:
<Set name="ThreadPool">
<!-- Default queued blocking threadpool -->
<New class="org.eclipse.jetty.util.thread.QueuedThreadPool">
<Set name="minThreads">10</Set>
<Set name="maxThreads">500</Set>
</Set>
<Call name="addConnector">
<Arg>
<New class="org.eclipse.jetty.server.nio.SelectChannelConnector">
<Set name="host"><SystemProperty name="jetty.host" /></Set>
<Set name="port"><SystemProperty name="jetty.port" default="6060"/></Set>
<Set name="maxIdleTime">300000</Set>
<Set name="Acceptors">2</Set>
<Set name="statsOn">false</Set>
<Set name="confidentialPort">8443</Set>
<Set name="lowResourcesConnections">20000</Set>
<Set name="lowResourcesMaxIdleTime">5000</Set>
</New>
</Arg>
</Call>
附注:
  Asyn表示异步模式,syn表示同步。Asyn中还分成resume和complete两种方式,后续在介绍技术背景的时候详细描述。
  对于服务端的load不是每一个测试都做了记录,选取了最全面的1500并发用户做了测试。
  最大服务请求处理数是通过应用自身实现,具体代码可以参考后面的代码附件。
  测试结果如下:
  场景1:500 并发用户场景下,后端服务一次请求消耗3秒钟
  这个场景测试的目的是比较在线程池资源足够的时候,异步和同步的差别。(也就是TOP服务器所有的资源处于正常服务,前台请求没有因为前段连接被消耗完,导致服务质量降低)
  可以看到,在TPS和Response Time上两者基本上没有太大差别,TPS就等于500/3=167左右(3秒一个请求,因此用这种简单算式可以算出),响应时间也较为正常。当时我发现在每秒吞吐量上有些差别,后来单个测试case跑了一下,发现是返回的http header比较大,应该是在做异步化时重入等作的一些标识(后面其他容器的异步化也是一样)。
  最大处理请求数都在服务端后台看到是500,等同于最大的并发用户数。
  场景2:1000 并发用户场景下,后端服务一次请求消耗3秒钟
  场景2就在资源不足的情况下,比较异步服务请求与同步请求处理能力。(例如由于后端某些服务比较慢,导致前段的服务器能够承载的请求数目超过了线程数)
  这个场景的结果可以看到TPS在异步模式下与并发用户数呈现同步增长,就好比配置了1000个线程作为线程池一样,同样在后端打出的最大请求数上也证明了这一点,因此前段线程池的服务能力在异步的情况下充分复用(当然这里使用的异步服务处理使用的是NIO而不是BIO的Connector)。同样在吞吐量上依然是增加的,由于异步附加的内容。
  场景3:1500 并发用户场景下,后端服务一次请求消耗3秒钟
  场景三比对了现有TOP的部署模式(Apache + modjk + Jboss)和Jetty7的同步模式,两种异步模式,Tomcat同步模式,Tomcat的servlet3.0异步模式的处理情况。根据测试可以得到的信息如下:
  1.              现有部署方式在后端服务处理耗时较大的情况下,处理能力不如Jetty7和Tomcat6,同时出错率很高。
  2.              Jetty7的同步处理测试结果和Tomcat6的同步处理测试结果很类似,但是load方面jetty7更好。
  3.              异步处理方面Jetty7的两种方式基本上差别不大(后续还需要深入源码看看对于数据缓存资源复用的状况),Tomcat7的异步处理成功率有些问题(错误多半是在获取response回写的时候,response已经被提前释放,看来Tomcat7还是需要一些时间来考验),load上来说tomcat结果比较好。
  4.              异步请求在提高处理能力的情况下,对于资源消耗也较大(线程切换较为频繁),不过还是在承受范围。
  三个场景组合比较:
  最后将三个场景合并起来做一个简单的比较,得到信息如下:
  1.       随着并发用户的增加,本身异步处理也会有衰减,同时对于性能消耗(线程切换)也会不断增长。
  2.       异步化在消息头上会增加一些数据,会增加回写的带宽消耗(不过量不大),一个请求增加了100byte左右的消息数据。
  测试总结:
  1.       Web请求异步化在TOP很合适。
  重复两个条件:
  a.       处理耗时大多消耗在于对后端或者外部服务资源的请求上。
  b.       后端或者外部资源在更多的流量下不会成为瓶颈。
  2.       Web请求异步化在Jetty6到7上已经经历了2年多的成长(Google App Engine , Yahoo Hadoop),稳定性和效率较好。(同时很多优化可以通过扩展自行定制,jetty的可扩展性很好)Tomcat7在servlet3上处于刚发布阶段,还有待继续完善。(Servlet3的另一种模式尚未执行成功,直接导致jvm退出)
  后续需要继续跟进的:
  1.       对于大数据量请求的容器间性能对比。(图片上传或者大数据量的Post请求)
  2.       容器安全性。(是否容易被攻击)
  3.       代码迁移成本。

posted on 2014-08-18 09:39 顺其自然EVO 阅读(450) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 测试学习专栏web 前端性能测试


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