性能测试五：测试环境

测试环境及风险

单独的测试环境风险可控，难点在环境的构建上，规模和生产一致的成本也是较高的，所以一般而言有通过等比构建（1/2，1/4，1/8等），甚至是生产环境中部分应用独立部署测试集群，数据库共用的方式，此外测试环境需要从生产环境中导入脱敏的基础数据，例如至少是最近半年或者1年的，保持其整体的数据关联性，这个对于压测的准确度和参考性也很重要。

 

测试环境的风险主要体现在跟生产的差异度，测试结果的参考价值会打一定程度的折扣，可以视自身情况选择合理的方式，例如看重入口网络的检验的，可以测试环境和生产环境共享入口。 对测试环境系统平台、中间件、数据库等不熟悉和不了解，也会导致瓶颈不易分析、不易调优。

 

一、测试环境分类

---

 UT（Unit Testing 单元测试）

是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动，软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。

SIT（System Integration Testing 集成测试）

把自己的代码和别人的代码合并（一般是指版本库整合代码），在测试服务器，或者有条件的服务器【测试环境】进行测试。

 UAT（User Acceptance Testing 用户验收测试）

就是把需要上生产的代码在生产环境进行最后的演练，让用户验收。

Performance testing 性能测试

 

二、测试环境规范

---

 测试环境调研

系统架构：

系统如何组成的，每一层功能是做什么的，与生产环境有多大差异，主要为后面进行瓶颈分析服务和生产环境性能评估，这个很重要。

操作系统：

操作系统是哪种平台，进行工具监控。

中间件：

哪种中间件，进行工具监控和瓶颈定位。

数据库：

哪种数据库，进行工具监控和瓶颈定位。

应用：

启动多少个实例，启动参数是多少，进行问题查找和瓶颈定位。

可以配合APM工具（如ARMS）进行中间件、数据库、应用层面的问题定位。

 

测试环境搭建

• 测试环境架构与生产环境架构完全相同。

• 测试环境机型与生产环境机型尽量相同，云化的资源确保是同规格ECS或者容器。

• 测试环境软件版本与生产环境软件版本完全相同，版本主要包括：操作系统、中间件相关、数据库、应用等。

• 测试环境参数配置与生产环境完全相同，参数主要包括：操作系统参数、中间件参数、数据库参数、应用参数。

• 测试环境基础数据量与生产环境基础数据量需在同一个数量级上。

• 只能减少测试环境机器台数，并且需要同比例缩小，而不能只减少某一层的机器台数。理想的测试环境配置是生产环境的1/2，1/4。

 

三、测试数据

---

 测试数据分类：

• 基础数据/存款数据：需要保持跟生产上相同级别的数据量，或测试方案中规划的数据量（未来三年数据量增长趋势），同时关注数据分布问题。未来5年峰值（每年增加0.1） = 当前数据量 *（1+0.1）*（1+0.1）*（1+0.1）*（1+0.1）*（1+0.1）
• 测试数据：即消耗型数据

注意： 
参数化数据量尽可能的多，必要的情况下，可以清除缓存或者用写代码的方式提供参数化。
参数化数据分布，如果业务有明显的地域等分布的特征，需要考虑数据分布的情况。

 

四、挡板

---

 "挡板"（Mock）是一种模拟对象或功能的技术，用于替代实际的组件或服务。它通常用于测试和开发过程中，当某个组件或服务尚未准备就绪或不易访问时。其实现方法分为代码逻辑实现和挡板服务器实现。

挡板在性能测试中的作用：

部分接口涉及跨系统平台调用，当只测试本系统接口性能时，外联系统就需要挡板模拟返回数据。

 

挡板服务器（Mock Server）

服务器挡板是指在服务器端对请求进行限制和过滤的一种技术手段。其作用是保护服务器免受意外流量的冲击，防止恶意请求对系统造成破坏，以及提高服务器的稳定性和安全性。服务器挡板的原理主要包括以下几个方面：

• 流量控制：服务器挡板可以根据预设的流量阈值，对请求进行限制。当请求的流量超出设定的阈值时，服务器挡板会拒绝请求或者推迟处理，从而保护服务器免受过载的影响。流量控制可以避免服务器由于突发大量请求而崩溃，保证系统的可用性。
• IP过滤：服务器挡板可以根据IP地址对请求进行过滤。通过配置黑名单或白名单，可以禁止某些IP地址的请求访问服务器，或者只允许某些IP地址的请求访问。通过IP过滤，可以防止恶意攻击、网络爬虫等对服务器造成破坏和资源浪费。
• 请求验证：服务器挡板可以对请求进行验证，以确保请求的合法性和完整性。通过验证请求的参数、身份认证等信息，可以防止恶意请求、篡改请求等对服务器的攻击。请求验证可以提高服务器的安全性，减少非法请求所带来的风险。
• 缓存处理：服务器挡板可以将一些常用的请求结果缓存起来，当下次有相同请求时，直接返回缓存结果，而不需要真正去处理请求。这样可以减轻服务器的负载，并提高请求的处理速度。
• 异常处理：服务器挡板可以对异常请求进行处理，保证服务器的稳定性。当服务器出现异常时，服务器挡板可以拦截异常请求或者自动切换到备用服务器，保证系统的正常运行。
• 模拟服务器行为：服务器挡板可以模拟服务器的各种行为，包括返回指定的状态码、响应头、响应体等。开发者可以根据需要设置挡板的行为，例如返回成功的响应、错误的响应、超时等。通过模拟各种情况，可以在不依赖实际服务器的情况下进行各种测试，包括正常情况、异常情况、边界情况等。

 

五、压力机

---

或发压机，即模拟请求流量的客户端或服务器。

为避免压力机性能影响整个性能测试，应做如下检查：

CPU核数：当cpu被其他的程序所占用的时候，进程中的线程无法获取足够的cpu内存等支持，也是会阻塞排队，影响测试结果的，最好cpu的占用率维持到80%以下，确保压力机本身请求发起是有效的且无丢失的。还要确认程序是否发起了足够的线程。

内存大小：内存保证使用率≤80%；假如压力机为4c8g，可用内存为3.5g左右，启动一个线程需要1M（一个http请求），1000个线程大概需要1G，假如JVM设置Xms512m，Xmx1024m，1000VU，会导致Out of Memory。

网络：保证压力机与被测系统在同一局域网； 次选各个组件网卡带宽相同避免某一个组件成为瓶颈

线程数：Jmeter单台压力机推荐最高线程数500

Linux压力机内核限制：

netstat -n| awk '/^tcp/{++s[$NF]} END {for (a in S)print a,s[a]}'       
#循环计算当前统计连接数   理论linux单机连接数在1024 ~ 65000

修改tcp连接状态限制

#vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 8000    #系统所处理最大timewait_sockets数目：最高65535，压测机增加至16000可提性能
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1             #是否允许重新应用处于TIME-WAIT状态的Socket用于新得TCP连接：默认0
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1           #快速打开TIME-WAIT socket回收：默认0
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10         #对于本端断开的socket连接，TCP保持在FIN-WAIT-2状态的时间。对方可能会断开连接或一直不结束连接或不可预料的进程死亡。默认60

修改进程允许打开文件数

ulimit -n  1024