基于ＷＡＳＴ的Ｗｅｂ網(wǎng)站壓力測(cè)試

摘要：網(wǎng)站壓力測(cè)試是網(wǎng)站應(yīng)用程序性能測(cè)試必不可少的一項(xiàng)工作?，F(xiàn)以一個(gè)用ASP.NET 開(kāi)發(fā)的校園網(wǎng)站為例，詳細(xì)介紹Web網(wǎng)站的壓力測(cè)試參數(shù)，及如何使用WAST（Microsoft Web Application Stress Tool） 對(duì)Web網(wǎng)站性能進(jìn)行壓力測(cè)試。

關(guān)鍵詞：Web 網(wǎng)站；壓力測(cè)試；WAST

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2008)23-888-03

Based on the Web Site WAST Pressure Test

SHI Wei-juan，DOU Ru-lin

(Jinling Institute of Technology， Nanjing 210001， China)

Abstract: Web site stress-testing site is an essential application performance testing of a work. ASP.NET is used to develop a campus site as an example，the web site details the pressure test parameters，and how to use WAST (Microsoft Web Application Stress Tool) on the Web site of a pressure test.

Key words: web site; stress tests; WAST

1 引言

軟件測(cè)試是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，通常在軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，軟件測(cè)試占了整個(gè)項(xiàng)目工作量的40%。通過(guò)測(cè)試工作全面檢驗(yàn)系統(tǒng)初級(jí)成品是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能要求。其中，在軟件交付之前，為了驗(yàn)證系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，需要進(jìn)行壓力測(cè)試。對(duì)于大學(xué)校園信息系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電子圖書館、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)辦公、網(wǎng)上考試、網(wǎng)上教務(wù)等信息系統(tǒng)都是建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，這些系統(tǒng)能不能滿足全校學(xué)生的使用要求，都需要進(jìn)行壓力測(cè)試。

2 壓力測(cè)試簡(jiǎn)介

壓力測(cè)試是性能測(cè)試中的一種，它是通過(guò)逐步增加系統(tǒng)負(fù)載，測(cè)試系統(tǒng)性能的變化，并最終確定在什么負(fù)載條件下系統(tǒng)性能處于失效狀態(tài)，并以此來(lái)獲得系統(tǒng)能提供的最大服務(wù)級(jí)別的測(cè)試。使用壓力測(cè)試，往往能夠找到其他測(cè)試方法難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，例如內(nèi)存泄漏、并發(fā)與同步的問(wèn)題。

Web壓力測(cè)試是目前比較流行的話題，利用Web壓力測(cè)試可以有效地測(cè)試一些Web服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)和響應(yīng)時(shí)間等等，對(duì)于Web服務(wù)器的承受力測(cè)試是個(gè)非常好的手法。Web 壓力測(cè)試通常是利用一些工具，例如微軟的Web Application Stress Tool、Linux下的siege、功能全面的Web-CT等等，這些都是非常優(yōu)秀的Web壓力測(cè)試工具。下面我就帶大家利用微軟的Web Application Stress進(jìn)行一次Web壓力測(cè)試。

3 測(cè)試方法及實(shí)例

3.1 工具簡(jiǎn)單介紹

Microsoft Web Application Stress Tool（英文縮寫“WAST”） 是由微軟的網(wǎng)站測(cè)試人員所開(kāi)發(fā)，專門用來(lái)進(jìn)行實(shí)際網(wǎng)站壓力測(cè)試的一套工具。透過(guò)這套功能強(qiáng)大的壓力測(cè)試工具，您可以使用少量的客戶端計(jì)算機(jī)仿真大量用戶上線對(duì)網(wǎng)站服務(wù)所可能造成的影響進(jìn)行測(cè)試，以找出系統(tǒng)潛在的問(wèn)題，以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更進(jìn)一步的調(diào)整、設(shè)置工作。測(cè)試者可以根據(jù)Web網(wǎng)站潛在的訪問(wèn)人數(shù)，設(shè)定在一個(gè)給定時(shí)間內(nèi)的同時(shí)連接數(shù)，利用一臺(tái)或多臺(tái)客戶機(jī)進(jìn)行仿真測(cè)試，測(cè)試結(jié)束后，會(huì)生成一個(gè)詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告，在測(cè)試報(bào)告中描述了一次測(cè)試中的各項(xiàng)性能指標(biāo)值。

3.2 WAST可測(cè)量的性能參數(shù)主要有：

1）Socket Connects：客戶機(jī)產(chǎn)生的總連接數(shù)。

2）Number of hits：命中的連接數(shù)，即產(chǎn)生的穩(wěn)定連接數(shù)。

3）Requests per Second：每秒請(qǐng)求數(shù)。這個(gè)參數(shù)可反映系統(tǒng)的吞吐量特性。

4）Total Bytes Sent（in KB）：一次測(cè)試過(guò)程中，客戶機(jī)向Web服務(wù)器發(fā)送的總字節(jié)數(shù)。

5）Bytes Sent Rate（in KB/s）：客戶機(jī)發(fā)送字節(jié)的速率。

6）Total Bytes Recv（in KB）：一次測(cè)試過(guò)程中，客戶機(jī)從Web服務(wù)器接收的總字節(jié)數(shù)。

7）Bytes Recv Rate（in KB/s）：客戶機(jī)接收字節(jié)的速率。

8）TTFB Avg（in ms）：客戶機(jī)從發(fā)出一個(gè)Web請(qǐng)求到收到完整頁(yè)面的第一個(gè)字節(jié)所用的平均時(shí)間。

9）TTLB Avg（in ms）：客戶機(jī)從發(fā)出一個(gè)Web請(qǐng)求到收到完整頁(yè)面的最后一個(gè)字節(jié)所用的平均時(shí)間。這個(gè)參數(shù)能反映了Web服務(wù)的平均響應(yīng)時(shí)間。

與其它的測(cè)試工具比較，WAST具有以下特點(diǎn)：

1）WAST是免費(fèi)軟件，可以從微軟網(wǎng)站上直接下載使用。

2）WAST簡(jiǎn)單易用，可以以多種方式生成測(cè)試腳本。

3）一個(gè)測(cè)試腳本可以在一臺(tái)或多臺(tái)測(cè)試客戶機(jī)上使用，所有的客戶機(jī)受一臺(tái)主客戶機(jī)的控制。主客戶機(jī)與其它客戶機(jī)通信，負(fù)責(zé)分發(fā)測(cè)試數(shù)據(jù)、初始化所有客戶端，以及從所有客戶端收集測(cè)試結(jié)果。

WAST基于HTTP1.0或HTTP1.1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可仿真瀏覽器對(duì)任何Web服務(wù)器的訪問(wèn)，具有跨平臺(tái)性。

允許每一個(gè)虛擬訪問(wèn)用戶的cookies 和ASP session 信息存儲(chǔ)。

支持帶寬抑制和隨機(jī)思考時(shí)間，以產(chǎn)生更真實(shí)的訪問(wèn)情境。

提供可操作對(duì)象模型，利用VBScript或其他編程語(yǔ)言可以以程序方式配置、啟動(dòng)或停止測(cè)試腳本。

3.3 測(cè)試環(huán)境

由于本人工作需要，我們對(duì)我校信息中心的一臺(tái)Web服務(wù)器上的校園信息系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以使用兩臺(tái)機(jī)器。一臺(tái)是被測(cè)試Web 服務(wù)器，基本配置為：Intel P IV 3GHz，2G RAM，服務(wù)器安裝Windows 2003 Server，數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server 2005，網(wǎng)站程序使用Visual studio 2005開(kāi)發(fā)的ASP.Net，使用IIS發(fā)布。另一臺(tái)機(jī)器用作客戶端，基本配置為：Intel P IV 3GHz，1G RAM。操作系統(tǒng)用Windows XP Professional，運(yùn)行WAST軟件。校園網(wǎng)主干為千兆，百兆到桌面。

3.4 測(cè)試條件及參數(shù)設(shè)置

在進(jìn)行測(cè)試前，要?jiǎng)?chuàng)建測(cè)試腳本，在腳本中對(duì)測(cè)試輸入條件進(jìn)行設(shè)置，主要有以下一些參數(shù)：

1）要訪問(wèn)的URL：在我們的系統(tǒng)中，用戶多數(shù)是瀏覽網(wǎng)站的新聞內(nèi)容，為便于測(cè)試，我們選擇一個(gè)具有代表性的ASP.Net網(wǎng)頁(yè)，該網(wǎng)頁(yè)程序執(zhí)行后，顯示新聞的具體內(nèi)容，有文字描述，還有用圖片、超級(jí)鏈接及下載附件，WAST根據(jù)指定的網(wǎng)頁(yè)URL。

2）Think Time：用戶思考時(shí)間，即執(zhí)行一個(gè)訪問(wèn)之前的延遲時(shí)間。它包括瀏覽器分析HTML頁(yè)面及為該頁(yè)面嵌入的對(duì)象（如圖像）建立新的TCP連接所花費(fèi)的時(shí)間和用戶瀏覽頁(yè)面所用的時(shí)間。將此參數(shù)設(shè)為0，即沒(méi)有思考時(shí)間，WAST會(huì)以最快的速度每一個(gè)訪問(wèn)線程。我們將思考時(shí)間設(shè)為30秒。

3）Concurrent Connections：訪問(wèn)的用戶數(shù)，由Stress level(threads)（客戶機(jī)操作系統(tǒng)的線程數(shù)）和Stress multiplier（sockets per thread）兩個(gè)參數(shù)確定，它們之間的關(guān)系是：

Total Concurrent Requests= Stress level× Stress multiplier=Total Number Sockets

在我們的測(cè)試中，設(shè)Stress multiplier為固定值1，Stress level的值分別取100，200，300，400，500，750，1000，1500，2000進(jìn)行連續(xù)測(cè)試，由于數(shù)據(jù)緩存對(duì)應(yīng)用程序的性能有一定影響，為使測(cè)試環(huán)境一致，我們首先從500線程測(cè)試開(kāi)始。

4）Test Run Time：測(cè)試運(yùn)行時(shí)間。為避免測(cè)試結(jié)果偏差，測(cè)試應(yīng)該至少運(yùn)行幾分鐘的時(shí)間，以產(chǎn)生足夠的連接數(shù)。一般測(cè)試時(shí)間在7-10分鐘，就可以產(chǎn)生穩(wěn)定的測(cè)試結(jié)果。我們將每次測(cè)試時(shí)間定為10分鐘。

5）Request Delay：請(qǐng)求產(chǎn)生的延遲時(shí)間，每一個(gè)請(qǐng)求在產(chǎn)生之前會(huì)等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間。延遲時(shí)間在設(shè)定的最大值（1000ms）和最小值（0ms）之間隨機(jī)產(chǎn)生，以避免產(chǎn)生對(duì)Web服務(wù)器的訪問(wèn)峰谷，產(chǎn)生一個(gè)新的請(qǐng)求的總延時(shí)為：Request Delay（隨機(jī)時(shí)間）+ Think Time（思考時(shí)間）。

3.5 壓力測(cè)試過(guò)程

步驟1：在工具中點(diǎn)右鍵，選擇Add命令，增加了一個(gè)新的測(cè)試項(xiàng)目：New script，對(duì)它進(jìn)行設(shè)置，在主選項(xiàng)中的server中填寫要測(cè)試的服務(wù)器的IP地址。在下方選擇測(cè)試的Web連接方式，這里的方式Verb選擇 GET，Path選擇要測(cè)試的Web頁(yè)面路徑，這里填寫/index.aspx，即網(wǎng)站的首頁(yè)文件（如圖1）。

步驟2：在“Settings”的功能設(shè)置中將Stress level (threads)線程數(shù)設(shè)置為你需要模擬的用戶數(shù)。完畢后，點(diǎn)工具中的灰色三角按鈕即可進(jìn)行測(cè)試（如圖2）。

步驟3：在“View”的菜單中選擇“Reports”查看測(cè)試結(jié)果（如圖3）。

3.6 測(cè)試結(jié)果及分析

通過(guò)不斷改變連接的用戶數(shù)，進(jìn)行一組連續(xù)測(cè)試。在WAST生成的測(cè)試報(bào)告中詳細(xì)給出了描述Web 服務(wù)器性能的一些數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)整理、篩選、統(tǒng)計(jì)，得到表1所示分析數(shù)據(jù)：

由表1 可知， 隨著瀏覽器同時(shí)連接數(shù)的增多， 產(chǎn)生連接數(shù)的命中率在下降，同時(shí)服務(wù)器的平均響應(yīng)時(shí)間變大，說(shuō)明系統(tǒng)響應(yīng)越來(lái)越慢;如果同時(shí)查看服務(wù)器的性能監(jiān)視器的資源占用率，可找到此系統(tǒng)性能的瓶頸所在，從而分析出系統(tǒng)最大訪問(wèn)數(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

壓力測(cè)試是Web應(yīng)用程序測(cè)試的必要環(huán)節(jié)。本文以一個(gè)典型的用ASP.NET開(kāi)發(fā)的校園網(wǎng)站系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹了如何使用WAST 對(duì)Web 站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了深入分析。WAST憑著與Windows 系統(tǒng)有良好的兼容性，簡(jiǎn)潔的人機(jī)對(duì)話界面，詳細(xì)的測(cè)試結(jié)果，隨著Web程序技術(shù)的廣泛使用， 必然會(huì)有越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者使用。

參考文獻(xiàn)：

[1] (美)Homer A， Odhner M，著.Application Center 2000 專家指南[M]. 袁勤勇，王福華，譯. 北京:清華大學(xué)出版社，2002:191-224.

[2] Microsoft ACE 小組，著.Microsoft .NET Web應(yīng)用程序性能測(cè)試[M]. 王培宇，胡同森，譯. 北京: 清華大學(xué)出版社，2003:38-52.

[3] 陳紹英，夏海濤，金成姬.Web性能測(cè)試實(shí)踐[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006.