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大型高性能网站性能测试方法2018.01.13

文章来源:牧羊人网站设计文章分类:网站设计

大型高性能网站性能测试方法

大型高性能网站性能测试方法
性能测试是一个总称,具体可细分为性能测试、负载测试、压力测试、稳定性测试。

深圳网站建设以系统设计初期规划的性能指标为预期目标,对系统不断施加压力,验证系统在资源可接受范围内,是否能达到性能预期。

 

负载测试
对系统不断地增加并发请求以增加系统压力,直到系统的某项或多项性能指标达到安全临界值,如某种资源已经呈饱和状态,这时继续对系统施加压力,系统的处理能力不但不能提高,反而会下降。

 

压力测试

超过安全负载的情况下,对系统继续施加压力,直到系统崩溃或不能再处理任何请求,以此获得系统最大压力承受能力。

 

稳定性测试

被测试系统在特定硬件、软件、网络环境条件下,给系统加载一定业务压力,使系统运行一段较长时间,以此检测系统是否稳定。在不同生产环境、不同时间点的请求压力是不均匀的,呈波浪特性,因此为了更好地模拟生产环境,稳定性测试也应不均匀地对系统施加压力。

性能测试是一个不断对系统增加访问压力,以获得系统性能指标、最大负载能力、最大压力承受能力的过程。所谓的增加访问压力,在系统测试环境中,就是不断增加测试程序的并发请求数,一般说来,性能测试遵循如图4.3所示的抛物线规律。图4.3中的横坐标表示消耗的系统资源,纵坐标表示系统处理能力(吞吐量)。在开始阶段,随着并发请求数目的增加,系统使用较少的资源就达到较好的处理能力U〜b段),这一段是网站的日常运行区间,网站的绝大部分访问负载压力都集中在这一段区间。

被称作性能测试,测试目标是评估系统性能是否符合需求及设计目标;随着压力的持续增加,系统处理能力增加变缓,直到达到一个最大值(c点),这是系统的最大负载点,这一段被称作负载测试。测试目标是评估当系统因为突发事件超出日常访问压力的情况下,保证系统正常运行情况下能够承受的最大访问负载压力;超过这个点后,再增加压力,系统的处理能力反而下降,而资源消耗却更多,直到资源消耗达到极限(d点),这个点可以看作是系统的崩溃点,超过这个点继续加大并发请求数目,系统不能再处理任何请求,这一段被称作压力测试,测试目标是评估可能导致系统崩溃的最大访问负载压力。

大型高性能网站性能测试方法

 

性能测试反应的是系统在实际生产环境中使用时,随着用户并发访问数最的增加,系统的处理能力。与性能曲线相对应的是用户访问的等待时间(系统响应时间),如图4.4所示。

大型高性能网站性能测试方法

4.1.4性能测试报告

测试结果报告应能够反映上述性能测试曲线的规律,阅读者可以得到系统性能是否满足设计目标和业务要求、系统最大负载能力、系统最大压力承受能力等重要信息,表4.2是一个简单示例。

大型高性能网站性能测试方法

4.1.5性能优化策略

如果性能测试结果不能满足设计或业务需求,那么就需要寻找系统瓶颈,分而治之,逐步优化。

 

1.性能分析

大型网站结构复杂,用户从浏览器发出请求直到数据库完成操作事务,中间需要经过很多环节,如果测试或者用户报告网站响应缓慢,存在性能问题,必须对请求经历的各个环节进行分析,排查可能出现性能瓶颈的地方,定位问题。

排查—个网站的性能瓶颈和排查一个程序的性能瓶颈的手法基本相同:检查请求处理的各个环节的日志,分析哪个环节响应时间不合理、超过预期;然后检查监控数据,分析影响性能的主要因素是内存、磁盘、网络、还是CPU,是代码问题还是架构设计不合理,或者系统资源确实不足。

 

2.性能优化

定位产生性能问题的具体原因后,就需要进行性能优化,根据网站分层架构,可分为Web前端性能优化、应用服务器性能优化、存储服务器性能优化3大类。

 

4.2 Web前端性能优化

一般说来Web前端指网站业务逻辑之前的部分,包括浏览器加载、网站视图模型、图片服务、CDN服务等,主要优化手段有优化浏览器访问、使用反向代理、CDN等。

 

4.2.1浏览器访问优化

1.减少http请求

HTTP协议是无状态的应用层协议,意味着每次HTTP请求都需要建立通信链路、进行数据传输,而在服务器端,每个HTTP都需要启动独立的线程去处理。这些通信和服务的开销都很昂贵,减少HTTP请求的数目可有效提高访问性能。

减少HTTP的主要手段是合并CSS、合并JavaScript、合并图片。将浏览器一次访问需要的JavaScript、CSS合并成一个文件,这样浏览器就只需要一次请求。图片也可以合并,多张图片合并成一张,如果每张图片都有不同的超链接,可通过CSS偏移响应鼠标点击操作,构造不同的URL。

 

2.使用浏览器缓存
对一个网站而言,CSS、JavaScript、Logo、图标这些静态资源文件更新的频率都比较低,而这些文件又几乎是每次HTTP请求都需要的,如果将这些文件缓存在浏览器中,

 

较低,而这些文件又几乎是每次HTTP请求都需要的,如果将这些文件缓存在浏览器中,可以极好地改善性能。通过设置HTTP头中Cache-Control和Expires的属性,可设定浏览器缓存,缓存时间可以是数天,甚至是几个月。

在某些时候,静态资源文件变化需要及时应用到客户端浏览器,这种情况,可通过改变文件名实现,即更新JavaScript文件并不是更新JavaScript文件内容,而是生成一个新的JS文件并更新HTML文件中的引用。

使用浏览器缓存策略的网站在更新静态资源时,应采用批量更新的方法,比如需要更新10个图标文件,不宜把10个文件一次全部更新,而是应一个文件一个文件逐步更新,并有一定的间隔时间,以免用户浏览器突然大量缓存失效,集中更新缓存,造成服务器负载骤增、网络堵塞的情况。

 

3.启用压缩
在服务器端对文件进行压缩,在浏览器端对文件解压缩,可有效减少通信传输的数在服务器端对文件进行压缩,在浏览器端对文件解压缩,可有效减少通信传输的数据墩。文本文件的压缩效率可达80%以上,因此HTML、CSS、JavaScript文件启用GZip压缩可达到较好的效果。但是压缩对服务器和浏览器产生一定的压力,在通信带宽良好,而服务器资源不足的情况下要权衡考虑。

 

4.CSS放在页面最上面、JavaScript放在页面最下面

浏览器会在下载完全部CSS之后才对整个页面进行渲染,因此最好的做法是将CSS放在页面最上面,让浏览器尽快下载CSS。JavaScript则相反,浏览器在加载JavaScript后立即执行,有可能会阻塞整个页面,造成页面显示缓慢,因此』avaScript最好放在页面最下面。但如果页面解析时就需要用到JavaScript,这时放在底部就不合适了。

 

5.减少Cookie传输

一方面,Cookie包含在每次请求和响应中,太大的Cookie会严重影响数据传输,因此哪些数据需要写入Cookie需要慎重考虑,尽最减少Cookie中传输的数据最。另一方面,对于某些静态资源的访问,如CSS、Script等,发送Cookie没有意义,可以考虑静态资源使用独立域名访问,避免请求静态资源时发送Cookie,减少Cookie传输的次数。

4.2.2 CDN 加速
CDN( Content Distribute Network,内容分发网络)的本质仍然是一个缓存,而且将数据缓存在离用户最近的地方,使用户以最快速度获取数据,即所谓网络访问第一跳,如图4.5所示。

由于CDN部署在网络运营商的机房,这些运营商又是终端用户的网络服务提供商,因此用户请求路由的第一跳就到达了 CDN服务器,当CDN中存在浏览器请求的资源时,从CDN直接返回给浏览器,最短路径返回响应,加快用户访问速度,减少数据中心负载压力。

大型高性能网站性能测试方法

CDN能够缓存的一般是静态资源,如图片、文件、CSS、Script脚本、静态网页等,但是这些文件访问频度很高,将其缓存在CDN可极大改善网页的打开速度。

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