linux下web压力测试工具ab使用及详解

APACHE自带的测试工具AB(apache benchmark).在APACHE的bin目录下。
格式： ./ab [options] [http://]hostname[:port]/path
参数：
    -n requests     Number of requests to perform
    //在测试会话中所执行的请求个数。默认时，仅执行一个请求
    -c concurrency Number of multiple requests to make
    //一次产生的请求个数。默认是一次一个。 
    -t timelimit    Seconds to max. wait for responses
    //测试所进行的最大秒数。其内部隐含值是-n 50000。它可以使对服务器的测试限制在一个固定的总时间以内。默认时，没有时间限制。
    -p postfile     File containing data to POST
    //包含了需要POST的数据的文件. 
    -T content-type Content-type header for POSTing
    //POST数据所使用的Content-type头信息。
    -v verbosity    How much troubleshooting info to print
    //设置显示信息的详细程度 - 4或更大值会显示头信息， 3或更大值可以显示响应代码(404, 200等), 2或更大值可以显示警告和其他信息。 -V 显示版本号并退出。
    -w              Print out results in HTML tables
    //以HTML表的格式输出结果。默认时，它是白色背景的两列宽度的一张表。
    -i              Use HEAD instead of GET
   // 执行HEAD请求，而不是GET。
    -x attributes   String to insert as table attributes
    //
    -y attributes   String to insert as tr attributes
    //
    -z attributes   String to insert as td or th attributes
    //
    -C attribute    Add cookie, eg. 'Apache=1234. (repeatable)
    //-C cookie-name=value 对请求附加一个Cookie:行。 其典型形式是name=value的一个参数对。此参数可以重复。
    -H attribute    Add Arbitrary header line, eg. 'Accept-Encoding: gzip'
                    Inserted after all normal header lines. (repeatable)
    -A attribute    Add Basic WWW Authentication, the attributes
                    are a colon separated username and password.
    -P attribute    Add Basic Proxy Authentication, the attributes
                    are a colon separated username and password.
    //-P proxy-auth-username:password 对一个中转代理提供BASIC认证信任。用户名和密码由一个:隔开，并以base64编码形式发送。无论服务器是否需要(即, 是否发送了401认证需求代码)，此字符串都会被发送。
    -X proxy:port   Proxyserver and port number to use
    -V              Print version number and exit
    -k              Use HTTP KeepAlive feature
    -d              Do not show percentiles served table.
    -S              Do not show confidence estimators and warnings.
    -g filename     Output collected data to gnuplot format file.
    -e filename     Output CSV file with percentages served
    -h              Display usage information (this message)
    //-attributes 设置 属性的字符串. 缺陷程序中有各种静态声明的固定长度的缓冲区。另外，对命令行参数、服务器的响应头和其他外部输入的解析也很简单，这可能会有不良后果。它没有完整地实现HTTP/1.x; 仅接受某些'预想'的响应格式。 strstr(3)的频繁使用可能会带来性能问题，即, 你可能是在测试ab而不是服务器的性能。

参数很多,一般我们用 -c 和 -n 参数就可以了. 例如:

./ab -c 1000 -n 1000 http://127.0.0.1/index.php

这个表示同时处理1000个请求并运行1000次index.php文件.
#/usr/local/xiaobai/apache2054/bin/ab -c 1000 -n 1000 http://127.0.0.1/index.html.zh-cn.gb2312 
This is ApacheBench, Version 2.0.41-dev <$Revision: 1.121.2.12 $> apache-2.0
Copyright (c) 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Copyright (c) 1998-2002 The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking 127.0.0.1 (be patient)
Completed 100 requests
Completed 200 requests
Completed 300 requests
Completed 400 requests
Completed 500 requests
Completed 600 requests
Completed 700 requests
Completed 800 requests
Completed 900 requests
Finished 1000 requests

Server Software:        Apache/2.0.54
//平台apache 版本2.0.54
Server Hostname:        127.0.0.1
//服务器主机名
Server Port:            80
//服务器端口

Document Path:          /index.html.zh-cn.gb2312
//测试的页面文档
Document Length:        1018 bytes
//文档大小

Concurrency Level:      1000
//并发数
Time taken for tests:   8.188731 seconds
//整个测试持续的时间
Complete requests:      1000
//完成的请求数量
Failed requests:        0
//失败的请求数量
Write errors:           0

Total transferred:      1361581 bytes
//整个场景中的网络传输量
HTML transferred:       1055666 bytes
//整个场景中的HTML内容传输量
Requests per second:    122.12 [#/sec] (mean)
//大家最关心的指标之一，相当于 LR 中的 每秒事务数 ，后面括号中的 mean 表示这是一个平均值
Time per request:       8188.731 [ms] (mean)
//大家最关心的指标之二，相当于 LR 中的 平均事务响应时间 ，后面括号中的 mean 表示这是一个平均值
Time per request:       8.189 [ms] (mean, across all concurrent requests)
//每个请求实际运行时间的平均值
Transfer rate:          162.30 [Kbytes/sec] received
//平均每秒网络上的流量，可以帮助排除是否存在网络流量过大导致响应时间延长的问题

Connection Times (ms)
              min mean[+/-sd] median   max
Connect:        4 646 1078.7     89    3291
Processing:   165 992 493.1    938    4712
Waiting:      118 934 480.6    882    4554
Total:        813 1638 1338.9   1093    7785
//网络上消耗的时间的分解，各项数据的具体算法还不是很清楚

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50%   1093
66%   1247
75%   1373
80%   1493
90%   4061
95%   4398
98%   5608
99%   7368
100%   7785 (longest request)
//整个场景中所有请求的响应情况。在场景中每个请求都有一个响应时间，其中50％的用户响应时间小于1093 毫秒，60％ 的用户响应时间小于1247 毫秒，最大的响应时间小于7785 毫秒

由于对于并发请求，cpu实际上并不是同时处理的，而是按照每个请求获得的时间片逐个轮转处理的，所以基本上第一个Time per request时间约等于第二个Time per request时间乘以并发请求数

ab是apache自带的一款压力测试工具，安装完apache后就有了，一般在/usr/bin目录下。系统为CentOS。

1、安装apache

yum install httpd

2、ab使用方法形如

ab -c 20 -n 1000 http://www.example.com/

-c：并发数
-n：总请求数

===我蛋疼的看了源代码，这段可以跳过===
ab是如何分配并发和请求数的呢？
在test函数中，先给连接数和请求数分配内存，组http报文头、组http请求报文默认使用GET方法（最大2048个字节）
进入for循环
for (i = 0; i < concurrency; i++) {
        con[i].socknum = i;
        start_connect(&con[i]);
    }
start_connect函数里，concurrency有几个并发，就创建几个socket连接
apr_socket_create
设置TCP窗口大小
apr_socket_connect
started++ 打开的并发数加加
进入write_request函数
apr_socket_send 把request里的内容通过socket发过去最大2048个字节 发送数据是一个字节一个字节发的吗？
一个并发创建完成及一次请求发送后，出上一个for循环进入一个do while循环
这个do while循环里面又有一个for循环
for (i = 0; i < n; i++) n为并发数
进入read_connection函数
apr_socket_recv
进入close_connection函数
统计一些成功失败数量 平均时间，到一定数量会显示"Completed XXXX requests"
apr_socket_close
然后connect again，再次调用start_connect函数创建socket连接，再write_request，循环n次
然后return
===================================

假设c为并发数，n为总请求数，done为已完成数。从这里可以看出ab的运作方式是创建c个并发，同时发送c个请求，然后关闭socket连接，如果done小于n，则继续创建c个并发，同时发送c个请求，然后关闭socket连接，一直循环，直到done等于n时退出。

3、ab运行完成后会有比较详细的结果

Server Software:        web服务器软件及版本
Server Hostname:        请求的地址
Server Port:            请求的端口

Document Path:          请求的页面路径
Document Length:        页面大小

Concurrency Level:      并发数
Time taken for tests:   测试总共花费的时间
Complete requests:      完成的请求数
Failed requests:        失败的请求数
Write errors:           写入错误
Total transferred:      总共传输字节数，包含http的头信息等
HTML transferred:       html字节数，实际的页面传递字节数
Requests per second:    每秒处理的请求数，服务器的吞吐量（重要）
Time per request:       平均数，用户平均请求等待时间
Time per request:       服务器平均处理时间
Transfer rate:          平均传输速率（每秒收到的速率）

4、其它注意事项
1）
ab并发数不能大于请求数，会提示

ab: Cannot use concurrency level greater than total number of requests

2）
请求数默认不能超过1024个，会提示

socket: Too many open files (24)

可用ulimit -n命令修改，例如：ulimit -n 8192 （设置用户可以同时打开的最大文件数）。

3）
并发数默认不能大于20000个，会提示

ab: Invalid Concurrency [Range 0..20000]

需要修改apache源代码support目录下ab.c文件，找到：
#define MAX_CONCURRENCY 20000
将宏定义的值改大，重新编译安装apache。

4）
提示

apr_socket_recv: Connection reset by peer (104)

网上说是apr-util有些问题，不太稳定，多试几次就好了。

5）
还有单独的apache bench源码包，及如何单独安装ab教程
下载：http://apachebench-standalone.googlecode.com/files/ab-standalone-0.1.tar.bz2
安装教程：https://code.google.com/p/apachebench-standalone/wiki/HowToBuild

6）测试时发现有如下错误

...
Failed requests:        998
   (Connect: 0, Receive: 0, Length: 998, Exceptions: 0)
...