前言: 公司开发了一个网站,估计最高在线人数是3万,并发人数最多100人。开发的网站是否能否承受这个压力,如何确保网站的负荷没有问题,经过研究决定如下: (1) 采用负载平衡和集群技术,初步机构采用Apache+Tomcat的机群技术。 (2) 采用压力测试工具,测试压力。工具是Loadrunner。 硬件环境搭建: 为了能够进行压力测试,需要搭建一个环境。刚开始时,测试在公司局域网内进行,但很快发现了一个问题,即一个脚本的压力测试结果每次都不一样,并且差别很大。原来是受公司网络的影响,于是决定搭建一个完全隔离的局域网测试。搭建后的局域网配置如下: (1) 网络速度:100M (2) 三台服务器: 负载服务器 :操作系统windows2003, Tomcat服务器:操作系统windows2000 Professional 数据库服务器:操作系统windows2000 Professional 三台机器的cpu 2.4 G, 内存 1G。 软件环境搭建: 软件的版本如下: Apache 版本:2.054, Tomcat5.0.30, mysql :4.1.14. JDK1.5 压力测试工具:Loadrunner7.8。
负载平衡方案如下: 一台机器(操作系统2003)安装apache,作为负载服务器,并安装tomcat作为一个worker;一个单独安装tomcat,作为第二个worker;剩下的一台单独作为数据库服务器。 Apache和tomcat的负载平衡采用JK1.2.14(没有采用2.0,主要是2.0不再维护了)。 集群方案: 采用Tomcat本身的集群方案。在server.xml配置。 压力测试问题: 压力测试后,发现了一些问题,现一一列出来: (1) 采用Tocmat集群后,速度变得很慢。因为集群后,要进行session复制,导致速度较慢。Tomcatd的复制,目前不支持application复制。复制的作用,主要用来容错的,即一台机器有故障后,apache可以把请求自动转发到另外一个机器。在容错和速度的考虑上,我们最终选择速度,去掉了Tomcat集群。 (2) 操作系统最大并发用户的限制: 为了采用网站的压力,我们开始的时候,仅测试Tomcat的最大负载数。Tomcat服务器安装的操作系统是windows2000 Professional。当我们用压力测试工具,并发测试时,发现只要超过15个并发用户,会经常出现无法连接服务器的情况。经过研究,发现是操作系统的问题:windows2000 Professional 支持的并发访问用户有限,默认的好像是15个。于是我们把操作系统全部采用windows2003 server版本。 (3) 数据库连接池的问题: 测试数据库连接性能时,发现数据库连接速度很慢。每增加一些用户,连接性能就差了很多。我们采用的数据库连接池是DBCP,默认的初始化为50个,应该不会很慢吧。查询数据库的连接数,发现初始化,只初始化一个连接。并发增加一个用户时,程序就会重新创建一个连接,导致连接很慢。原因就在这里了。如何解决呢?偶尔在JDK1.4下的Tomcat5.0.30下执行数据库连接压力测试,发现速度很快,程序创建数据库连接的速度也是很快的。看来JDK1.5的JDBC驱动程序有问题。于是我们修改 JDK的版本为1.4.
(4) C3P0和DBCP C3P0是Hibernate3.0默认的自带数据库连接池,DBCP是Apache开发的数据库连接池。我们对这两种连接池进行压力测试对比,发现在并发300个用户以下时,DBCP比C3P0平均时间快1秒左右。但在并发400个用户时,两者差不多。
速度上虽然DBCP比C3P0快些,但是有BUG:当DBCP建立的数据库连接,因为某种原因断掉后,DBCP将不会再重新创建新的连接,导致必须重新启动Tomcat才能解决问题。DBCP的BUG使我们决定采用C3P0作为数据库连接池。 调整后的方案: 操作系统Windows2003 server版本 JDK1.4 Tomcat 5.0.30 数据库连接池C3P0 仅采用负载平衡,不采用集群。 软件的配置: Apache配置:主要配置httpd.conf和新增加的文件workers.properties Httpd.conf: #一个连接的最大请求数量 MaxKeepAliveRequests 10000 #NT环境,只能配置这个参数来提供性能 <IfModule mpm_winnt.c> #每个进程的线程数,最大1920。NT只启动父子两个进程,不能设置启动多个进程 ThreadsPerChild 1900 每个子进程能够处理的最大请求数 MaxRequestsPerChild 10000 </IfModule>
# 加载mod_jk # LoadModule jk_module modules/mod_jk.so # # 配置mod_jk # JkWorkersFile conf/workers.properties JkLogFile logs/mod_jk.log JkLogLevel info #请求分发,对jsp文件,.do等动态请求交由tomcat处理 DocumentRoot "C:/Apache/htdocs" JkMount /*.jsp loadbalancer JkMount /*.do loadbalancer JkMount /servlet/* loadbalancer #关掉主机Lookup,如果为on,很影响性能,可以有10多秒钟的延迟。 HostnameLookups Off #缓存配置 LoadModule cache_module modules/mod_cache.so LoadModule disk_cache_module modules/mod_disk_cache.so LoadModule mem_cache_module modules/mod_mem_cache.so
<IfModule mod_cache.c> CacheForceCompletion 100 CacheDefaultExpire 3600 CacheMaxExpire 86400 CacheLastModifiedFactor 0.1
<IfModule mod_disk_cache.c> CacheEnable disk / CacheRoot c:/cacheroot CacheSize 327680 CacheDirLength 4 CacheDirLevels 5 CacheGcInterval 4 </IfModule> <IfModule mod_mem_cache.c> CacheEnable mem / MCacheSize 8192 MCacheMaxObjectCount 10000 MCacheMinObjectSize 1 MCacheMaxObjectSize 51200 </IfModule> </IfModule> worker. Properties文件 # # workers.properties ,可以参考 http://jakarta./tomcat/connectors-doc/config/workers.html # In Unix, we use forward slashes: ps=
# list the workers by name
worker.list=tomcat1, tomcat2, loadbalancer
# ------------------------ # First tomcat server # ------------------------ worker.tomcat1.port=8009 worker.tomcat1.host=localhost worker.tomcat1.type=ajp13
# Specify the size of the open connection cache. #worker.tomcat1.cachesize
# # Specifies the load balance factor when used with # a load balancing worker. # Note: # ----> lbfactor must be > 0 # ----> Low lbfactor means less work done by the worker. worker.tomcat1.lbfactor=900
# ------------------------ # Second tomcat server # ------------------------ worker.tomcat1.port=8009 worker.tomcat1.host=202.88.8.101 worker.tomcat1.type=ajp13
# Specify the size of the open connection cache. #worker.tomcat1.cachesize
# # Specifies the load balance factor when used with # a load balancing worker. # Note: # ----> lbfactor must be > 0 # ----> Low lbfactor means less work done by the worker. worker.tomcat1.lbfactor=2000
# ------------------------ # Load Balancer worker # ------------------------
# # The loadbalancer (type lb) worker performs weighted round-robin # load balancing with sticky sessions. # Note: # ----> If a worker dies, the load balancer will check its state # once in a while. Until then all work is redirected to peer # worker. worker.loadbalancer.type=lb worker.loadbalancer.balanced_workers=tomcat1,tomcat2
# # END workers.properties #
Tomcat1配置: <!--配置server.xml 去掉8080端口,即注释掉如下代码:--> <Connector port="8080" maxThreads="150" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75" enableLookups="false" redirectPort="8443" acceptCount="100" debug="0" connectionTimeout="20000" disableUploadTimeout="true" />
<!--配置8009端口如下:--> <Connector port="8009" maxThreads="500" minSpareThreads="400" maxSpareThreads="450" enableLookups="false" redirectPort="8443" debug="0" protocol="AJP/1.3" /> <!--配置引擎--> <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" debug="0" jvmRoute="tomcat1">
启动内存配置,开发configure tomcat程序即可配置: Initial memory pool: 200 M Maxinum memory pool:300M Tomcat2配置: 配置和tomcat1差不多,需要改动的地方如下: <!--配置引擎--> <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" debug="0" jvmRoute="tomcat2">
启动内存配置,开发configure tomcat程序即可配置: Initial memory pool: 512 M Maxinum memory pool:768M Mysql配置: Server类型:Dedicated MySQL Server Machine Database usage:Transational Database Only 并发连接数量:Online Transaction Processing(OLTP) 字符集:UTF8 数据库连接池的配置: 我们采用的是spring 框架,配置如下: <property name="hibernateProperties"> <props> <prop key="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.MySQLDialect</prop> <prop key="hibernate.connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver</prop> <prop key="hibernate.connection.url">jdbc:mysql://202.88.1.103/db</prop> <prop key="hibernate.connection.username">sa</prop> <prop key="hibernate.connection.password"></prop>
<prop key="hibernate.show_sql">false</prop> <prop key="hibernate.use_sql_comments">false</prop>
<prop key="hibernate.cglib.use_reflection_optimizer">true</prop> <prop key="hibernate.max_fetch_depth">2</prop>
<prop key="hibernate.c3p0.max_size">200</prop> <prop key="hibernate.c3p0.min_size">5</prop> <prop key="hibernate.c3p0.timeout">12000</prop> <prop key="hibernate.c3p0.max_statements">50</prop> <prop key="hibernate.c3p0.acquire_increment">1</prop> </props> </property> 其他的没有额外配置。 LoadRunner 常见问题: (1)sofeware caused connction:这种情况,一般是脚本有问题,或者loadrunner有问题。解决方法:重新启动机器,或者重新录制脚本,估计是loadrunner的bug。 (2)cannot connect to server:无法连接到服务器。这种情况是服务器的配置有问题,服务器无法承受过多的并发连接了。需要优化服务器的配置, 如操作系统采用windows 2003 server, 优化tomcat配置:maxThreads="500" minSpareThreads="400" maxSpareThreads="450"。但是tomcat 最多支持500个并发访问 优化apache配置: ThreadsPerChild 1900 MaxRequestsPerChild 10000 其他的错误如: Action.c(10): Error -27791: Server has shut down the connection prematurely HTTP Status-Code=503 (Service Temporarily Unavailable) 一般都是由于服务器配置不够好引起的,按照问题(2)处理,如果仍旧不行,需要优化硬件和调整程序了。 Apache问题: (1) File does not exist: C:/Apache/htdocs/favicon.ico: 这个问题是apache,htdocs目录没有favicon.ico文件引起的,该文件是网站的图标,仅在firefox,myIE等浏览器出现。 (2) 图片无法显示: 配置apache后,却无法显示图片。 解决方法:把程序的图片,按照程序结构copy到apache的htdocs目录下。 (3) 无法处理请求: 当我们输入 ***.do 命令后,apache确返回错误信息,而连接tomcat却没有问题。原因是没有把.do命令转发给tomcat处理。解决方法如下: 在apache配置文件中配置如下内容: DocumentRoot "C:/Apache/htdocs" JkMount /*.jsp loadbalancer JkMount /*.do loadbalancer
总结: 网站的压力测试,涉及的知识面挺广的,不仅要熟悉压力测试工具,还要知道如何配置和优化应用服务器和数据库,并且需要知道如何优化网络、操作系统、硬件系统。 测试中不仅要善于发现问题,要知道如何解决。最重要的一点,要有良好的测试方法。刚开始测试时,可以从最简单的测试脚本入手,不需要太复杂的脚本,这样便于发现问题。如我们刚开始时,就从一个简单的下载登陆界面的脚本入手,测试一个tomcat的压力负载。一个简单的获取登陆的脚本,帮助我们优化了tomcat的配置;后来再测试数据库连接,也是一个简单的数据库连接脚本,帮助我们优化了数据库连接池;然后利用这些简单的脚本,测试apache的负载平衡,优化了apache配置。最后运行复杂的脚本,模拟多种角色的用户在不同时间下的处理,以测试网站压力负载。
DBCP使用apache的对象池ObjectPool作为连接池的实现,在构造GenericObjectPool时,会生成一个内嵌类Evictor,实现自Runnable接口。如果_timeBetweenEvictionRunsMillis大于0,每过_timeBetweenEvictionRunsMillis毫秒Evictor会调用evict()方法,检查对象的闲置时间是否大于 _minEvictableIdleTimeMillis毫秒(_minEvictableIdleTimeMillis小于等于0时则忽略,默认为30分钟),是则销毁此对象,否则就激活并校验对象,然后调用ensureMinIdle方法检查确保池中对象个数不小于_minIdle。在调用returnObject方法把对象放回对象池,首先检查该对象是否有效,然后调用PoolableObjectFactory 的passivateObject方法使对象处于非活动状态。再检查对象池中对象个数是否小于_maxIdle,是则可以把此对象放回对象池,否则销毁此对象
还有几个很重要的属性,_testOnBorrow、_testOnReturn、_testWhileIdle,这些属性的意义是取得、返回对象和空闲时是否进行验证,检查对象是否有效,默认都为false即不验证。所以当使用DBCP时,数据库连接因为某种原因断掉后,再从连接池中取得连接又不进行验证,这时取得的连接实际已经时无效的数据库连接了。网上很多说DBCP的bug应该都是如此吧,只有把这些属性设为true,再提供_validationQuery语句就可以保证数据库连接始终有效了,oracle数据库可以使用SELECT COUNT(*) FROM DUAL,不过DBCP要求_validationQuery语句查询的记录集必须不为空,可能这也可以算一个小小的BUG,其实只要_validationQuery语句执行通过就可以了。
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