在性能測試中涂屁，需要根據(jù)具體的性能需求和系統(tǒng)架構(gòu)等情況书在，采用不同的測試策略，其中最常見的策略就有容量測試拆又。

什么是容量 如何理解

容量定義

所謂容量儒旬，即系統(tǒng)處于最大負(fù)載狀態(tài)或某項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到所能接受的最大閾值下對請求的最大處理能力栏账。

如何理解

• 系統(tǒng)的容量（處理能力）是有限的；
• 容量是可度量的栈源；

如何統(tǒng)計容量指標(biāo)

統(tǒng)計維度

• 最大負(fù)載狀態(tài) 服務(wù)器CPU使用率達(dá)到100%
• 內(nèi)存使用達(dá)到最大值
• 磁盤IO延時超過所能接受的最大時延
• 磁盤使用率超過最大限制
• 網(wǎng)絡(luò)使用率達(dá)到上限（最大吞吐量）
• 最大接受閾值 每秒請求數(shù)/事務(wù)數(shù)（QPS/TPS）
• 響應(yīng)時間（ART/99%RT）
• 事務(wù)成功率（一般要求99.99%甚至更高）
• 超時/異常錯誤率
• 配置參數(shù)挡爵，比如：最大連接數(shù)、最大線程數(shù)甚垦、JVM內(nèi)存分配上限

統(tǒng)計方法

• 埋點(diǎn)采集：即在系統(tǒng)的各個節(jié)點(diǎn)茶鹃，根據(jù)需要添加埋點(diǎn)，針對性的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集艰亮。
• 日志/數(shù)據(jù)庫：通過日志服務(wù)（比如ELK）或者運(yùn)維監(jiān)控（現(xiàn)在很流行的Devops）闭翩，采集分析數(shù)據(jù)。
• Agent/探針：在需要采集的節(jié)點(diǎn)添加Agent/探針迄埃，實(shí)時采集疗韵，數(shù)據(jù)存入時序數(shù)據(jù)庫，實(shí)時展示调俘。

注意事項(xiàng)

• 采集對比的數(shù)據(jù)一定要采集線上的真實(shí)數(shù)據(jù)伶棒，這樣才能反映真實(shí)客觀的系統(tǒng)壓力。
• 如果是在測試環(huán)境彩库，配置一定要和線上保持一致（服務(wù)器數(shù)量可以不同肤无，但配置盡可能保持一致）

容量測試

容量測試是性能測試?yán)锏囊环N測試方法，它的目的就是測量系統(tǒng)的最大容量骇钦，為系統(tǒng)擴(kuò)容宛渐，性能優(yōu)化提供參考，節(jié)省成本投入眯搭，提高資源利用率窥翩。

測試思路

• 根據(jù)具體的業(yè)務(wù)情況和系統(tǒng)架構(gòu)，通過配置測試的手段鳞仙，測量得到單個服務(wù)節(jié)點(diǎn)在對應(yīng)的業(yè)務(wù)場景下最大的性能表現(xiàn)寇蚊。
• 根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)（集群、分布式棍好、微服務(wù)）特點(diǎn)仗岸，通過啟用≥2的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，來得到服務(wù)節(jié)點(diǎn)的增加和系統(tǒng)性能的提升比例借笙。
• 通過線上采集的系統(tǒng)數(shù)據(jù)扒怖，分析出過去某段時間（或某個業(yè)務(wù)）的高峰流量，然后通過計算业稼，得到容量擴(kuò)容盗痒，需要投入的實(shí)際服務(wù)數(shù)量。

約束 or 停止條件

• 業(yè)務(wù)線相關(guān)人員必須到位低散，測試過程能促使我們更加理解業(yè)務(wù)形態(tài)俯邓，容易出現(xiàn)的問題可能就是未來的故障點(diǎn)骡楼。
• 在測試過程中，只要限定的某項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最大可接受閾值或某項(xiàng)資源達(dá)到最大使用狀態(tài)看成，即刻停止測試君编。

選擇合適的容量指標(biāo)

考慮到業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)架構(gòu)的不同，在選取容量指標(biāo)時一般遵循如下原則：

• 數(shù)據(jù)密集型：即并發(fā)請求量較大的類型川慌，一般TPS和RT是比較關(guān)注的指標(biāo)吃嘿。
• 數(shù)據(jù)存儲型：即需要存儲讀寫的數(shù)據(jù)量較大的類型，一般吞吐量和IO是比較關(guān)注的指標(biāo)梦重。

容量規(guī)劃

為什么需要容量規(guī)劃

對于業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜的商業(yè)形態(tài)兑燥，每個業(yè)務(wù)都由一系列不同的系統(tǒng)來提供服務(wù)，每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)都部署在不同的機(jī)器上琴拧。容量規(guī)劃的目的在于讓每一個業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠清晰地知道：

• 什么時候應(yīng)該增加服務(wù)節(jié)點(diǎn)降瞳，什么時候應(yīng)該減少服務(wù)節(jié)點(diǎn)（比如服務(wù)端接受到的流量達(dá)到什么量級）（比如壓測，周年慶蚓胸，大促等）
• 為了壓測挣饥，周年慶，大促等業(yè)務(wù)需求沛膳，需要擴(kuò)充到什么數(shù)量級的服務(wù)扔枫，才能即保證系統(tǒng)的可用性、穩(wěn)定性锹安，又能節(jié)約成本

容量規(guī)劃四步走

• 業(yè)務(wù)流量預(yù)估階段：通過分析歷史數(shù)據(jù)以及實(shí)時的線上監(jiān)控短荐，預(yù)估未來某個時間點(diǎn)或者某個業(yè)務(wù)可能會有多少多少的流量沖擊；
• 系統(tǒng)容量評估階段：根據(jù)具體的業(yè)務(wù)場景叹哭，分析每個業(yè)務(wù)場景的流量配比忍宋，然后計算每個業(yè)務(wù)大概需要多少服務(wù)節(jié)點(diǎn)來提供可靠穩(wěn)定的性能支撐；
• 系統(tǒng)容量測試階段：通過全鏈路壓測或者PAT/UAT環(huán)境的壓測风罩，來模擬真實(shí)的業(yè)務(wù)場景糠排，確定每個服務(wù)節(jié)點(diǎn)的具體性能表現(xiàn)，進(jìn)行針對性的調(diào)整超升；
• 流量分配調(diào)整階段：根據(jù)壓測的結(jié)果入宦，設(shè)定限流、服務(wù)降級等系統(tǒng)保護(hù)措施廓俭，來預(yù)防當(dāng)實(shí)際流量超過系統(tǒng)所能承受的最大流量時云石，系統(tǒng)無法提供服務(wù)唉工；

擴(kuò)容手段

垂直擴(kuò)容

• 升級服務(wù)的硬件配置研乒，讓單個服務(wù)節(jié)點(diǎn)的容量更大，來提供更高的系統(tǒng)服務(wù)能力淋硝。比如：加大CPU數(shù)量和內(nèi)存雹熬，更換性能更好的服務(wù)器宽菜，高性能SSD或者PCIE flash卡等。
• 如果用容器竿报，可以啟用VPA铅乡，啟用更多的容器來滿足業(yè)務(wù)增長需求律秃，此場景下需要注意后端DB和緩存的連接數(shù)使用情況搔耕，并不是能無限擴(kuò)展的。

水平擴(kuò)展

• 即增加服務(wù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量坡慌，讓可提供服務(wù)的服務(wù)變得更多芽世，來提升系統(tǒng)總體的服務(wù)能力挚赊。常見的方式有：
• 服務(wù)集群：服務(wù)器的數(shù)量由1→N（但需要重點(diǎn)關(guān)注負(fù)載均衡）；
• 分布式：提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)由統(tǒng)一集中管理部署济瓢，分散到不同的地點(diǎn)荠割；
• 容器：提供更靈活的彈性擴(kuò)容機(jī)制，根據(jù)具體的訪問流量大小來彈性擴(kuò)容或者縮容旺矾；

容量評估的步驟與方法

預(yù)估總訪問量

• 最簡單的辦法就是：詢問業(yè)務(wù)方蔑鹦，詢問運(yùn)營同學(xué)，詢問產(chǎn)品同學(xué)箕宙，看產(chǎn)品和運(yùn)營對此次活動的流量預(yù)估嚎朽。
• 不過，業(yè)務(wù)方對于流量的預(yù)估扒吁，應(yīng)該就兩個指標(biāo)火鼻，pv 和 用戶訪問數(shù)。技術(shù)人員需要根據(jù)這兩個數(shù)據(jù)雕崩，計算其他相關(guān)指標(biāo)魁索，比如 QPS 等。

預(yù)估平均QPS

• 總請求數(shù) = 總PV * 頁面衍生連接數(shù)

  平均QPS = 總請求數(shù) / 總時間

  比如：活動落地頁1小時內(nèi)的總訪問量是30w pv盼铁，該落地頁的衍生連接數(shù)為30 ,那么落地頁的平均QPS為 (30W30) /(6060) = 2500

預(yù)估峰值QPS

• 系統(tǒng)容量規(guī)劃時粗蔚，不能只考慮平均QPS，而是要峰值QPS饶火，如何評估峰值QPS呢鹏控？
• 這個要根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)評估，也可以通過以往一些活動的 pv 等數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)估肤寝。
• 一般情況当辐，峰值QPS大概是均值QPS的3-5倍，日均QPS為1000鲤看，于是評估出峰值QPS為5000缘揪。(舉例，根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)來判斷)

預(yù)估系統(tǒng)、單機(jī)極限QPS

• 這個性能指標(biāo)找筝，是服務(wù)器蹈垢，最基本的指標(biāo)之一，所以沒有其他的辦法袖裕，就是壓力測試曹抬。通過壓力測試，算出服務(wù)器的單機(jī)極限QPS 急鳄。

寫在最后

• 需要注意的是谤民，以上都是計算單個服務(wù)器或是單個集群的容量，實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境是由web, 消息隊(duì)列疾宏，緩存赖临，數(shù)據(jù)庫 等等一系列組成的復(fù)雜集群。
• 在分布式系統(tǒng)中灾锯，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸兢榨，都有可能導(dǎo)致雪崩效應(yīng)，最后整個集群垮掉 顺饮。
• 要了解規(guī)劃整個平臺的容量吵聪，就必須計算出每一個節(jié)點(diǎn)的容量，找出任何可能出現(xiàn)的瓶頸所在兼雄。
• 墨菲定律一定會發(fā)生吟逝，只是時間問題。