网站性能压力测试是服务器网站性能调优过程中必不可缺少的一环。只有让服务器处在高压情况下，才能真正体现出软件、硬件等各种设置不当所暴露出的问题。
性能测试工具目前最常见的有以下几种：ab、http_load、webbench、siege。今天我们专门来介绍ab。
ab是apache自带的压力测试工具。ab非常实用，它不仅可以对apache服务器进行网站访问压力测试，也可以对或其它类型的服务器进行压力测试。比如nginx、tomcat、IIS等。
ab的原理
ab是apachebench命令的缩写。
ab的原理：ab命令会创建多个并发访问线程，模拟多个访问者同时对某一URL地址进行访问。它的测试目标是基于URL的，因此，它既可以用来测试apache的负载压力，也可以测试nginx、lighthttp、tomcat、IIS等其它Web服务器的压力。
ab命令对发出负载的计算机要求很低，它既不会占用很高CPU，也不会占用很多内存。但却会给目标服务器造成巨大的负载，其原理类似CC攻击。自己测试使用也需要注意，否则一次上太多的负载。可能造成目标服务器资源耗完，严重时甚至导致死机。
ab的安装
ab的安装非常简单，如果是源码安装apache的话，那就更简单了。apache安装完毕后ab命令存放在apache安装目录的bin目录下。如下：
1 | /usr/local/apache2/bin |
如果apache 是通过yum的RPM包方式安装的话，ab命令默认存放在/usr/bin目录下。如下：
1 | which ab |
注意：如果不想安装apache但是又想使用ab命令的话，我们可以直接安装apache的工具包httpd-tools。如下：
1 | yum -y install httpd-tools |
查看ab是否安装成功，可以切换到上述目录下，使用ab –V命令进行检测。如下：
1 | ab -V |
如果ab安装成功，通过 ab –V 命令则会显示ab的相迎版本。
ab参数说明
有关ab命令的使用，我们可以通过帮助命令进行查看。如下：
1 | ab --help |
下面我们对这些参数，进行相关说明。如下：
| 选项 | 描述 |
|---|---|
| -n | 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 | 一次产生的请求个数。默认是一次一个。 |
| -t | 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 | 包含了需要POST的数据的文件。 |
| -P | 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。 |
| -T | POST数据所使用的Content-type头信息。 |
| -v | 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 | 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 | 执行HEAD请求，而不是GET。 |
| -x | 设置<table>属性的字符串。 |
| -X | 对请求使用代理服务器。 |
| -y | 设置<tr>属性的字符串。 |
| -z | 设置<td>属性的字符串。 |
| -C | 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 | 对请求附加额外的头信息。此参数的典型形式是一个有效的头信息行，其中包含了以冒号分隔的字段和值的对(如,”Accept-Encoding:zip/zop;8bit”)。 |
| -A | 对服务器提供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。 |
| -h | 显示使用方法。 |
| -d | 不显示”percentage served within XX [ms] table”的消息(为以前的版本提供支持)。 |
| -e | 产生一个以逗号分隔的(CSV)文件，其中包含了处理每个相应百分比的请求所需要(从1%到100%)的相应百分比的(以微妙为单位)时间。由于这种格式已经“二进制化”，所以比’gnuplot’格式更有用。 |
| -g | 把所有测试结果写入一个’gnuplot’或者TSV(以Tab分隔的)文件。此文件可以方便地导入到Gnuplot,IDL,Mathematica,Igor甚至Excel中。其中的第一行为标题。 |
| -i | 执行HEAD请求，而不是GET。 |
| -k | 启用HTTP KeepAlive功能，即在一个HTTP会话中执行多个请求。默认时，不启用KeepAlive功能。 |
| -q | 如果处理的请求数大于150，ab每处理大约10%或者100个请求时，会在stderr输出一个进度计数。此-q标记可以抑制这些信息。 |
ab性能指标
在进行性能测试过程中有几个指标比较重要：
吞吐率（Requests per second）
服务器并发处理能力的量化描述，单位是reqs/s，指的是在某个并发用户数下单位时间内处理的请求数。某个并发用户数下单位时间内能处理的最大请求数，称之为最大吞吐率。
记住：吞吐率是基于并发用户数的。这句话代表了两个含义：- 吞吐率和并发用户数相关
- 不同的并发用户数下，吞吐率一般是不同的
计算公式：总请求数/处理完成这些请求数所花费的时间，即
Request per second=Complete requests/Time taken for tests
必须要说明的是，这个数值表示当前机器的整体性能，值越大越好。并发连接数（The number of concurrent connections）
并发连接数指的是某个时刻服务器所接受的请求数目，简单的讲，就是一个会话。
并发用户数（Concurrency Level）
要注意区分这个概念和并发连接数之间的区别，一个用户可能同时会产生多个会话，也即连接数。在HTTP/1.1下，IE7支持两个并发连接，IE8支持6个并发连接，FireFox3支持4个并发连接，所以相应的，我们的并发用户数就得除以这个基数。
用户平均请求等待时间（Time per request）
计算公式：处理完成所有请求数所花费的时间/（总请求数/并发用户数），即：
Time per request=Time taken for tests/（Complete requests/Concurrency Level）服务器平均请求等待时间（Time per request:across all concurrent requests）
计算公式：处理完成所有请求数所花费的时间/总请求数，即：
Time taken for/testsComplete requests
可以看到，它是吞吐率的倒数。
同时，它也等于用户平均请求等待时间/并发用户数，即
Time per request/Concurrency Level
ab实际使用
ab的命令参数比较多，我们经常使用的是-c和-n参数。
下面我们就实际进行操作下
1 | ab -c 10 -n 100 http://www.baidu.com/ |
-c 10 表示并发用户数为10
`-n100 表示请求总数为100
http://www.baidu.com/ 表示请求的目标URL
这行表示同时处理100个请求并运行10次。
测试结果也一目了然，apache测试出的吞吐率为：Requests per second: 20.96 [#/sec] (mean)
除此之外还有其他一些信息，需要说明下，如下：
Server Software 表示被测试的Web服务器软件名称。
Server Hostname 表示请求的URL主机名。
Server Port 表示被测试的Web服务器软件的监听端口。
Document Path 表示请求的URL中的根绝对路径，通过该文件的后缀名，我们一般可以了解该请求的类型。
Document Length 表示HTTP响应数据的正文长度。
Concurrency Level 表示并发用户数，这是我们设置的参数之一。
Time taken for tests 表示所有这些请求被处理完成所花费的总时间。
Complete requests 表示总请求数量，这是我们设置的参数之一。
Failed requests 表示失败的请求数量，这里的失败是指请求在连接服务器、发送数据等环节发生异常，以及无响应后超时的情况。如果接收到的HTTP响应数据的头信息中含有2XX以外的状态码，则会在测试结果中显示另一个名为“Non-2xx responses”的统计项，用于统计这部分请求数，这些请求并不算在失败的请求中。
Total transferred 表示所有请求的响应数据长度总和，包括每个HTTP响应数据的头信息和正文数据的长度。注意这里不包括HTTP请求数据的长度，仅仅为web服务器流向用户PC的应用层数据总长度。
HTML transferred 表示所有请求的响应数据中正文数据的总和，也就是减去了Total transferred中HTTP响应数据中的头信息的长度。
Requests per second 吞吐率，计算公式：Complete requests/Time taken for tests
Time per request 用户平均请求等待时间，计算公式：Time token for tests/（Complete requests/Concurrency Level）。
Time per requet (across all concurrent request)服务器平均请求等待时间，计算公式：Time taken for tests/Complete requests，正好是吞吐率的倒数。也可以这么统计：Time per request/Concurrency Level。
Transfer rate 表示这些请求在单位时间内从服务器获取的数据长度，计算公式：Total trnasferred/ Time taken for tests，这个统计很好的说明服务器的处理能力达到极限时，其出口宽带的需求量。
Percentage of the requests served within a certain time (ms)这部分数据用于描述每个请求处理时间的分布情况，比如以上测试，80%的请求处理时间都不超过6ms，这个处理时间是指前面的Time per request，即对于单个用户而言，平均每个请求的处理时间。
测试京东性能
1 | ab -c 10 -n 100 http://www.jd.com/ |
通过上图，测试结果也一目了然，京东测试出的吞吐率为：Requests per second:57.66 [#/sec] (mean)
