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1、负载压力测试及故障定位与分析计062（10062914）张延伟摘要：软件系统运行时的性能表现已经成为衡量软件产品质量的一个重要标准。对一个软件系统而言，系统的性能包括执行效率、资源占用、稳定性等等，其中负载压力是性能的一个重要方面。负载压力测试有助于确认被测系统是否能够支持性能需求，以及预期的负载增长，并找出系统出现异常的原因，从而对系统性能进行调优。研究了负载压力测试的相关技术，整体流程，故障定位与分析等，并结合自动化测试工具LoadRunner，对软件进行负载压力方面的测试，记录相关数据并对结果进行分析研究。关键词：性能测试，负载压力，LoadRunner 1研究背景1.1项目背景介绍“Z
2、LMS学习管理系统”是一套功能非常强大，操作简单易用，界面友好的学习管理系统，提供了一系列的在线内容管理工具，协作工具及跟踪统计工具以监测用户服务的学习活动及过程。本次测试的目的是：进行应用服务器的负载压力测试，找出应用服务器能够支持的最大客户端数。方法是：按照正常业务压力估算值的110倍进行测试，考察应用服务器的运行情况和软件的性能。1.2相关术语负载压力：系统在指定软硬件环境及网络环境下，承受的流量（并发用户数，持续运行时间，数据量等）。负载压力测试是在一定约束条件下测试系统所能承受的并发用户量、运行时间、数据量，以确定系统所能承受的最大负载压力。负载测试：通过逐步增加系统负载，测试系统性
3、能的变化，并最终确定在满足性能指标的情况下，系统所能承受的最大负载量的测试。（如：访问一个网页的响应时间规定为不超过1秒，负载测试就是测试在响应时间为1秒时，系统所能承受的最大并发访问的用户数量）。压力测试：是通过逐步增加系统负载，测试系统性能的变化，并最终确定在什么负载条件下系统能处于失效状态，并以此来获得系统能提供的最大服务级别的测试。（如：压力测试就是测试系统在多大的并发访问用户数量下，响应时间不可接受，如超过1秒） 2 文献综述2.1负载压力测试中的技术指标用户并发数量：关于用户并发的数量，有两种常见的错误观点。一种是把并发用户数量理解为使用系统的全部用户的数量，理由是这些用户可能同时
4、使用系统；还有一种比较接近正确的观点是把在线用户数量理解为并发用户数量。请求响应时间：指的是客户端发出请求到得到响应的整个过程的时间。在某些工具中，请求响应时间通常会被称为“TLLB”，即“Time To Last byte”，意思是从发起一个请求开始，到客户端接收到最后一个字节的响应时间所耗费的时间。请求响应时间过程的单位一般为“秒”或者“毫秒”。事务响应时间：事务可能由一系列请求组成，事务的响应时间主要是针对用户而言，属于宏观上的概念，是为了向用户说明业务响应时间而提出的。例如：跨行取款事务的响应时间就是由一系列的请求组成的。事务响应时间和后面的业务吞吐率都是直接衡量系统性能的参数。吞吐量
5、：指的是再一次测试过程中网络上传输的数据量的综合。吞吐量/传输时间，就是吞吐率。TPS：每秒系统能够处理的交易或者事务的数量。它是衡量系统处理能力的重要指标。点击率：每秒用户向WEB服务器提交的HTTP请求数。这个指标是WEB应用特有的一个指标：WEB应用时“请求-响应”模式，用户发出一次申请，服务器就要处理一次，所以点击是WEB应用能够处理的交易的最小单位。资源利用率：指的是对不同的系统资源的使用程度，例如服务器的CPU利用率，磁盘利用率等。资源利用率是分析系统性能指标进而改善性能的主要依据。2.2测试工具LoadRunner简介LoadRunner是一种预测系统行为和性能的工业标准级负载测
6、试工具，是HP公司的产品。目前的网络应用环境都必须支持大量用户，难以预知的用户负载和越来越复杂的应用环境使公司随时都担心会发生用户响应速度过慢，系统崩溃等问题。LoadRunner很大限度的利用现有IT资源，他通过模拟成千上万的用户实施并发负载及实时性能检测的方式来确认和查找问题，所以LoadRunner能够对整个企业架构进行测试并能定位出客户端，服务器或者网络的瓶颈。LoadRunner 是一种适用于各种体系架构的自动负载测试工具，它能预测系统行为并优化系统性能。LoadRunner 的测试对象是整个企业的系统，它通过模拟实际用户的操作行为和实行实时性能监测，来帮助您更快的查找和发现问题。此
7、外，LoadRunner 能支持广范的协议和技术，为您的特殊环境提供特殊的解决方案。LoadRunner包含有三个重要的组件：Virtual User Generator、Controller、Analysis。3 技术路线首先下载“ZLMS学习管理系统”单机版和LoadRurmer进行了解并熟悉操作，了解相关技术，做好充分准备。测试流程一般包括：测试方案设计，搭建测试环境，开发测试场景，测试执行，故障定位与分析，测试总结。使用LoadRunner进行负载压力测试的一般过程为：计划、脚本创建、场景定义、场景执行、监视执行和结果分析。开发测试脚本要使用VuGen组件，脚本要完成的内容有每一个虚拟
8、用户的活动、定义结合点、定义事务。运行场景描述在测试活动中发生的各种事件，利用Controller创建，一个运行场景包括一个运行虚拟用户活动的LoadRurmer机器列表，一个测试脚本的列表以及大量的虚拟用户和虚拟用户组，而Analysis则用于在最后分析测试结果。(1)计划负载压力测试：定义性能测试要求，例如并发用户的数量、典型业务流程和所响应时间；根据软件项目相关需求，定义相关测试的细节，撰写性能测试报告。 (2)创建Vuser脚本：将最终用户活动捕获到自动脚本中LoadRunner的脚本是C语言代码，LoadRunner有自己的一整套函数接口，可以供外部调用。脚本可分INIT、ACTIO
9、N、END三部分，其中：INIT部分可以理解为初始部分。ACTION可以理解为事务部分，也是测试的主体，END是退出结束。当录制完一个基本的用户脚本后，在正式使用前我们还需要完善测试脚本，增强脚本的灵活性。一般情况下，我们通过以下几种方法来完善测试脚本。插人事务、插入结合点、插入注解、参数化输入。 (3)定义场景：使用LoadRunner Controller设置测试环境；录制好脚本之后，就可以把脚本加入到场景里面去了。 (4)设置场景：Design：设计测试场景的静态部分，设置模拟用户生成器、模拟用户数量、模拟用户组等。Run：设计测试的动态部分，主要指添加性能计数器，在脚本运行的过程中可以
10、通过这些计数器反馈的数据。建立了测试场景后，我们可以对Edit_Schedule进行设置，设置测试开始执行的时间，对于手动设计的测试还可以设定它的持续时间，以及何时起用或禁止调用模拟用户。 (5)运行场景：通过LoadRunner Controller驱动、管理和监控负载测试。设置完毕后，点击“开始方案”运行场景。在运行过程中，可以监视各个服务器的运行情况(DataBase Server、WebServer等)。监视场景通过添加性能计数器来实现，(6)分析结果：使用LoadRunner Analysis创建图和报告并评估性能。4进度安排我的进度安排如下：2009.12-2010.1查阅文献，熟
11、悉环境，完成文献翻译和开题报告。2010.2-2010.3 了解与测试相关的技术和方法。2010.3-2010.4 找到某个特定的软件，熟悉其编码和实现原理及相关功能，达到熟练操作。2010.4-2010.5 对该软件运用所说的各种方法进行全面的测试,记录数据和过程。2010.6 撰写论文，参加论文答辩。5 参考文献1 Patton R.软件测试M北京:机械工业出版社,20022Ash L Web 测试指南M.李昂译.北京: 机械工业出版社, 20043Mosley D J, Posey B A.软件测试自动化M.邓波,黄丽娟,曹青春等译.北京: 机械工业出版社, 20034 二炮.LoadR
12、unner 自动化测试工具的应用 EB/OL .2004- 055许静，陈宏刚，王庆人等.软件测试方法简述与展望J.计算机工程与应用,2003年13期6Perry D E, Kaiser G E.Adequate testing and object-oriented programming J. Journal of Object-Oriented Programming,1990,2(5): 13-197Su Sumu Fujiwara, Gregor V Bochmann,etal.Test selection based on finite state models J.IEEE Trans on Software Engineering,1991,17 (6): 591-6034 / 4
