Elasticsearch 性能测试工具 Loadgen 之 001—

在现代软件开发中，性能测试是确保应用程序稳定性和响应速度的关键环节。

今天，我们就来深入了解一款国产化功能强大的 Elasticsearch 负载测试工具——INFINI Loadgen。

一、INFINI Loadgen 简介

Github地址：https://github.com/infinilabs/loadgen

Release 版本下载地址：https://release.infinilabs.com/loadgen/stable/

INFINI Loadgen 是一款专为 Elasticsearch 、EasySearch 设计的轻量级性能测试工具，旨在对 Easysearch 、Elasticsearch 进行压力测试。其主要功能包括支持多种请求类型、动态变量注册、以及对请求返回结果的断言等。——官方描述

二、安装 INFINI Loadgen

INFINI Loadgen的安装方式非常简单，为用户提供了多种选择，方便不同需求的用户进行安装。

2.1 通过脚本安装

使用以下命令，即可一键完成安装：

curl -sSL http://get.infini.cloud | bash -s -- -p loadgen

这条命令的作用是，通过curl工具从指定的URL下载安装脚本，并使用bash执行该脚本，同时传递参数-p loadgen，指定安装的软件包为loadgen。

2.2 手动下载安装

如果不想使用脚本安装，也可以从官方提供的下载地址获取安装包：http://release.infinilabs.com/loadgen/。下载完成后，通过以下命令进行安装：

➜  /tmp mkdir loadgen
➜  /tmp curl -sSL http://get.infini.cloud | bash -s -- -p loadgen -d /tmp/loadgen

或者直接本地下载，拷贝到云服务器也可以。上述命令首先在/tmp目录下创建了一个名为loadgen的文件夹，然后通过curl和bash命令，将安装包下载并解压到该文件夹中。在安装过程中，我们可以看到有趣的字符画和安装进度提示，最后会提示安装完成，表明loadgen已经准备就绪，可以使用了。

安装完成后，进入安装目录，执行可执行文件，即可启动INFINI Loadgen：

cd /tmp/loadgen &&./loadgen-mac-arm64

这里的loadgen-mac-arm64是根据不同系统和架构生成的可执行文件名，在实际使用中，需要根据自己的环境进行调整。

温馨提示：下文中的 loadgen 本质上就是现在的 loadgen-mac-arm64 重命名后的结果。

三、Loadgen 核心配置参数解读

站在咱们开发者角度理解，如果对 Elasticsearch 或 EasySearch 做性能测试，必须先得配置上 ES 的地址、用户名和密码，否则一切无从谈起。因此，如下的配置 loadgen.yml 非常重要。

3.1 宏观看配置文件

我第一眼看有点懵逼，感觉配置都好复杂。实际拆分成树形结构“定睛一看”，实际并不复杂。

loadgen.yml

├── env
│   ├── ES_USERNAME
│   ├── ES_PASSWORD
│   └── ES_ENDPOINT
├── runner
│   ├── no_warm
│   ├── valid_status_codes_during_warmup
│   ├── log_requests
│   ├── log_status_codes
│   ├── assert_invalid
│   ├── assert_error
│   ├── reset_context
│   ├── default_endpoint
│   └── default_basic_auth
├── variables
│   ├── id
│   ├── id64
│   ├── uuid
│   ├── now_local
│   ├── now_utc
│   ├── now_utc_lite
│   ├── now_unix
│   ├── now_with_format
│   ├── suffix
│   ├── bool
│   ├── list
│   ├── id_list
│   └── str_list
└── requests
├── request 1 (POST /_bulk)
│   ├── method
│   ├── runtime_variables
│   ├── runtime_body_line_variables
│   ├── url
│   └── body
└── request 2 (POST /medcl/_search)
├── method
├── runtime_variables
├── runtime_body_line_variables
├── basic_auth
├── url
└── body

3.2 配置文件参数详解（微观看）

在使用Loadgen进行测试之前，我们需要了解其配置文件的结构和用法。Loadgen的配置文件主要由env、runner、variables和requests等部分组成。

示例原因，没有涵盖全部变量。

env：用于定义环境变量，例如：

env:ES_USERNAME: elasticES_PASSWORD: elastic

这里定义了ES_USERNAME和ES_PASSWORD两个环境变量，分别赋值为elastic。咱们在使用的时候要换成自己 Elasticsearch 集群的账号和密码。这些环境变量可以在后续的请求中通过$[[env.ENV_KEY]]的方式进行引用，例如在请求的认证信息中使用。

runner：用于配置测试运行的相关参数，如：

runner:# total_rounds: 1no_warm: falselog_requests: falseassert_invalid: falseassert_error: false

其中，

total_rounds用于指定测试的总轮数，默认情况下注释掉，表示不使用该设置，Loadgen将在指定的持续时间内循环执行测试。
no_warm表示是否跳过预热阶段，默认为false，即不跳过。预热阶段可以让系统在正式测试前达到稳定状态，使测试结果更准确。
log_requests用于控制是否记录每个请求的详细信息。
assert_invalid和assert_error分别用于设置当断言无效或请求出错时的处理方式。

variables：用于定义各种类型的变量，这些变量可以在请求中使用，为请求提供动态参数。Loadgen支持多种变量类型，每种类型都有其特定的用途和配置方式。

file：从文件加载变量，例如：

- name: iptype: filepath: test/ip.txt

这个配置表示定义了一个名为ip的变量，类型为file，其值从test/ip.txt文件中读取。在测试过程中，每次使用该变量时，会随机从文件中读取一行作为变量值。- sequence：自动递增的数值变量，例如：

- name: idtype: sequence

定义了一个名为id的变量，类型为sequence，它会在测试过程中自动递增，从默认的最小值开始，每次增加1。- uuid：生成UUID类型的变量，例如：

- name: uuidtype: uuid

定义了一个名为uuid的变量，每次使用时会生成一个唯一的UUID值。- now_local、now_utc、now_unix：分别表示获取当前本地时间、UTC时间和Unix时间戳，例如：

- name: now_localtype: now_local
- name: now_utctype: now_utc
- name: now_unixtype: now_unix

这些变量在需要记录时间信息的测试场景中非常有用。4. requests：用于定义要发送的请求，这是配置文件的核心部分。Loadgen支持固定参数请求和基于模板的变量参数请求。- 固定参数请求示例：

- request:method: GETbasic_auth:username: elasticpassword: passurl: http://localhost:9200/medcl/_search

注意：medcl 是个索引名，实际使用环节，咱们需要自己创建一下。比如：put medcl 方式就可以创建。这个请求配置表示使用GET方法，通过基本认证（用户名elastic，密码pass），向http://localhost:9200/medcl/_search发送请求。- 基于变量参数的请求示例：

- request:method: GETbasic_auth:username: $[[env.ES_USERNAME]]password: $[[env.ES_PASSWORD]]url: http://localhost:9200/medcl/_search?q=name:$[[user]]

在这个请求中，使用了之前定义的环境变量ES_USERNAME和ES_PASSWORD进行认证，并且在请求URL中使用了变量user，使得每次请求的查询参数name的值都可以动态变化。最后，咱们通过截图说明一下，我改动的配置有哪些，以便大家进行参考：

除了上面标红之外，其他配置都没有动。这样我们可以达到 Loadgen 从0到1效果，先用起来再说。

四、Loadgen 基准测试，先用起来再说！

4.1 基准测试

基准测试：运行Loadgen进行基准测试非常简单，只需在命令行中执行以下命令：

➜  loadgen git:(master) ✗./bin/loadgen -d 30 -c 100 -compress

这条命令中，-d 30表示测试持续时间为30秒，-c 100表示并发线程数为100，-compress表示对请求进行gzip压缩。测试过程中，Loadgen会先执行一次所有请求进行预热，预热结果会输出到终端。

预热完成后，开始正式的基准测试，测试结束后会输出详细的测试结果，包括请求的吞吐量、响应时间分布、流量统计等信息。

如下图所示，代表配置文件的写入 bulk 写入成功了。因为，最初，我们只是创建了索引名。

4.2 核心指标含义解读

最终指标是我们关注的重点，核心指标解读如下：

1.Requests/sec: 29.43：

含义：表示服务器每秒处理的请求数量，即服务器在测试期间平均每秒能够成功接收并处理的请求数为 29.43 个。

作用：该指标反映了服务器的处理能力和吞吐量。数值越高，说明服务器在单位时间内能够处理更多的请求，在高并发场景下表现可能更好。
实际业务场景类比举例：对于一个基于 Elasticsearch 的电商网站搜索服务，较高的请求处理速率意味着在促销活动等流量高峰时，能够更快地响应用户的商品搜索和查询请求，从而提升用户体验。

2.Avg Req Time: 339.804597 ms：

含义：指平均每个请求的处理时间，即从服务器接收到请求到返回响应所花费的平均时间为 339.804597ms 毫秒。
作用：它体现了服务器处理单个请求的效率。这个时间越短，表明服务器处理请求的速度越快，用户等待响应的时间也就越短，体验更好。
实际业务场景类比举例：在一个使用 Elasticsearch 的实时日志分析系统中，较短的平均请求处理时间意味着用户能够更快地获取日志查询结果，从而及时发现和解决问题，提升系统监控的有效性。

3.Transfer/sec: 12.81 KB：

含义：代表服务器每秒的数据传输量，即在测试过程中，服务器每秒传输的数据量平均为 12.81KB 。
作用：该指标反映了服务器与客户端之间的数据交互量，对于评估服务器的网络带宽使用情况和数据传输能力很重要。
实际业务场景类比举例：对于一个基于 Elasticsearch 的数据可视化平台，高的数据传输速率是保证用户能够流畅加载和查看大数据集的关键。如果这个值过低，可能导致数据加载缓慢，从而影响用户体验。