Performance Testing. JMeter and Internet Information Services. Redes de 4ª Generación (PAVES) Mario E. Casado García

Transcripción

1 Performance Testing JMeter and Internet Information Services Redes de 4ª Generación (PAVES) Mario E. Casado García

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3 Índice Introducción... 5 Instalación y configuración del IIS... 6 Instalación, configuración y grabación de escenarios en JMeter Configuración del JMeter 2. Configuración del Internet Explorer 3. Grabación del escenario (plan de pruebas) Pruebas de rendimiento Prueba 1: Por defecto 2. Prueba 2: Carga sin exceso de peticiones 3. Prueba 3: Sobrecarga, no se pueden atender todas las peticiones Conclusiones sobre el trabajo Referencias

4 Índice de figuras Ilustración 1: Logo JMeter Ilustración 2: Instalación de Internet Information Services Ilustración 3: Directorio servicio HTTP del IIS Ilustración 4: Servidor IIS corriendo en Windows XP Ilustración 5: Página oficial de JMeter Ilustración 6: Carpetas y archivos descargados jakarta jmeter Ilustración 7: Archivo ejecución JMeter Ilustración 8: Pantalla inicial del JMeter Ilustración 9: Configuración del módulo Servidor Proxy HTTP Ilustración 10: Grupo de Hilos = banco de pruebas (diferentes cargas) Ilustración 11: Configuración del Internet Explorer Ilustración 12: Internet Explorer en localhost con el servidor proxy en off Ilustración 13: Navegación sobre IE de las páginas web para la grabación del escenario en JMeter Ilustración 14: Escenario grabado en JMeter Ilustración 15: Cabeceras HTTP del escenario capturado Ilustración 16: Aggregate Graph de la prueba Ilustración 17: Ver Árbol de Rendimientos de la prueba Ilustración 18: Ver Resultados en Árbol de la prueba Ilustración 19: Visualizador Spline de la prueba Ilustración 20: Gráficos de Rendimientos de la prueba Ilustración 21: Aggregate Graph de la prueba Ilustración 22: Ver Árbol de Resultados de la prueba Ilustración 23: Ver Resultados en Árbol de la prueba Ilustración 24: Visualizador Spline de la prueba Ilustración 25: Gráfico de Resultados de la prueba Ilustración 26: Aggregate Graph de la prueba Ilustración 27: Ver Árbol de Resultados de la prueba Ilustración 28: Ver Resultados en Árbol de la prueba Ilustración 29:Visualización Spline de la prueba Ilustración 30: Gráfico de Resultados de la prueba Ilustración 31: Mensaje de error que saldría en el explorador al no poder atender la solicitud el IIS

5 Introducción El presente informe se fundamenta en diferentes pruebas de rendimiento efectuadas sobre el IIS (Internet Information Services) en la navegación de las páginas web facilitadas (Presentaciones.zip). Para ello se ha utilizado el programa JMeter, software 100 % Open Source, encargado de simular la carga de peticiones de servicio HTTP en el servidor. Ilustración 1: Logo JMeter. En primer lugar tengamos en cuenta que el servidor utilizado, del servicio HTTP para dar respuesta a las peticiones que llegan al puerto 80 o 8080 en localhost, es una versión limitada del IIS, ya que la versión utilizada es una versión de las integradas en el Windows XP Profesional. Por tanto nuestro servidor de HTTP será un IIS en su versión reducida montado sobre un Windows XP Profesional. Procesador Memoria RAM Disco duro Sistema Operativo Características técnicas del servidor Intel Core 2 Duo T GHz 2 GB Toshiba MK 1637GSX Windows XP Profesional 32 Bits Versión IIS 6.0 Se dividirá el informe en tres apartados, apostando por la claridad y transparencia de cada uno. En el primero de ellos se versará sobre el servidor IIS, instalación y configuraciones básicas para poder ofrecer el servicio HTTP en localhost. En el segundo se tratará un poco de la instalación/configuración del JMeter y se profundizará en la grabación del escenario pertinente para la realización de las pruebas de prestaciones. Y por último se expondrán resultados y comentarios sobre diferentes cargas realizadas. Para finalizar, en el informe se expondrán una serie de conclusiones sobre la práctica final realizada; y a título particular una breve opinión acerca de la asignatura y del sistema PAVES en general. 5

6 Instalación y configuración del IIS Para la realización de esta práctica se ha utilizado el IIS (Internet Information Services), aunque se podría haber utilizado cualquier otro software similar (Apache HTTP Server, Tomcat). Se ha tomado esta decisión ya que el software IIS es de muy fácil instalación y configuración, por lo menos al nivel que lo vamos a utilizar. Partamos de una máquina en la que se está corriendo el Windows XP Profesional, ya que es uno de los SO que trae el IIS de serie, y vayamos a inicio panel de control agregar o quitar programas agregar o quitar componentes de Windows, para poder instalarlo, ya que por defecto no viene instalado (nos pedirá el CD del SO). Seleccionaremos Servicios de Internet Information Services (IIS), dejando los detalles por defecto, y seguidamente se instalará en nuestra máquina. Ilustración 2: Instalación de Internet Information Services. Con la instalación del IIS se ha creado el directorio C:\Inetpub, en el cual se ha de meter toda la información que el servidor va a ofrecer. Para ello cogeremos los archivos de presentaciones.zip y los colocaremos en C:\Inetpub\wwwroot, que es el directorio de las peticiones sobre el servicio HTTP. En este directorio es donde, al ejecutar en el explorador localhost o (dirección de loopback), se buscarán las páginas web solicitadas. Nótese, en la Ilustración 3, que el archivo index.html ha sido renombrado a index.htm ya que el IIS no trae por defecto en los documentos asociados (nombres de los archivos de inicio) el index.html, por lo que es la forma más fácil de que se ejecute la página sin problemas. La otra forma consistiría en añadir la entrada index.html a documentos dentro de las propiedades de Sitio Web dentro de los servicios de IIS (Administrador de equipos), que no veremos. 6

7 Ilustración 3: Directorio servicio HTTP del IIS. Una vez tenemos hecho esto ya tenemos nuestro servidor instalado y configurado para nuestro propósito, véase la Ilustración 4. Ilustración 4: Servidor IIS corriendo en Windows XP. 7

8 Instalación, configuración y grabación de escenarios en JMeter Lo primero de todo, y antes de nada, se procederá a descargar el software de carga JMeter de Ilustración 5. Ilustración 5: Página oficial de JMeter. Una vez se ha descargado el programa, obtendremos en nuestro PC una serie de carpetas y archivos, Ilustración 6. Para poder arrancar el software de carga nos dirigiremos al directorio bin y ejecutaremos el archivo jmeter.bat, Ilustración 7. Ilustración 6: Carpetas y archivos descargados jakarta jmeter Ilustración 7: Archivo ejecución JMeter. 8

9 Si hecho esto nos diera un error, cabe la posibilidad de que fuera por no tener instalada la máquina de JAVA, ya que JMeter es un software 100% JAVA. Por el contrario, si todo ha ido bien, se nos mostrará la pantalla principal del programa, Ilustración 8: Ilustración 8: Pantalla inicial del JMeter. Ahora bien, el programa así no nos aporta nada, por lo que habrá que configurarlo. Lo primero de todo será añadirle el escenario sobre el que se realizará la carga, nuestro plan de pruebas. Para ello tendremos que configurar por un lado el JMeter y por otro un explorador, por ejemplo el Internet Explorer, sobre el que se realizará la grabación del escenario. 1. Configuración del JMeter: Antes de nada se añadirá el módulo Servidor Proxy HTTP al Banco de Trabajo, desde el menú editar añadir Elementos NoDePrueba; y el Grupo de Hilos al Plan de Pruebas, desde el menú editar añadir, véase la Ilustración 9: Ojo! Ilustración 9: Configuración del módulo Servidor Proxy HTTP. 9

10 Del módulo Servidor Proxy HTTP sólo tendremos que configurar el apartado Controlador Objetivo, obsérvese en la ilustración 9, poniendo que se asigne el escenario al Grupo de Hilos para la posterior carga. La configuración del Grupo de Hilos es la que nos permite realizar las diferentes pruebas de rendimiento con las cargas que ahí asignemos. Plan de carga Ilustración 10: Grupo de Hilos = banco de pruebas (diferentes cargas). Con todo esto se tendrá configurado el JMeter para poder realizar la grabación del escenario sobre el que se realizará la carga; solo habrá que arrancar el Servidor Proxy HTTP para que grabe todas las peticiones que se hagan sobre el protocolo HTTP. Por tanto, ahora se pasará a la configuración del explorador, el cual será nuestra herramienta de dibujo del escenario. 2. Configuración del Internet Explorer: Para poder configurar el Internet Explorer primeramente vallamos a herramientas opciones de Internet. Como página de inicio ponemos que será la que nos devuelva nuestro servidor IIS, en nuestro caso index.htm. Ilustración 11: Configuración del Internet Explorer. 10

11 Como puede apreciarse en la Ilustración 11, tendremos que poner que utilizamos un servidor proxy. Para ello nos dirigiremos a la pestaña conexiones configuración de LAN, y marcaremos la opción Servidor Proxy, ingresando en dirección = localhost y en puerto = 8080, que es como lo teníamos configurado en el Servidor Proxy HTTP del JMeter. Una vez terminado cerramos las herramientas y pinchamos en la página de inicio, véase la Ilustración 12. Pero no nos sale nada!, tranquilos porque en ese caso no hemos arrancado el servidor proxy del JMeter. Ilustración 12: Internet Explorer en localhost con el servidor proxy en off. 3. Grabación del escenario (plan de pruebas): Una vez tengamos configurado el Internet Explorer y el JMeter con el Servidor Proxy HTTP arrancado procedemos a la grabación del escenario. Simulamos la navegación: index.htm 2.html 5.html 4.html 3.html Ilustración 13: Navegación sobre IE de las páginas web para la grabación del escenario en JMeter. 11

12 Una vez hemos navegado por todas las páginas en el Internet Explorer, Ilustración 13, cerramos el explorador y paramos el Servidor Proxy HTTP del JMeter. Ahora podemos comprobar en el JMeter que en el Grupo de Hilos se han añadido las peticiones HTTP correspondientes a nuestra simulación, Ilustración 14, que sarán nuestro escenario de pruebas de carga. Escenario Ilustración 14: Escenario grabado en JMeter. También podemos ver en nuestro escenario las cabeceras HTTP, sin más que desplegar el árbol del escenario, Ilustración 15: Ilustración 15: Cabeceras HTTP del escenario capturado. El escenario está capturado y listo, ahora procederemos a realizar las pruebas de test de rendimiento sobre este. Como ya se ha mencionado, las diferentes cargas se simularán con el Grupo de Hilos. 12

13 Pruebas de rendimiento Antes de comenzar con las pruebas de rendimiento pasemos a ver algunos conceptos del Grupo de Hilo: Número de hilos: simulará el número de usuarios accediendo al escenario. Periodo de subida: cada cuanto tiempo un nuevo usuario ejecuta el escenario. Contador del bucle: será el número de iteraciones a realizar. El periodo de subida se calcula con la siguiente fórmula: periodo de carga = periodo de subida / número de hilos Un ejemplo de esto sería el siguiente: si queremos que un nuevo usuario virtual (hilo) ejecute el escenario cada 0,2 segundos, hasta llegar a los 500 usuarios: 0,2 = periodo de subida / 500 periodo de subida = 100 segundos Visto esto ya podemos realizar las cargas oportunas sobre nuestro escenario, pero de nada nos servirá si no introducimos en el Plan de Pruebas unos Listener para poder capturar los resultados de las pruebas y luego con ello interpretar los datos. Por tanto veamos que hacen algunas de estas herramientas: Aggregate Graph: nos proporciona información de las estadísticas de la ejecución, número de muestras (solicitudes), tiempos de respuesta de la aplicación medios, mediana, máximo, mínimo, del 90%; errores de solicitudes no resueltas, rendimiento en muestras por segundo, y la cantidad de Kb que el servidor procesa por segundo. Ver Árbol de Resultados: nos permite observar el resultado de cada uno de los solicitudes realizados por JMeter además de la pantalla (si procede) a la que accedió cada solicitud. Ver Resultados en Árbol: muestra un árbol con todas las respuestas, indicando muestras, tiempos de respuesta y bytes transmitidos. Visualizador Spline: muestra un gráfico de tiempo de respuesta en spline (curva definida en porciones mediante polinomios), indicando el máximo, mínimo y la media. Gráficos de Resultados: muestra un gráfico con los tiempos de respuesta medios, desviación y mediana, así como el rendimiento en muestras por minuto de las ejecuciones del escenario. Ahora se procederá a realizar los test de rendimiento oportunos; uno por defecto, otro a rendimiento bueno y uno final sobrecargado con errores en las solicitudes. 13

14 1. Prueba 1: Por defecto. En esta prueba se ha configurado el Grupo de Hilos como en el ejemplo anterior, es decir, número de hilos = 500, periodo de subida = 100, contador de bucle = 1. Con lo que tendremos, como ya se dijo, un usuario ejecutando el escenario cada 0,2 segundos hasta llegar a los 500 usuarios. Veamos las capturas de pantalla, Ilustraciones Buenos tiempos de respuesta No errores Ilustración 16: Aggregate Graph de la prueba 1. Muestras capturadas Diversa información facilitada Ilustración 17: Ver Árbol de Rendimientos de la prueba 1. Diversa información de las muestras capturadas Ilustración 18: Ver Resultados en Árbol de la prueba 1. 14

15 Carga del servidor en tiempos de repuesta a las peticiones Ilustración 19: Visualizador Spline de la prueba 1. Rendimiento del servidor IIS Ilustración 20: Gráficos de Rendimientos de la prueba 1. En esta prueba podemos observar que los tiempos de respuesta de nuestro servidor son muy buenos. Se resuelven el 100% de las solicitudes, por lo que no se producen errores. La carga del servidor, como podemos apreciar en la gráfica, es elevada al principio cayendo progresivamente, salvo una pequeña carga a la mitad de las solicitudes. Podemos afirmar que este nivel de carga para este servidor es muy pobre (baja), fe de ello da que se resuelven todas las peticiones de cada usuario de continuo sin entrelazarse las peticiones de otros usuarios. Con estas cinco herramientas podemos ver información muy diversa y variada, que nos ayudarán a comprender como está actuando el servidor con una determinada carga. Podemos observar todas y cada una de las muestras generadas. 2. Prueba 2: Carga sin exceso de peticiones. Para esta segunda prueba tomaremos un número de muestras igual a 200 dividido de la siguiente manera: número de hilos = 10, periodo de subida = 0 y contador de bucle = 20. O lo que es lo mismo 20 iteraciones con la llegada de 10 usuario a la vez, hasta los 200 usuario ejecutando el escenario. Veamos las capturas de pantalla, Ilustraciones

16 Aumento, sin errores, de los tiempos de respuesta Rendimiento mayor que prueba 1 Ilustración 21: Aggregate Graph de la prueba 2. Multitud de información facilitada Ilustración 22: Ver Árbol de Resultados de la prueba 2. Ilustración 23: Ver Resultados en Árbol de la prueba 2. 16

17 Carga del servidor en tiempos de repuesta a las peticiones Ilustración 24: Visualizador Spline de la prueba 2. Rendimiento mayor que prueba 1 Ilustración 25: Gráfico de Resultados de la prueba 2. En esta segunda prueba podemos apreciar un aumento en el rendimiento del servidor. Esto significa que ha tenido que cursar más peticiones en menos tiempo, pero todo ello llevado a cabo satisfactoriamente ya que ha podido responderlas exitosamente. Lo que quiere decir que no ha habido errores, solo un aumento en los tiempos de respuesta. Llegamos a la conclusión de que este nivel de carga puede ser atendido correctamente por el servidor. 3. Prueba 3: Sobrecarga, no se pueden atender todas las peticiones. Para la tercera y última prueba sobrecargaremos el servidor para que nos genere errores en las solicitudes. Con ello en mente configuraremos el Grupo de Hilos de la siguiente manera: número de hilos = 100, periodo de subida = 5, contador de bucle = 1. Con lo que tendremos un usuario ejecutando el escenario cada 0,05 segundos hasta llegar a los 100 usuarios. Veamos las capturas de pantalla, Ilustraciones

18 Tiempos de respuesta máximos muy elevados Se producen errores, solicitudes no cursadas por el servidor Ilustración 26: Aggregate Graph de la prueba 3. Error producido y su código Ilustración 27: Ver Árbol de Resultados de la prueba3. Error Ilustración 28: Ver Resultados en Árbol de la prueba 3. 18

19 Servidor muy sobrecargado de peticiones Ilustración 29:Visualización Spline de la prueba 3. Servidor saturado Ilustración 30: Gráfico de Resultados de la prueba 3. Error mostrado en el explorador Ilustración 31: Mensaje de error que saldría en el explorador al no poder atender la solicitud el IIS. En esta última prueba podemos apreciar un servidor sobrecargado de peticiones, el cual no puede atender a todas y tiene que descartar algunas, generando errores. Tiene unos tiempos de respuesta medios muy altos, debido al alto número de peticiones que tiene que atender al mismo tiempo. La tasa de error es muy elevada, y se puede ver en que muestras se han generado error. El servidor no está preparado para este tipo de carga. 19

20 Conclusiones sobre el trabajo Esta memoria parte como práctica final de la asignatura redes de 4ª generación, asignatura del programa PAVES de la UVA, asociada al departamento de teoría de la señal e ingeniería telemática. La realización de esta memoria parte del trabajo de instalación, configuración y ejecución realizado sobre las herramientas software IIS (servidor HTTP y más) y JMeter (simulación de carga), con las correspondientes capturas de pantalla realizadas sobre ellas. La temática de este trabajo me ha gustado y me ha servido para aprender sobre la cuestión del Performance Testing, incidiendo la mayor parte del tiempo en el programa de testeo, ya que nunca había visto uno de ellos, claro está, a excepción del visto en clase (Microsoft Web Application Stress Tool). El IIS me ha resultado de muy fácil manejo, pues era ya conocido por mí, y como lo tenía instalado en el PC me decante por él en lugar del Tomcat o el Servidor Apache HTTP. La decisión de utilizar el JMeter fue debido a la facilidad de utilización, ya que, al ser software 100% Open Source fue muy fácil descargarlo, instalarlo y ejecutarlo. Y como ya tenía la máquina de JAVA instalada, ni me preocupé en buscar el software de Microsoft. En general no he tenido problemas a la hora de realizar los test de carga sobre el JMeter, ya que el programa es de muy fácil manejo. Pero donde sí encontré un poco más de dificultad fue en la realización del escenario, que no sabía muy bien cómo abordarlo; cuestión, como ha podido observarse en la memoria, resuelta gracias a Internet. La asignatura redes de 4ª generación de este año 2009/2010 ha estado marcada por el continuo cambio de profesores. Ello tiene una parte positiva, que no es más que enriquecerse de la sabiduría de más de un profesor, y una negativa, ya que a título personal las clases de un solo día de cada profesor eran escasas en tiempo y sabían a poco. Me hubiera gustado incidir más en las dos últimas partes de la asignatura, ya que es un mundo que me apasiona. El programa PAVES, en general, me ha gustado y me ha ayudado a ver un poco más del mundo de las empresas. 20

21 Referencias [1] JMeter User s manual, fecha última visita 30 de enero de [2] JMeter: Performance Testing con JMeter Parte 1, performance testing con jmeterparte 1/, fecha última visita 30 de enero de [3] Performance Testing con JMeter: Paso por Paso para grabar escenarios, testing con jmeter paso porpaso para grabar escenarios/, fecha última visita 30 de enero de [4] Grabación de Test Plan con JMeter, fecha última visita 30 de enero de [5] Pautas para realizar pruebas con JMeter, para aplicaciones web presentation, fecha última visita 1 de febrero de [6] JMeter: User Defined Variables vs. Properties vs. Parameters, user defined variables vsproperties vs parameters/, fecha última visita 1 de febrero de

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