twMVC#44 讓我們用 k6 來進行壓測吧
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《讓我們用 k6 來進行壓測吧》Roberson Liou k6 是一套非常適合開發者使用的壓測工具，它採用了極易上手的 ES6 JS 來撰寫測試腳本，本身也擁有廣大的生態圈。 本次議程會介紹 k6 的基本使用方式，並針對常用的使用情境進行展示。
![https://mvc.tw
k6 簡介
4
工程良田的小球場 – [ Tools ] - k6 壓測工具簡介](https://image.slidesharecdn.com/twmvc-loadtestingwithk6publish-220219144039/85/twMVC-44-k6-4-320.jpg)
![https://mvc.tw
Simple threshold
p.25
import http from 'k6/http';
export const options = {
thresholds: {
http_req_failed: ['rate<0.01'],
http_req_duration: ['p(95)<200']
},
};
export default function () {
http.get('https://test-api.k6.io/public/crocodiles/1/');
}
/threshold/hello-threshold.js](https://image.slidesharecdn.com/twmvc-loadtestingwithk6publish-220219144039/85/twMVC-44-k6-25-320.jpg)
![https://mvc.tw
Apply multi-threshold to single metric
p.26
import http from 'k6/http';
import { sleep } from 'k6';
export const options = {
thresholds: {
http_req_duration: ['p(90) < 400', 'p(95) < 800']
}
};
export default function () {
const resp = http.get('https://example.com');
sleep(1);
}
/threshold/apply-multi-threshold-to-same-metric.js](https://image.slidesharecdn.com/twmvc-loadtestingwithk6publish-220219144039/85/twMVC-44-k6-26-320.jpg)
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Duplicated threshold mistake
? 勿對同一 metric 重複套用不同的 threshold（後蓋前）
p.27
export let options = {
thresholds: {
// 若針對同個 metric 重複套用不同的 threshold
// 會發生「後蓋前」的狀況
http_req_duration: ['p(90) < 400'],
http_req_duration: ['p(95) < 800']
}
};
/threshold/duplicate-mistake.js](https://image.slidesharecdn.com/twmvc-loadtestingwithk6publish-220219144039/85/twMVC-44-k6-27-320.jpg)
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Environment variables – CLI
p.37
$ MY_HOST=test.k6.io k6 run pass-env-var-to-k6.js
? Bash
$ $env:MY_HOST="test.k6.io"; k6 run pass-env-var-to-k6.js
? PowerShell
$ set "MY_HOST=test.k6.io" && k6 run pass-env-var-to-k6.js
? Windows CMD
$ k6 run -e MY_HOST=test.k6.io pass-env-var-to-k6.js
? CLI Flag（-e / --env）[cross platform]](https://image.slidesharecdn.com/twmvc-loadtestingwithk6publish-220219144039/85/twMVC-44-k6-37-320.jpg)
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- 2. https://mvc.tw 關於我 ? Backend, CICD, Infra ? Communities ? Microsoft MVP(2020-2022) ? twMVC 核心成員 ? DevOps Taiwan 志工 ? GitKraken Ambassador ? BLOG - 工程良田的小球場 p.2
- 3. https://mvc.tw 大綱 ?k6 簡介 ?基本操作 ?進階 & 補充 3 https://github.com/robersonliou/k6-playground
- 4. https://mvc.tw k6 簡介 4 工程良田的小球場 – [ Tools ] - k6 壓測工具簡介
- 5. https://mvc.tw What is k6? ? Open source / 壓測工具（前身為 LoadImpact） ? 2021 年加入 Grafana Labs ? 號稱開發體驗最好的壓測工具 ? 使用 ES6 JS 撰寫 / CLI 執行 ? 豐富的生態圈整合 p.5
- 7. https://mvc.tw k6 is built for engineering teams p.7 https://k6.io/
- 8. https://mvc.tw k6 - Load Testing Manifesto ? 有測總比沒測好 ? 壓測應該是目標導向 ? 壓測應該是開發者來執行 ? 開發者體驗是非常重要的 ? 在 pre-production 環境進行壓測 p.8 https://k6.io/our-beliefs/
- 9. https://mvc.tw 效能測試種類 ? 冒煙測試（Smoke Testing） ? 負載測試（Load Testing） ? 壓力測試（Stress Testing） ? 浸泡測試（Soak Testing） p.9
- 10. https://mvc.tw 冒煙測試（Smoke Testing） ? 用最小的壓力執行測試 ? 驗證測試程式及待測系統功能是否正常 p.10 https://k6.io/docs/test-types/smoke-testing/
- 11. https://mvc.tw 負載測試（Load Testing） ? 驗證一般/尖峰時段下的系統行為 ? 可作為持續驗證的效能指標 ? 可搭配 CD pipeline 使用 p.11 https://k6.io/docs/test-types/load-testing/
- 12. https://mvc.tw 壓力測試（Stress Testing） ? 測試系統在極端條件下的表現 ? 測試系統的最大乘載量及自動擴展能力 ? 測試系統發生錯誤時自我修復的能力 p.12 https://k6.io/docs/test-types/stress-testing/
- 13. https://mvc.tw 尖峰衝擊測試（Spike Testing） ? 壓力測試的變形 ? 瞬間大流量 ? 典型情境：搶票 p.13 https://k6.io/docs/test-types/stress-testing/#spike-testing
- 14. https://mvc.tw 浸泡測試（Soak Testing） ? 長期浸在穩定流量之上（80% capacity） ? 觀察系統是否能穩定運作 ? EX: memore leak /port leakage/race condition/disk space ? 測試第三方服務在一定流量下的穩定度 ? 記得做好成本評估 p.14 https://k6.io/docs/test-types/soak-testing/
- 15. https://mvc.tw 支援的協定標準 ? HTTP/1.1, HTTP/2 ? WebSockets ? gRPC ? Others: SQL, Kafka, Redis…（xk6 community） p.15
- 17. https://mvc.tw 安裝方式 ? 支援跨平台（Linux/MacOS/Windows） ? Linux：apt-get/dnf/yum ? MacOS：homebrew ? Windows：choco/winget/.msi ? Docker p.17 https://k6.io/docs/getting-started/installation/
- 18. https://mvc.tw 安裝 – WSL Ubuntu-18.04 p.18 https://k6.io/docs/getting-started/installation/ sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv- keys C5AD17C747E3415A3642D57D77C6C491D6AC1D69 echo "deb https://dl.k6.io/deb stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/k6.list sudo apt-get update sudo apt-get install k6
- 19. https://mvc.tw Hello k6 p.19 import http from 'k6/http'; import { sleep } from 'k6'; export default function () { http.get('https://test.k6.io'); sleep(1); } $ k6 run hello-k6.js
- 20. https://mvc.tw Hello k6 - Output p.20 Metrics 基本資訊
- 21. https://mvc.tw Options ? 用來修改測試執行的設定參數 ? 可彈性從多個注入點設定，優先順序由大到小為： 1. 命令列參數（command-line flags） 2. 環境變數（environment variables ） 3. 測試程式（exported script options） 4. 組態檔（config file） 5. 預設值（defaults） ? 常見的有 VUs、Duration、Iterations 等等 p.21 https://k6.io/docs/using-k6/options/
- 22. https://mvc.tw Metrics ? 用來統計結果的測試執行數據，可依需求自訂 ? Metric types ? Counter：計算累加數值用，如 http_reqs ? Gauge：計算最大、最小或特定數值用，如 vus_max ? Rate：比例類型的數值，如 http_req_failed ? Trend：基本統計用，如 iteration_duration p.22
- 23. https://mvc.tw Checks ? 如同單元測試的 assertion ? 驗證失敗時不會中止測試程式 p.23 import { check } from 'k6'; import http from 'k6/http'; export default function () { const res = http.get('http://test.k6.io/'); check(res, { 'is status 200': (r) => r.status === 200, }); } https://k6.io/docs/using-k6/checks/ /check/hello-check.js
- 24. https://mvc.tw Thresholds ? 可針對 Metric 訂定測試標準 ? 80% 的回應時間必須小於 200ms ? http 失敗回應需小於 1% ? 測試失敗時可用 abortOnFail 強制中止測試程式 ? 一個 metric 可使用陣列訂定多個 threshold p.24 https://k6.io/docs/using-k6/thresholds
- 25. https://mvc.tw Simple threshold p.25 import http from 'k6/http'; export const options = { thresholds: { http_req_failed: ['rate<0.01'], http_req_duration: ['p(95)<200'] }, }; export default function () { http.get('https://test-api.k6.io/public/crocodiles/1/'); } /threshold/hello-threshold.js
- 26. https://mvc.tw Apply multi-threshold to single metric p.26 import http from 'k6/http'; import { sleep } from 'k6'; export const options = { thresholds: { http_req_duration: ['p(90) < 400', 'p(95) < 800'] } }; export default function () { const resp = http.get('https://example.com'); sleep(1); } /threshold/apply-multi-threshold-to-same-metric.js
- 27. https://mvc.tw Duplicated threshold mistake ? 勿對同一 metric 重複套用不同的 threshold（後蓋前） p.27 export let options = { thresholds: { // 若針對同個 metric 重複套用不同的 threshold // 會發生「後蓋前」的狀況 http_req_duration: ['p(90) < 400'], http_req_duration: ['p(95) < 800'] } }; /threshold/duplicate-mistake.js
- 28. https://mvc.tw Http requests module ? 可發送 HTTP 請求操作 ? 可用 http.batch() 同時發送多個請求 p.28 https://k6.io/docs/using-k6/http-requests/ export default function () { http.get(`http://test.k6.io`); } ? 動態網址可使用 URL grouping 做分組
- 29. https://mvc.tw URL grouping p.29 export default function () { for (let id = 1; id <= 10; id++) { http.get(`http://test.k6.io?id=${id}`); } } // tags.name="http://test.k6.io?id=1",... // tags.name="http://test.k6.io?id=2",... ? 字串格式化的結果不如預期 ? 可透過 explicit / wrapper 兩種方式調整 /url-grouping/incorrect-url-grouping.js
- 30. https://mvc.tw URL grouping – specify explicit name p.30 import http from 'k6/http'; export default function () { for (let id = 1; id <= 10; id++) { http.get(`http://test.k6.io?id=${id}`, { tags: { name: 'k6-id-query' } }); } } // tags.name="k6-id-query",... /url-grouping/url-grouping-by-expilcit-name.js
- 31. https://mvc.tw URL grouping – http url wrapper p.31 import http from 'k6/http'; export default function () { for (let id = 1; id <= 10; id++) { http.get(http.url`http://test.k6.io?id=${id}`); } } // tags.name="http://test.k6.io?id=${}" /url-grouping/url-grouping-by-wrapper.js
- 32. https://mvc.tw Tags ? 作為測試結果分類用途 ? System tags：k6 會自動標記 ? proto, status, method, url, name... ? User-defined tags ? Checks, Thresholds, Custom metrics, Requests p.32 https://k6.io/docs/using-k6/tags-and-groups/
- 33. https://mvc.tw Groups ? 可將同類的 request 分組 ? 會自動計算 group_duration metric ? 同組的 request 會被打上一樣的 group 標籤 ? 格式為 ::{group_name} ? 依功能將同組的程式碼抽出，即可重複利用 p.33 https://k6.io/docs/using-k6/tags-and-groups/
- 34. https://mvc.tw Simple group p.34 import http from 'k6/http'; import { group, sleep } from 'k6'; export default function () { group('twMVC44', function () { http.get('https://test.k6.io'); }); sleep(1); } group/hello-group.js
- 35. https://mvc.tw Nested group? p.35 group('twMVC44', () => { group('k6', () => { http.get('https://test.k6.io'); }); group('google', () => { http.get('https://google.com'); }); }); group/nested-group.js ? 可成功產生 group tag ? 有 group_duration metric aggregate issue https://github.com/grafana/k6/issues/2309
- 36. https://mvc.tw Environment variables - sample p.36 import http from 'k6/http'; import { sleep } from 'k6'; export default function () { const res = http.get(`http://${__ENV.MY_HOST}/`); sleep(1); } ? 可將環境變數傳入給測試程式使用 ? 可用來設定 k6 Options（並非全部皆可設定） env-vars/pass-env-var-to-k6.js
- 37. https://mvc.tw Environment variables – CLI p.37 $ MY_HOST=test.k6.io k6 run pass-env-var-to-k6.js ? Bash $ $env:MY_HOST="test.k6.io"; k6 run pass-env-var-to-k6.js ? PowerShell $ set "MY_HOST=test.k6.io" && k6 run pass-env-var-to-k6.js ? Windows CMD $ k6 run -e MY_HOST=test.k6.io pass-env-var-to-k6.js ? CLI Flag（-e / --env）[cross platform]
- 38. https://mvc.tw Result output ? 預設會呈現彙整後的資訊 ? Metric, Threshold, Check, Group ? 使用 --no-summary 可關閉此功能 ? 可在 handleSummary(data) 客製化輸出結果 ? Send to remote server ? stdout / stderr ? Output file p.38 https://k6.io/docs/results-visualization/end-of-test-summary/
- 39. https://mvc.tw Sample – handleSummary(data) p.39 export function handleSummary(data) { //可回傳 dictionary 格式 //key 必須為 stdout, stderr, {filePath} 其中之一 return { 'stdout': textSummary(data, { indent: ' ', enableColors: true }), 'k6-result.xml': toXmlFormat(data), 'k6-result.json': toJsonFormat(data), } }
- 40. https://mvc.tw Test Life cycle – k6 p.40 // 1. init code -> 每個 VU 會獨立執行一次 export function setup() { // 2. setup code -> 所有測試只跑一次 } export default function (data) { // 3. VU code -> 在測試階段會重複執行 } export function teardown(data) { // 4. teardown code -> -> 所有測試只跑一次 } https://k6.io/docs/using-k6/test-life-cycle/
- 41. https://mvc.tw 實測 Life cycle p.41 // 1. init code const msg = function () { console.info(`hello init...`) }(); export function setup() { // 2. setup code console.info(`hello setup with vu-${exec.vu.idInTest}...`) } export default function () { // 3. VU code console.info(`hello VU code with vu-${exec.vu.idInTest}...`) } export function teardown() { // 4. teardown code console.info(`hello teardown with vu-${exec.vu.idInTest}...`) }
- 42. https://mvc.tw Result - 實測 Life cycle p.42 $ k6 run lifecycle/print-life-cycle.js 1 2 3 4 5
- 43. https://mvc.tw Why init code run more than 1 times? ? 理論上只有當每個 VU 被建立時會被執行一次 ? 1st: read exported script options ? 2nd: setup() VU init ? 3rd: normal VUs init ? 4th: teardown() VU init ? 5th: handleSummary() VU init ? init 執行次數 = VU 數量 + 4 p.43 https://community.k6.io/t/why-init-called-4-times/973
- 45. https://mvc.tw Scenarios ? 官方針對常見的測試情境提供了內建的 executor ? Common option ? executor ? startTime：可指定情境於幾秒後再開始執行 ? exec：可指定情境要執行的方法（不同情境可分別執行不同方法） ? env / tags p.45 https://k6.io/docs/using-k6/scenarios/
- 46. https://mvc.tw Executors ? Shared iterations：由所有 VU 共同完成特定數量的測試次數 ? Per VU iterations：一個 VU 必須獨自完成特定數量的測試次數 ? Constant VUs：讓固定的 VU 數量在指定時間內持續執行 ? Ramping VUs：在測試中階段性地調整 VU 數量 ? Constant Arrival Rate：希望達到某個數量的 RPS 時 ? Ramping Arrival Rate：在測試中階段性地調整 RPS p.46 https://k6.io/docs/using-k6/scenarios/executors/ /scenarios
- 47. https://mvc.tw Browser recording ? 可直接針對網頁進行側錄（需安裝 extension） ? Chrome（Edge） ? Firefox ? 側錄的結果需輸出至 k6 cloud（免費） ? Test builder（可轉成 script，推薦使用） ? Script editor p.47 https://k6.io/docs/test-authoring/recording-a-session/browser-recorder/
- 48. https://mvc.tw k6 x Azure DevOps ? 在 Marketplace 安裝 k6 extension ? 適合進行小規模壓測（<= 500 RPS） ? 於 Pipeline 中載入 script 執行 ? 可整合 Test Plan 使用 p.48 https://k6.io/blog/integrating-load-testing-with-azure-pipelines/
- 49. https://mvc.tw 如何進行大型的壓測 ? 推薦閱讀 ? Fine tune OS ? Running large tests ? 以 ubuntu 為例（hosted on Azure） p.49 sudo sysctl -w net.ipv4.ip_local_port_range="1024 65535" sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_timestamps=1 ulimit -n 250000
- 50. https://mvc.tw 關於壓測... ? 靠數據壓測，不要靠直覺 ? 壓測前盡可能完善監控機制（AP / Infra） ? Logging / Tracing / Metric collecting ? 訂定測試情境、測試人數及成本估計 ? 分析結果以獲得反饋 ? 自動化 p.50
- 51. https://mvc.tw 結語 & QA ? k6 是一套非常適合開發者學習的壓測工具 ? 官方文件及範例相當完整 ? 如果有$$$，可以考慮一下 k6 cloud ? 壓測的執行流程應隨組織架構而有所調整 p.51
- 55. 55 天瓏資訊圖書