网络和集群性能测试
准备
测试环境
在以下几种环境下进行测试:
Kubernetes集群node节点上通过Cluster IP方式访问
Kubernetes集群内部通过service访问
Kubernetes集群外部通过traefik ingress暴露的地址访问
测试地址
Cluster IP: 10.254.149.31
Service Port:8000
Ingress Host:traefik.sample-webapp.io
测试工具
Locust:一个简单易用的用户负载测试工具,用来测试web或其他系统能够同时处理的并发用户数。
curl
测试程序:sample-webapp,源码见Github kubernetes的分布式负载测试
测试说明
通过向sample-webapp
发送curl请求获取响应时间,直接curl后的结果为:
网络延迟测试
场景一、 Kubernetes集群node节点上通过Cluster IP访问
测试命令
10组测试结果
No | time_connect | time_starttransfer | time_total |
1 | 0.000 | 0.003 | 0.003 |
2 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
3 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
4 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
5 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
6 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
7 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
8 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
9 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
10 | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
平均响应时间:2ms
时间指标说明
单位:秒
time_connect:建立到服务器的 TCP 连接所用的时间
time_starttransfer:在发出请求之后,Web 服务器返回数据的第一个字节所用的时间
time_total:完成请求所用的时间
场景二、Kubernetes集群内部通过service访问
测试命令
10组测试结果
No | time_connect | time_starttransfer | time_total |
1 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
2 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
3 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
4 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
5 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
6 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
7 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
8 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
9 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
10 | 0.004 | 0.006 | 0.006 |
平均响应时间:6ms
场景三、在公网上通过traefik ingress访问
测试命令
10组测试结果
No | time_connect | time_starttransfer | time_total |
1 | 0.043 | 0.085 | 0.085 |
2 | 0.052 | 0.093 | 0.093 |
3 | 0.043 | 0.082 | 0.082 |
4 | 0.051 | 0.093 | 0.093 |
5 | 0.068 | 0.188 | 0.188 |
6 | 0.049 | 0.089 | 0.089 |
7 | 0.051 | 0.113 | 0.113 |
8 | 0.055 | 0.120 | 0.120 |
9 | 0.065 | 0.126 | 0.127 |
10 | 0.050 | 0.111 | 0.111 |
平均响应时间:110ms
测试结果
在这三种场景下的响应时间测试结果如下:
Kubernetes集群node节点上通过Cluster IP方式访问:2ms
Kubernetes集群内部通过service访问:6ms
Kubernetes集群外部通过traefik ingress暴露的地址访问:110ms
注意:执行测试的node节点/Pod与serivce所在的pod的距离(是否在同一台主机上),对前两个场景可以能会有一定影响。
网络性能测试
网络使用flannel的vxlan模式。
使用iperf进行测试。
服务端命令:
客户端命令:
场景一、主机之间
场景二、不同主机的Pod之间(使用flannel的vxlan模式)
场景三、Node与非同主机的Pod之间(使用flannel的vxlan模式)
场景四、不同主机的Pod之间(使用flannel的host-gw模式)
场景五、Node与非同主机的Pod之间(使用flannel的host-gw模式)
网络性能对比综述
使用Flannel的vxlan模式实现每个pod一个IP的方式,会比宿主机直接互联的网络性能损耗30%~40%,符合网上流传的测试结论。而flannel的host-gw模式比起宿主机互连的网络性能损耗大约是10%。
Vxlan会有一个封包解包的过程,所以会对网络性能造成较大的损耗,而host-gw模式是直接使用路由信息,网络损耗小,关于host-gw的架构请访问Flannel host-gw architecture。
Kubernete的性能测试
参考Kubernetes集群性能测试中的步骤,对kubernetes的性能进行测试。
我的集群版本是Kubernetes1.6.0,首先克隆代码,将kubernetes目录复制到$GOPATH/src/k8s.io/
下然后执行:
测试结果
从kubemark输出的日志中可以看到API calls latencies和Performance。
日志里显示,创建90个pod用时40秒以内,平均创建每个pod耗时0.44秒。
不同type的资源类型API请求耗时分布
Resource | Verb | 50% | 90% | 99% |
services | DELETE | 8.472ms | 9.841ms | 38.226ms |
endpoints | PUT | 1.641ms | 3.161ms | 30.715ms |
endpoints | GET | 931µs | 10.412ms | 27.97ms |
nodes | PATCH | 4.245ms | 11.117ms | 18.63ms |
pods | PUT | 2.193ms | 2.619ms | 17.285ms |
从log.txt
日志中还可以看到更多详细请求的测试指标。
注意事项
测试过程中需要用到docker镜像存储在GCE中,需要翻墙下载,我没看到哪里配置这个镜像的地址。该镜像副本已上传时速云:
用到的镜像有如下两个:
gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
gcr.io/google_containers/serve_hostname:v1.4
Locust测试
请求统计
Method | Name | # requests | # failures | Median response time | Average response time | Min response time | Max response time | Average Content Size | Requests/s |
POST | /login | 5070 | 78 | 59000 | 80551 | 11218 | 202140 | 54 | 1.17 |
POST | /metrics | 5114232 | 85879 | 63000 | 82280 | 29518 | 331330 | 94 | 1178.77 |
None | Total | 5119302 | 85957 | 63000 | 82279 | 11218 | 331330 | 94 | 1179.94 |
响应时间分布
Name | # requests | 50% | 66% | 75% | 80% | 90% | 95% | 98% | 99% | 100% |
POST /login | 5070 | 59000 | 125000 | 140000 | 148000 | 160000 | 166000 | 174000 | 176000 | 202140 |
POST /metrics | 5114993 | 63000 | 127000 | 142000 | 149000 | 160000 | 166000 | 172000 | 176000 | 331330 |
None Total | 5120063 | 63000 | 127000 | 142000 | 149000 | 160000 | 166000 | 172000 | 176000 | 331330 |
以上两个表格都是瞬时值。请求失败率在2%左右。
Sample-webapp起了48个pod。
Locust模拟10万用户,每秒增长100个。
关于Locust的使用请参考Github:https://github.com/rootsongjc/distributed-load-testing-using-kubernetes
参考
Last updated