太一星晨:负载均衡性能参数如何测评?

海外网2014-08-08 16:03:56

8月6日消息，当前，在云计算和大数据为主导的需求环境下，负载均衡和应用交付已为大型企业数据中心“保驾护航”的必备品。不过，负载均衡作为一种比较“新奇”的设备，其主要功能虽然以为相关需求人士所熟知，但是它的各种性能指标却是“乱花渐欲迷人眼”，一般人琢磨半天也不得所以。

那么，负载均衡产品的性能指标究竟应该从哪些方面来测评呢？小编特别采访了国内新兴应用交付企业太一星晨产品总监于振波先生。同时，不久前正好有一批太一自行研发的应用交付产品通过了联通的集采测试。作为国内顶级运营商，联通对负载均衡产品主要功能及性能指标的测试十分专业。由此，于振波也特别结合联通的集采测试对负载均衡的性能参数进行了深入的解读。

于振波表示，评估负载均衡设备的性能参数主要有三个维度，分别是四/七层吞吐量、最大并发连接数与四层新建连接数速率，这三大维度的具体指标决定了负载均衡产品的性能效果。

一、四/七层吞吐量，不再看throughput，而要看HTTPGoodput

1.什么是吞吐量

衡量负载均衡产品性能最常见，也是最基础的指标就是“吞吐量”，这个概念在路由设备、防火墙等网络设备上都有体现。

什么是“吞吐量”？简单来说，我们可以把负载设备想像为一个管道，单位时间内能通过管道的最大流量就是吞吐量。所以，单位时间内能通过的流量越大，就意味着负载均衡设备的处理能力越高。而所谓的“四/七层吞吐”，也就是开启四层功能和七层功能时，设备的处理能力。

2.吞吐量的标准测量方法

吞吐量有标准的测试方法，传统路由器、防火墙都是通过测试单位时间内不同大小的UDP数据包来衡量产品性能的，也就是我们通常所说的“throughput”。但这个指标对负载均衡产品已经“落伍”了。

在联通测试中，运营商使用一种更“严格”的指标去考量负载均衡产品的性能——“HTTP有效吞吐（HTTPGoodput）”。因为UDP的传输过于简单，与设备实际处理能力相差太远，在实际网络中，各种应用协议大多是通过TCP传输的，TCP协议有更复杂的协商流程，作为与应用结合密切的负载均衡设备，传统防火墙的UDP吞吐量对其并不关键，真正能处理应用层协议的能力才是看“真章”的地方。

在实际测试中，运营商会利用专业测试仪表模拟真实客户向服务器发起HTTP请求，经过负载设备后，模拟服务器将给予响应，在此过程中，不断加大模拟客户端的数量，直到负载设备出现无法及时处理、连接失败或响应超时、测试仪器上记录的无失败时所能处理的最大HTTP传输流量统计为止。

与传统的UDP吞吐相比，HTTP有效吞吐在衡量负载设备的性能方面要更接近实际环境，也更加严格。

二、最大并发连接数

如果说，吞吐量的指标衡量的是一个管道的话，那么最大并发连接数则相当于一个“装水的瓶子”，所谓最大并发连接就是指这个瓶子所能装的“水”的容量，即负载设备所能维持的最大连接数的个数。

对于并发连接的测试，测试仪需要模拟HTTP客户端以一定速率向负载设备发起连接请求，并持续保持连接不中断。在这个过程中逐渐增加连接的个数，直到负载设备出现处理失败，再统计出负载设备所能承载的最多的连接个数。

该参数虽然重要，但在联通测试中却并未刻意强调。原因很简单，该指标只取决于设备的内存容量，说白了一句话，并发连接数是由内存大小决定的，而且现在设备的内存数所能承载连接早已经超过大多数的实用场景。

三、四层新建连接数速率（L4 CPS）

在联通测试中，四层每秒新建连接速率被异常重视，其中连接的概念也被严格定义：需要有完整三次握手的过程(SYN,ACK/SYN,ACK)，一次HTTP的请求和应答，以及TCP 连接的关闭(FIN,ACK,FIN,ACK)过程——这样操作是为了尽可能模拟实际应用。

四层连接速率，就是以尽可能高的速率向设备发送连接请求，在完成连接数据传输后，又迅速关闭连接，以避免数据包大小对最终结果的影响，连接传输的数据被设置为64字节，联通系统通过这样的方式充分考验设备每秒能处理的连接的数量。对于运营商用户来说，这个指标对应用交付产品应付突发大量连接非常重要。这有点像我们身边的地铁入口，虽然地铁运力很强，但如果入口修太小了，在高峰期很多乘客还是不能顺畅的走进去！