在 Kubernetes 上使用 Jmeter 运行压力测试

Kubernetes 的资源和任务调度能力，能给自动化测试提供相当大力的支持，这里以 Jmeter 为例，讲讲如何在 Kubernetes 中使用 Jmeter 进行简单的性能测试。

开始之前

• 录制任务：本文所用镜像为 Jmeter 3.x 版本，建议提前录制一个简单的测试任务进行下面的操作。
• 支持 Jobs 的 Kubernetes 集群，以及缺省的 StorageClass 支持，能够实现 PVC 的动态供应。
• 互联网连接。

试验内容

1. 搭建一个 Web DAV 服务，用于提供给 Jmeter 输入输出场所，也便于日后 CI/CD 工具的案例输入或结果输出。
2. 运行单实例的 Jmeter 测试任务。
3. 运行集群形式的 Jmeter 测试任务。

预备存储

这一步骤并非强制，完全可以通过 scp 或者 mount 等其他方式来实现

这里我们做一个 Web DAV 服务，挂载一个 PVC，在其中分为 input 和 output 两个目录，实际使用过程中，可以进一步按照任务或者 Job 对目录进行更详尽的规划。

首先创建名为jmeter-task的存储卷：

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
 name: jmeter-task
spec:
 accessModes: - ReadWriteMany
 resources:
 requests:
 storage: 1Gi

存储卷创建之后，可以使用cadaver或者WinSCP等工具去建立目录。

接下来上传*.jmx文件，到input目录之中，这里我录制的一个持续访问京东首页的任务，命名为jd.jmx。

单实例测试

单实例测试很容易，使用 Kubernetes 的 Job 方式即可：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
 name: jmeter
spec: template:
 metadata:
 name: jmeter
 spec:
 restartPolicy: Never
 containers: - name: jmeter
 image: dustise/jmeter-server
 command: - "/jmeter/bin/jmeter" - "-n" - "-t" - "/jmeter/input/jd.jmx" - "-l" - "/jmeter/output/log" - "-j" - "/jmeter/output/joker"
 volumeMounts: - name: data
 mountPath: /jmeter/input
 subPath: input
 - name: data
 mountPath: /jmeter/output
 subPath: output
 volumes: - name: data
 persistentVolumeClaim:
 claimName: jmeter-task

上面的定义中：

• 任务 Pod 加载了存储卷jmeter-task。使用subPath指令，分别挂载了输入和输出目录。
• 使用-n -t的方式运行测试任务，并把输出文件定位到output目录中。

接下来就可以使用kubectl create -f jobs1.yaml来运行这一任务。

任务启动之后，可以：

• 使用kubectl get jobs来查看任务运行状况。
• kubectl get pods –show-all查看任务 Pod。
• kubectl logs -f [pod name]查看任务输出。

最后任务会变成完成状态，就可以在 Web DAV 中查看任务报告了。

集群测试

Jmeter 可以使用控制台+负载机的形式，使用多个节点进行压力测试，这里需要解决的一个最重要问题就是，在指派任务给负载机时，Jmeter 需要使用-R host:port的参数，来指定任务要调用的负载机。这一通信是无法通过 Kubernetes 方式的 Service 来完成的。必须建立 Pod 之间的通信，而 Pod 的主机名地址是很飘逸的，同时，我们还是希望负载节点的数量能够实现较为自由的伸缩，因此解决方法就只有 StatefulSet 了。

这个 YAML 很长，所以放在最后了，说说其中的要点：

• 注解中的security.alpha.kubernetes.io/sysctls：实际运行中，jmeter 负载机是需要对内核参数进行一点调整的，Pod 中可以用这一方式进行调整，https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/sysctl-cluster/ 中有更详细的关于这方面的内容讲解。
• spec.affinity：这里设置 Jmeter Pod 尽量分布在不同节点上。
• RMI_HOST环境变量：使用每个 Pod 的 IP 为这一变量赋值。
• Service：利用这个 Headless 服务，为每个 Pod 提供主机名支持。

启动这个 Statefulset 之后，会看到规律创建的 Pod 名称：

jnode-0 1/1 Running 0 1h
jnode-1 1/1 Running 0 1h

对应的主机名称就应该是 jnode-0.jfarm，jnode-1.jfarm。所以上面的job.yaml可以新增-R jnode-0.jfarm:1099,jnode-1.jfarm:1099即可。

使用kubectl create启动任务之后，查看该任务 Pod 的日志，会出现大致这样的内容：

Creating summariser <summary> Created the tree successfully using /jmeter/input/jd.jmx
Configuring remote engine: jnode-0.jfarm:1099 Configuring remote engine: jnode-1.jfarm:1099 Starting remote engines
Starting the test @ Thu Nov 16 07:24:14 GMT 2017 (1510817054558) Remote engines have been started
Waiting for possible Shutdown/StopTestNow/Heapdump message on port 4445
summary + 302 in 00:01:16 = 4.0/s Avg: 2967 Min: 2627 Max: 5457 Err: 0 (0.00%) Active: 0 Started: 20 Finished: 20
summary + 98 in 00:00:00 = 3062.5/s Avg: 3270 Min: 2635 Max: 7192 Err: 0 (0.00%) Active: 0 Started: 20 Finished: 20
summary = 400 in 00:01:16 = 5.3/s Avg: 3041 Min: 2627 Max: 7192 Err: 0 (0.00%) Tidying up remote @ Thu Nov 16 07:25:31 GMT 2017 (1510817131966) ... end of run

可以看到，成功配置远程负载服务器之后，测试开始，最后成功完成。

Statefulset 源码

apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
 name: jnode
 labels:
 app: jmeter
 component: node
spec:
 serviceName: jfarm
 replicas: 2
 selector:
 matchLabels:
 app: jmeter
 component: node
 template:
 metadata:
 labels:
 app: jmeter
 component: node
 annotations:
 security.alpha.kubernetes.io/sysctls: net.ipv4.ip_local_port_range=10000 65000,net.ipv4.tcp_syncookies=1
 spec:
 affinity:
 podAntiAffinity:
 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - weight: 100
 podAffinityTerm:
 topologyKey: kubernetes.io/hostname
 labelSelector:
 matchExpressions: - key: app
 operator: In
 values: - jmeter
 - key: component
 operator: In
 values: - node
 restartPolicy: Always
 containers: - name: jmeter
 image: dustise/jmeter-server
 ports: - name: server
 containerPort: 1099 - name: rmi
 containerPort: 20000
 env: - name: RMI_HOST
 valueFrom:
 fieldRef:
 fieldPath: status.podIP
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: jfarm
 labels:
 app: jmeter
spec:
 clusterIP: None
 ports: - port: 1099
 name: server
 selector:
 app: jmeter
 component: node