# 性能测试

emqtt_bench (opens new window) 是基于 Erlang 编写的,一个简洁强大的 MQTT 协议性能测试工具,如需大规模场景、深度定制化的测试服务推荐使用 EMQ 合作伙伴 XMeter (opens new window) 测试服务。

# 编译安装

emqtt_bench 的运行依赖于 Erlang/OTP 21.2 以上版本运行环境,安装过程略过,详情请参考网上各个安装教程。

Erlang 环境安装完成后,下载 emqtt-bench 最新代码,并编译:

git clone https://github.com/emqx/emqtt-bench
cd emqtt-bench

make
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编译完成后,当前目录下会生成 一个名为emqtt_bench 的可执行脚本。执行以下命令,确认其能正常使用:

./emqtt_bench
Usage: emqtt_bench pub | sub | conn [--help]
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输出以上内容,则证明 emqtt_bench 已正确安装到主机。

# 使用

emqtt_bench 共三个子命令:

  1. pub:用于创建大量客户端执行发布消息的操作。
  2. sub:用于创建大量客户端执行订阅主题,并接受消息的操作。
  3. conn:用于创建大量的连接。

# 发布

执行 ./emqtt_bench pub --help 会得到可用的参数输出,此处整理:

参数简写可选值默认值说明
--host-h-localhost要连接的 MQTT 服务器地址
--port-p-1883MQTT 服务端口
--version-V3
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5使用的 MQTT 协议版本
--count-c-200客户端总数
--startnumber-n-0客户端数量起始值
--interval-i-10每间隔多少时间创建一个客户端;单位:毫秒
--interval_of_msg-I-1000每间隔多少时间发送一个消息
--username-u-无;非必选客户端用户名
--password-P-无;非必选客户端密码
--topic-t-无;必选发布的主题;支持站位符:
%c:表示 ClientId
%u:表示 Username
%i:表示客户端的序列数
--szie-s-256消息 Payload 的大小;单位:字节
--qos-q-0Qos 等级
--retain-rtrue
false
false消息是否设置 Retain 标志
--keepalive-k-300客户端心跳时间
--clean-Ctrue
false
true是否以清除会话的方式建立连接
--ssl-Strue
false
false是否启用 SSL
--certfile--客户端 SSL 证书
--keyfile--客户端 SSL 秘钥文件
--ws-true
false
false是否以 Websocket 的方式建立连接
--ifaddr--指定客户端连接使用的本地网卡

例如,我们启动 10 个连接,分别每秒向主题 t 发送 100 条 Qos0 消息,其中每个消息体的大小为 16 字节大小:

./emqtt_bench pub -t t -h emqx-server -s 16 -q 0 -c 10 -I 10
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# 订阅

执行 ./emqtt_bench sub --help可得到该子命令的所有的可用参数。它们的解释已包含在上表中,此处略过。

例如,我们启动 500 个连接,每个都以 Qos0 订阅 t 主题:

./emqtt_bench sub -t t -h emqx-server -c 500
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# 连接

执行 ./emqtt_bench conn --help 可得到该子命令所有可用的参数。它们的解释已包含在上表中,此处略过。

例如,我们启动 1000 个连接:

./emqtt_bench conn -h emqx-server -c 1000
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# SSL 连接

emqtt_bench 支持建立 SSL 的安全连接,并执行测试。

单向证书,例如:

./emqtt_bench sub -c 100 -i 10 -t bench/%i -p 8883 -S
./emqtt_bench pub -c 100 -I 10 -t bench/%i -p 8883 -s 256 -S
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双向证书,例如:

./emqtt_bench sub -c 100 -i 10 -t bench/%i -p 8883 --certfile path/to/client-cert.pem --keyfile path/to/client-key.pem
./emqtt_bench pub -c 100 -i 10 -t bench/%i -s 256 -p 8883 --certfile path/to/client-cert.pem --keyfile path/to/client-key.pem
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# 典型压测场景

# 场景说明

此处我们以 2 类最典型的场景来验证工具的使用:

  1. 连接量:使用 emqtt_bench 创建百万连接到 EMQ X Broker。
  2. 吞吐量:使用 emqtt_bench 在 EMQ X 中创建出 10W/s 的 Qos0 消息吞吐量。

# 机器及部署拓扑图

共需准备三台 8C16G 服务器,一台为 EMQX Broker,两台为 客户端压力机。其中:

  • 系统: CentOS Linux release 7.7.1908 (Core)

  • CPU: Intel Xeon Processor (Skylake) 主频: 2693.670 MHZ

  • 服务端: emqx-centos7-v4.0.2.zip

  • 压力机:emqtt-bench v0.3.1

    • 每台压力机分别配置 10 张网卡,用于连接测试中建立大量的 MQTT 客户端连接

拓扑结构如下:

	+-----------------------+
	| bench1: 192.168.0.100 | -------					+--------------------------+
	+-----------------------+        \----->  |		    EMQ X Broker			 |
	+-----------------------+        /----->  |       192.168.0.99	  	 |
	| bench2: 192.168.0.200 | -------					+--------------------------+
	+-----------------------+ 
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# 调优

客户端的压力机和服务端的机器都需要执行系统参数的调优,参见:系统调优

# 连接量测试

在执行完系统调优后,首先启动服务端:

./bin/emqx start
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然后在 bench1 上的每张网卡上启动 5w 的连接数,共计 50w 的连接:


./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.100
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.101
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.102
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.103
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.104
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.105
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.106
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.107
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.108
./emqtt_bench -h 192.168.0.99 -c 50000 --ifaddr 192.168.0.109
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bench2上也执行同样的操作。

在所有连接建立完成后,执行 ./bin/emqx_ctl listeners,并找到以下的内容, 查看 EMQ X 中连接数的信息:

listener on mqtt:tcp:0.0.0.0:1883
  acceptors       : 8
  max_conns       : 1024000
  current_conn    : 1000000
  shutdown_count  : []
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# 吞吐测试

同样的,首先启动服务端:

./bin/emqx start
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bench1 启动 500 个订阅客户端:

./emqtt_bench sub -t t -h 192.168.0.99 -c 500
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然后再 bench2 上启动 20 个发布端,并且每秒发布 10 条消息:

./emqtt_bench pub -t t -h 192.168.0.99 -c 20 -I 100
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然后,回到 bench1上的订阅客户端,可看到当前接收消息的速率,类似于:

recv(28006): total=2102563, rate=99725(msg/sec)
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