高峰应对分享

Posted 2022-01-30 编号94530

一、背景

最近这个点9月中旬了，快到双十一了，公司开始对一些较为重要的系统开始进行压测。在这个过程中，需要保证系统的稳定性，以及高吞吐量。所以记录这次的压测过程，自己遇到的各种问题以及自己的思考。

二、 过程记录

2.1 工作流程梳理

在确定系统被确定为高峰系统后，就需要对系统有一个完整的梳理，并对接下来的工作有一个梳理规划。其中主要有几个方面。如下：

• 系统功能的完整梳理
• 系统调用链路，以及上下游系统调用链路
• 系统现有监控梳理。如：业务监控、请求调用、重要接口日志监控等
• 系统应急预案。如：系统层面的容灾、高峰扩容等，接口层面的降级熔断等
• 系统压力测试
• 等……

梳理完项目，确立的工作流程主要是

1. 对突如其来的问题有一个提前预案。如：当A系统对B系统有强依赖关系时，就需要考虑解除强依赖关系，或者说A系统通知到B系统，对具体的依赖做压力测试，保证接口最大程度可用。或者在自己监控缺少时，可是通过别人来查漏补缺。这些都是及其有必要的，因为三人行，必有吾师焉。
2. 发生问题时可以快速解决。做了预案，那对于的解决策略在这个时候也要思考，并且记录下来，当高峰发生问题时，可以快速启动解决方案来解决线上问题。

在梳理完流程、监控后，接下来就是自己对系统一些功能模块访问量进行评估。这个评估一般是通过数据埋点，或历史数据来确定系统的接口调用量高峰期，通过对以往高峰期的流量查看，预估出这次高峰需要应对的测试压力。按照现有压测规则，基本都是对现有高峰流量*3。

这个压力测试无需太大，因为对一个成熟的系统来说，提高QPS的主要途径还是通过增加机器来应对，测试过大，增加机器过多，并部分或公司来说，也是一项额外的成本。可以通过监控系统监控，当高峰期压力实在顶不住时，在增加也无妨。并且额外的压力测试，也会耗费各位在做的优秀工程师的脑力，去优化系统的边边角角，实在是有一点得不偿失（这个得不偿失有待商榷，毕竟我们自己还是要有追求）。

2.2 压测记录

2.2.1 压测工具

公司采用的压测工具是从一家公司的买的压测工具，可以在网页操作并提供可视化界面。仔细观察了一下，其本质还是还是对JMeter的封装，其中主要的的指标有：RT、TPS、请求数、压测时间、请求成功率等。还可以选择请求节点数等（不太重要）。压测工具有蛮多中，大家可以根据自己的喜好选择。

在有了自己的压测工具后就可以自己开始动手测试啦。当然，我这边是测试同学弄好的测试脚本，我直接动动小手，点击一下启动，就可以对某些关键的接口开始测试了。

2.2.2 问题分享

开始压测问题后，就开始发现问题啦，这其中有自己技术架构设计时，对架构设计的过渡设计，也有开发过程中对代码开发的偷懒行为，都能通过自己压测发现出来。为什么强调自己压测呢？因为自己压测可以更好的发现问题，自己也可以有设计、开发有更深的理解，这样岂不是一举多得？

2.2.2.1 问题一：流量均衡

我们在进行压测过程中，最重要的当然是系统CPU、内存、网络等一些数据指标的观测了。在我最初的测试中，是有两个测试节点（不是常规的单节点测试，然后增加机器，看是否线性增长）。流量并不大，但是发现CPU和内存在两个节点上的分配并不均匀。我认为这就是一个较为严重的问题，因为流量不均衡会带来节点资源浪费的情况，也会导致增加机器并不能完全解决高峰流量请求的问题。

在发现这个问题后，第一时间查看了ng的配置，发现是通过ServiceIP进行流量转发，K8S容器会将流量转发给ServiceIP绑定的容器节点。分析一番后，在确定配置的NG没问题后，只好查找其他原因，最后发现是K8S service的问题。然后通过其他方式（公司云其他配置）解决了流量不均衡问题。

2.2.2.2 问题二：hystrix核心线程限制并发

先画一下系统简易调用关系图。如下：

调用关系比较简单，用户通过域名访问，解析后，会转发到后端的nginx来，Nginx反向代理到服务A上，这个时候，服务A在调用服务B。服务A在调用服务B的时候，通过Feign+Hystrix调用的。使用hystrix主要是用来控制进入把服务的流量，进行熔断，降级。但是也带来问题，让我娓娓道来。

Hystrix在服务调用的时候，有两种调用方式，分别是信号量和线程池。我采用的是默认配置，即使用线程池。在使用线程池的时候，会为每个Service创建一个调用线程池，调用线程池有一个默认值=10。核心线程池也就控制着最大并发量，虽然可以修改线程池的大小，但我是全service统一配置的，没有为某单独服务设置线程池，随意改动，则会影响全局配置，造成线程增加太多，这就可能带来上下文切换或其他方面的影响。

在发现这个问题后，的确不太好解决，但是由于架构目前来说不太复杂，也就带来了理想解决方案，修改完后关系图如下：

我主要的想法蛮简单，通过Nginx，直接把流量转到服务B来，就是通过切断调用关系。解决的方式有很多，说一说我这样的想法。

1. 就目前来说，调用关系不复杂，改动的变化能接受。
2. 目前调用关系不利用后面接入网关，现在就压测机会进行提前改造，减少以后改动范围。
3. 改动的收益>风险

基于以上几点，所以进行了如此的改造。如果其它同学的关系架构、调用关系复杂，不建议这样修改。

2.2.2.3 代码耗时

在流量进入代码后，就需要考虑代码内部调用耗时了，还是说说这个问题的由来。

在进行内部流量测试的时候（去掉其它调用关系，如HTTP，RPC），发现压测的RT耗时不太满意，对于从用户到服务这段时间，目前来说无法优化，所以暂时不考虑，所以就从内部代码考虑。

如何进行代码时间监控呢？加日志是不可能去加日志的了。发现了一个好用的工具，给大家安利一下，那就是阿里开源的arthas，通过增强代码功能（字节码织入），来进行监测，简直不要太好用。具体使用我就不讲啦，大家可以自行百度一下（IDEA有插件，可以直接复制命令，实在不行，看文档，文档也齐全）。通过arthas，可以直接查询方法执行过程中，哪一个步骤耗时较多。通过查询，竟然发现Redis的get操作最耗时（这里我偷了个懒。这里跟踪了一下，可能是存储大大对象的问题，List对象我直接序列号成字符串存起来的，由于改动起来太大，并且以后可能会切换Redis客户端，收益和付出不成正比，所以最后放弃修改。大家如果Redis耗时这方面问题，可以从这慢查询，大对象优化方面入手。

2.2.2.4 容器线程池调优

容器线程池调优是一个麻烦的过程，容器线程池线程在这里是用了一种大概的调优方式，通过采集不同的并发量，确定大概的线程数量。如：10、20、…100、150。在线程数100到150时，线程的QPS，RT并没有增加，反而有下降的趋势。通过分析，将并发数均分，在对应到容器，算出大概最优线程数。在算出大概最优数后，在重新测试，看看测试结果。

2.2.2.5 容器切换

在测试过程中，还尝试切换了容器。现在web容器是用的jetty，采用的默认参数（线程数最大200）。因为代码中，多数是IO操作，所以就尝试了一下据说在IO方面表现更优秀的undertow。在这里就不具体介绍undertow了，可以在Spring中直接查看源代码。在测试完后，发现两者测试差距不大（测试次数较少，大家可以不做参考），最后又换回了jetty。

三、思考

这次压测等一切手段是在高峰时期准备的，我们是不是可以把这些手段或者优化都用在平常的开发中。如果用在平常的开发中，就可以应对突发流量，或其它突发请求，提升用户体验，也减少了在高峰时期的特殊调整。当然，在平时这么严格的执行策略，可能会增加测试、开发同学的一些工作量，但换来的价值我觉得是可行的。

四、总结

高峰应对还是非常重要的，主要是保证在系统高峰的时候保证系统的可用性，以及在应对突发问题时，采用的修复策略。这次的总结还是挺总要的，为以后再次应对高峰打下基础。

以上是这次总结，如有问题，欢迎大家讨论