负载性能测试

引入于 13.2 版本。

通过负载性能测试，您可以在极狐GitLab CI/CD 中测试任何待定的代码更改对应用程序后端的影响。

极狐GitLab 使用 k6，一个免费的开源工具，测量负载下应用程序的系统性能。

与浏览器性能测试不同的是，它用于衡量网站在客户端浏览器中的执行情况，负载性能测试可用于执行针对应用程序端点的各种类型的负载测试，例如 API、Web 控制器等，可用于测试后端或服务器如何大规模执行。

例如，您可以使用负载性能测试对应用程序中的流行 API 端点执行许多并发 GET 调用，以查看其执行情况。

负载性能测试工作原理

首先，在您的 .gitlab-ci.yml 文件中定义一个生成负载性能报告产物的作业。 系统检查此报告，比较源分支和目标分支之间的关键负载性能指标，然后在合并请求部件中显示信息：

Load Performance Widget

接下来需要配置测试环境，编写 k6 测试。

测试完成后合并请求部件显示的关键性能指标：

  • Checks：k6 测试中配置的 checks 的通过率百分比。
  • TTFB P90：开始接收响应所需时间，也就是第一个字节的时间（TTFB）的 90 百分位（the 90th percentile）。
  • TTFB P95：TTFB 的 95 百分位（the 95th percentile）。
  • RPS：测试能够达到的平均每秒请求 (RPS) 速率。
note如果加载性能报告没有可比较的数据，例如当您第一次在 .gitlab-ci.yml 中添加加载性能作业时，加载性能报告部件不会显示。它必须至少在目标分支（例如 main）上运行一次，然后才能显示在针对该分支的合并请求中。

配置负载性能测试作业

配置负载性能测试作业可以分为几个不同的部分：

  • 确定吞吐量等测试参数。
  • 设置负载性能测试的目标测试环境。
  • 设计并编写 k6 测试。

确定测试参数

您需要做的第一件事是确定您要运行的负载测试类型，以及它将如何运行（例如用户数、吞吐量等）。

请参阅 k6 文档，尤其是 k6 测试指南，获取有关上述内容的指导以及更多信息。

测试环境设置

负载性能测试的很大一部分工作是为高负载准备目标测试环境。您应该确保它能够处理将被测试的吞吐量。

通常还需要在目标环境中有代表性的测试数据，以供负载性能测试使用。

我们强烈建议不要在生产环境中运行这些测试。

编写负载性能测试

环境准备好之后，就可以自己编写 k6 测试了。k6 是一个灵活的工具，可用于运行多种性能测试。有关如何编写测试的详细信息，请参阅 k6 文档。

在极狐GitLab CI/CD 中配置测试

当您的 k6 测试准备就绪后，下一步是在极狐GitLab CI/CD 中配置负载性能测试作业。最简单的方法是使用包含在实例中的模板 Verify/Load-Performance-Testing.gitlab-ci.yml。

note对于大规模的 k6 测试，您需要确保执行实际测试的极狐GitLab Runner 实例能够处理运行测试。有关规范的详细信息，请参阅 k6 的指南。默认共享 runner 可能没有足够的规格来处理大多数大型 k6 测试。

此模板在作业中运行 k6 Docker 容器，并提供了多种自定义作业的方法。

示例配置工作流程：

  1. 设置极狐GitLab Runner 来运行 Docker 容器，例如 Docker-in-Docker 工作流程。

  2. 在 .gitlab-ci.yml 文件中配置默认的负载性能测试 CI/CD 作业。您需要包含模板并使用 CI/CD 变量对其进行配置： 

    include:
  template: Verify/Load-Performance-Testing.gitlab-ci.yml

load_performance:
  variables:
    K6_TEST_FILE: <PATH TO K6 TEST FILE IN PROJECT>

上面的示例在运行 k6 测试的 CI/CD 流水线中创建了一个 load_performance 作业。

note对于 Kubernetes 设置，应使用不同的模板：Jobs/Load-Performance-Testing.gitlab-ci.yml。

k6 有各种选项来配置它将如何运行测试，例如运行的吞吐量 (RPS)、测试应该运行多长时间等等。几乎所有选项都可以在测试本身中配置，但您也可以通过 K6_OPTIONS 变量传递命令行选项。

例如，您可以使用 CLI 选项覆盖测试的持续时间： 

  include:
    template: Verify/Load-Performance-Testing.gitlab-ci.yml

  load_performance:
    variables:
      K6_TEST_FILE: <PATH TO K6 TEST FILE IN PROJECT>
      K6_OPTIONS: '--duration 30s'

如果 k6 的结果通过摘要导出，作为负载性能报告产物保存，系统仅在 MR 部件中显示关键性能指标。始终使用最新的可用负载性能产物，使用来自测试的汇总值。

如果启用了极狐GitLab Pages，您可以直接在浏览器中查看报告。

Review Apps 中的负载性能测试

上面的 CI/CD YAML 配置示例适用于针对静态环境进行测试，通过一些额外步骤将其扩展为与 Review App 或动态环境一起使用。

最好的方法是在 .env 文件 中捕获动态 URL 作为要共享的作业产物，然后使用我们提供的名为 K6_DOCKER_OPTIONS 的自定义 CI/CD 变量来配置 k6 Docker 容器来使用该文件。这样，k6 就可以在标准 JavaScript 的脚本中，使用来自 .env 文件的任何环境变量，例如：http.get(${__ENV.ENVIRONMENT_URL})。

例如：

  1. 在 review 作业中：
    1. 捕获动态 URL 并将其保存到 .env 文件中，例如，echo "ENVIRONMENT_URL=$CI_ENVIRONMENT_URL" >> review.env。
    2. 将 .env 文件设置为作业产物。
  2. 在 load_performance 作业中：
    1. 将其设置为依赖于 review 作业，因此它会继承环境文件。
    2. 使用 Docker CLI 环境文件选项设置 K6_DOCKER_OPTIONS 变量，例如 --env-file review.env。
  3. 配置 k6 测试脚本，在其步骤中使用环境变量。

您的 .gitlab-ci.yml 文件可能类似于： 

stages:
  - deploy
  - performance

include:
  template: Verify/Load-Performance-Testing.gitlab-ci.yml

review:
  stage: deploy
  environment:
    name: review/$CI_COMMIT_REF_SLUG
    url: http://$CI_ENVIRONMENT_SLUG.example.com
  script:
    - run_deploy_script
    - echo "ENVIRONMENT_URL=$CI_ENVIRONMENT_URL" >> review.env
  artifacts:
    paths:
      - review.env
  rules:
    - if: $CI_COMMIT_BRANCH  # Modify to match your pipeline rules, or use `only/except` if needed.

load_performance:
  dependencies:
    - review
  variables:
    K6_DOCKER_OPTIONS: '--env-file review.env'
  rules:
    - if: $CI_COMMIT_BRANCH  # Modify to match your pipeline rules, or use `only/except` if needed.