性能测试吞吐量怎么算出来的，性能测试吞吐量怎么算

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1. 吞吐量的基本概念
2. 不同场景下吞吐量的计算要素
3. 性能测试工具中的吞吐量计算
4. 影响吞吐量计算准确性的因素

《性能测试吞吐量的计算方法全解析》

吞吐量的基本概念

在性能测试领域，吞吐量是一个极为关键的指标，它代表的是单位时间内系统处理的请求数量或者传输的数据量，就是系统在特定时间段内能够完成的工作量的一种量化体现，一个Web服务器在1秒钟内能够处理100个HTTP请求，那么这个100次请求/秒就是该服务器在此刻的吞吐量。

不同场景下吞吐量的计算要素

（一）基于网络传输的吞吐量计算

1、数据量与时间的关系

- 当我们考虑网络传输中的吞吐量时，最基本的计算方式是根据传输的数据总量和传输所花费的时间，在一个文件传输场景中，如果一个文件大小为100MB（这里要注意单位换算，1MB = 1024KB，1KB = 1024字节），从服务器A传输到服务器B总共花费了10秒的时间。

- 首先将100MB换算成字节，100×1024×1024 = 104857600字节，那么吞吐量 = 104857600字节÷10秒 = 10485760字节/秒，如果要换算成更常见的Mbps（兆比特每秒），由于1字节 = 8比特，所以吞吐量 = 10485760×8÷1000000 ≈ 83.89Mbps。

2、协议开销的影响

- 在实际的网络传输中，我们不能仅仅考虑有效数据的传输，协议本身会带来一定的开销，比如在TCP/IP协议中，存在头部信息，以以太网帧为例，最小的以太网帧头部为14字节，加上可选的VLAN标签（如果有）等额外开销。

- 假设我们在计算一个基于TCP协议传输的吞吐量，发送的数据总量为1000字节，但是TCP头部为20字节，IP头部为20字节（这里只是示例数值），那么实际传输的总字节数为1000 + 20+20 = 1040字节，如果传输时间为1秒，那么考虑协议开销后的吞吐量就是1040字节/秒。

（二）服务器处理请求的吞吐量计算

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1、请求数量与处理时间

- 对于服务器处理请求的吞吐量计算，我们主要关注在特定时间内服务器能够处理的请求个数，一个数据库服务器在1分钟（60秒）内处理了600个查询请求，那么该数据库服务器的吞吐量 = 600请求÷60秒 = 10请求/秒。

2、资源利用率与吞吐量的关系

- 服务器的资源利用率对吞吐量有着显著的影响，以CPU为例，如果一个Web服务器的CPU利用率已经达到了90%，那么它可能无法再高效地处理更多的请求，吞吐量可能会达到一个瓶颈。

- 假设在CPU利用率为50%时，服务器能够达到100请求/秒的吞吐量，当CPU利用率逐渐上升到80%时，由于资源竞争，可能只能处理80请求/秒的吞吐量，这是因为随着CPU资源被更多的进程或线程占用，处理每个请求的时间会增加，从而导致单位时间内能够处理的请求数量减少。

性能测试工具中的吞吐量计算

1、JMeter中的吞吐量计算

- JMeter是一款广泛使用的性能测试工具，在JMeter中，吞吐量的计算是基于采样器（Sampler）的，在一个HTTP请求测试计划中，JMeter会记录每个采样间隔内成功发送和响应的请求数量。

- 如果在一个10秒的采样间隔内，成功处理了50个HTTP请求，那么JMeter会报告这个10秒内的吞吐量为5请求/秒，JMeter还可以根据整个测试的持续时间，计算出平均吞吐量，一个测试持续了60秒，总共处理了300个请求，那么平均吞吐量 = 300请求÷60秒 = 5请求/秒。

2、LoadRunner中的吞吐量计算

- LoadRunner在计算吞吐量时，会综合考虑虚拟用户（Vuser）的行为、事务（Transaction）的处理情况等，当一个虚拟用户执行一个事务时，LoadRunner会记录该事务的开始时间和结束时间。

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- 假设在一个测试场景中有100个虚拟用户，每个虚拟用户执行一个登录事务，如果在1分钟内，所有虚拟用户都完成了登录事务，并且总共进行了100次登录操作，那么登录事务的吞吐量 = 100事务÷60秒≈1.67事务/秒。

影响吞吐量计算准确性的因素

1、并发情况的复杂性

- 在实际的性能测试中，并发情况往往非常复杂，在一个多线程的应用程序中，不同线程可能会同时竞争资源，导致请求的处理时间不稳定，如果在计算吞吐量时没有充分考虑这种并发的复杂性，可能会得到不准确的结果。

- 假设一个服务器同时处理100个并发请求，这些请求可能会因为资源竞争（如数据库连接池中的连接数量有限）而导致部分请求等待，如果简单地按照100个请求的发送时间和响应时间来计算吞吐量，就会忽略等待时间对实际吞吐量的影响。

2、外部因素的干扰

- 外部因素如网络波动、服务器所在的物理环境温度等也会对吞吐量计算产生影响，网络波动可能会导致数据传输延迟增加或者数据包丢失，从而影响到数据传输的吞吐量计算。

- 在一个数据中心中，如果服务器所在的机房温度过高，可能会导致服务器的硬件性能下降，CPU降频等情况，这会使得服务器处理请求的速度变慢，从而影响吞吐量的计算结果。

吞吐量的计算在性能测试中是一个复杂而又重要的工作，需要综合考虑多种因素，并且在不同的场景下采用合适的计算方法，才能得到准确可靠的吞吐量指标，从而为系统的性能优化和评估提供有力的依据。

标签： #性能测试 #吞吐量 #计算 #算法