Loadgen：轻量级负载生成器

镜像概述和主要用途

Loadgen是一款专为Elasticsearch或通用HTTP服务器设计的轻量级负载生成器，用于性能基准测试。它具备高并发处理能力，支持模板化参数动态生成和基准端流量控制，轻量级且无依赖，可快速部署以评估服务器在不同负载下的响应性能。

核心功能和特性

• 性能强劲：高效处理高并发请求，准确反映服务器性能表现
• 轻量级无依赖：无需额外依赖组件，部署简单，资源占用低
• 模板化参数：支持多种变量类型（文件、序列、UUID、时间等），实现请求参数动态生成
• 高并发支持：可配置并发线程数，模拟真实高负载场景
• 流量控制：支持固定QPS限制，平衡基准测试端流量输出

使用场景和适用范围

• Elasticsearch性能基准测试（查询、批量数据摄入等操作）
• 通用HTTP服务器负载压力测试
• 模拟生产环境流量模式，评估系统稳定性和瓶颈
• 验证服务器在不同并发量下的响应时间、吞吐量和错误率

详细使用方法和配置说明

配置文件结构

Loadgen通过YAML配置文件（默认loadgen.yml）定义测试参数，核心包含variables（变量定义）和requests（请求定义）两个节点。典型配置示例：

variables:
  - name: ip
    type: file
    path: test/ip.txt  # 从文件加载变量
  - name: user
    type: file
    path: test/user.txt
  - name: id
    type: sequence  # 自增数字变量
  - name: uuid
    type: uuid  # UUID生成变量
  - name: now_local
    type: now_local  # 本地时间变量
requests:
  - request:
      method: GET
      basic_auth:
        username: elastic
        password: pass
      url: http://localhost:8000/medcl/_search
      body: '{  "query": {"match": {    "name": "$[[user]]"  }}}'  # 使用变量

变量类型及使用

variables节点定义动态参数，通过name标识，在请求中使用$[[变量名]]引用。支持的变量类型说明：

文件类型变量示例：
创建test/user.txt文件，每行一个值：

medcl
elastic
admin

请求中通过$[[user]]随机引用上述值之一。

请求定义格式

requests节点按顺序定义待执行的HTTP请求，支持固定参数和模板化参数请求。支持的请求属性包括：

• method：HTTP方法（GET/POST等）
• basic_auth：基础认证信息（username和password）
• url：请求URL（支持变量引用）
• body：请求体（支持变量引用）
• body_repeat_times：请求体重复次数（用于批量请求）

查询请求示例：

requests:
  - request:
      method: GET
      basic_auth:
        username: elastic
        password: pass
      url: http://localhost:8000/medcl/_search?q=name:$[[user]]  # URL中引用变量

CLI参数说明

通过命令行参数控制测试执行行为，执行loadgen --help查看完整参数：

Docker部署示例

假设镜像名称为infinilabs/loadgen，通过以下命令运行（需挂载本地配置文件到容器内）：

# 基础用法：运行30秒，100并发线程，启用gzip压缩
docker run -v $(pwd)/loadgen.yml:/app/loadgen.yml infinilabs/loadgen -d 30 -c 100 -compress

# 限制QPS为200，日志级别debug
docker run -v $(pwd)/loadgen.yml:/app/loadgen.yml infinilabs/loadgen -d 60 -c 50 -r 200 -log debug

# 限制总请求数为10000，使用自定义配置文件
docker run -v $(pwd)/custom-config.yml:/app/custom-config.yml infinilabs/loadgen -config custom-config.yml -l 10000 -c 80

基准测试流程与结果解读

1. 预热阶段：正式测试前执行所有请求一次进行预热，输出预热结果（含状态码和响应内容），若发生错误提示是否继续。
2. 测试执行：按配置的并发数、持续时间或请求总数执行测试，实时输出请求状态。
3. 结果统计：测试结束后输出客户端和服务器指标摘要，包括：
   • 请求数/秒（Requests/sec）
   • 平均响应时间（Avg Req Time）
   • 错误数（Number of Errors）
   • 各状态码分布（如Status 200数量）

典型测试输出示例：

5253 requests in 32.756483336s, 524.61KB sent, 2.49MB received

[Loadgen Client Metrics]
Requests/sec:		175.10
Request Traffic/sec:	17.49KB
Total Transfer/sec:	102.34KB
Avg Req Time:		5.711022ms
Fastest Request:	440.448µs
Slowest Request:	3.624302658s
Number of Errors:	0
Status 200:		5253

注意：Loadgen结果为累积统计值，可能存在一定误差。建议结合Kibana仪表板实时监控Elasticsearch的CPU、内存、IO等关键指标。

高级使用场景

模拟批量数据摄入

通过body_repeat_times参数复制多次请求体，生成批量请求：

requests:
  - request:
      method: POST
      url: http://localhost:8000/_bulk  # Elasticsearch bulk API
      body_repeat_times: 1000  # 随机复制请求体1000次生成批量数据
      body: "{ \"index\" : { \"_index\" : \"medcl-y4\",\"_type\":\"doc\", \"_id\" : \"$[[uuid]]\" } }\n{ \"id\" : \"$[[id]]\",\"field1\" : \"$[[user]]\",\"ip\" : \"$[[ip]]\" }\n"

生成固定数量的文档

使用-l参数限制总请求数，结合单请求单文档配置，生成固定数量文档：

# 配置文件中每个请求生成1个文档，通过-l控制总数量
docker run -v $(pwd)/loadgen.yml:/app/loadgen.yml infinilabs/loadgen -l 50000 -c 100

自增ID确保文档顺序

使用sequence类型变量作为文档ID，实现有序增长：

variables:
  - name: id
    type: sequence  # 自增数字变量（0,1,2,...）
requests:
  - request:
      method: POST
      url: http://localhost:8000/medcl-test/_bulk
      body_repeat_times: 1
      body: "{ \"index\" : { \"_index\" : \"medcl-test\", \"_id\" : \"$[[id]]\" } }\n{ \"id\" : \"$[[id]]\" }\n"  # ID与文档字段同步

请求上下文中的变量复用

通过runtime_variables（请求级共享）和runtime_body_line_variables（文档级独立）实现变量复用，如路由值与文档字段关联：

variables:
  - name: suffix
    type: range
    from: 10
    to: 15  # 随机生成10-15的数字
requests:
  - request:
      method: POST
      runtime_variables:
        batch_no: id  # 整个请求批次共享一个batch_no
      runtime_body_line_variables:
        routing_no: uuid  # 每个文档独立的routing_no
      url: http://localhost:8000/_bulk
      body_repeat_times: 10  # 生成10个文档
      body: "{ \"create\" : { \"_index\" : \"test-$[[suffix]]\", \"routing\" : \"$[[routing_no]]\" } }\n{ \"batch_number\" : \"$[[batch_no]]\", \"routing_no\" : \"$[[routing_no]]\" }\n"