FAPEG U NIVERSIDADE F EDERAL DE G OIÁS I NSTITUTO DE I NFORMÁTICA PAPPE I NTEGRAÇÃO Manual de Utilização da Ferramenta JMeter <Versão v1.0> Goiânia 2013 Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons Attribution 3.0. PAPPE Integração Agradecimentos Esta conquista é resultado de apoio e ajuda de muitas pessoas que contribuíram para a realização deste trabalho. À FAPEG e ao INF-UFG pelo auxílio financeiro e técnico. Às empresas participantes e patrocinadoras deste projeto: Canion Software, Decisão Sistemas, Meta Tecnologia e Tron Informática. Aos nossos parceiros: Mowe Tecnologia, TupiLabs e CERCOMP-UFG. Aos colaboradores responsáveis pela execução deste projeto: Dr Auri Marcelo Rizzo Vincenzi, Dr Cássio Leonardo Rodrigues, Dr Celso Gonçalves Camilo Junior, Msc Jacson Rodrigues Barbosa, Adailton Ferreira de Araújo, Andressa Martins, Guilherme Sampaio Soares, Jailton Alkimin Louzada, Malba Jacob Prudente, Paulo Marcos Soares Rodrigues e Vinicius Vieira Pessoni. Resumo Integração, PAPPE. Manual de Utilização da Ferramenta JMeter. Goiânia, 2013. 29p. Manual Técnico. Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás. Palavras–chave Teste de software, Micro e Pequena Empresa de TI. Conteúdo Lista de Figuras 6 Lista de Tabelas 7 1 8 8 8 Introdução 1.1 1.2 2 Testes de Performance, Carga e Stress 2.1 2.2 2.3 3 Requisitos de Instalação 3.1.1 Versão Java 3.1.2 Sistema Operacional 3.1.3 Instalação 3.1.4 Executando o JMeter Utilização da Ferramenta 4.1 5 Teste de Performance Teste de Carga Teste de Stress JMeter 3.1 4 Objetivos do manual Organização do Manual Criando um Plano de Teste (Test Plan) 4.1.1 Adicionando usuários virtuais 4.1.2 Adicionando Requisições de Serviços ao “Thread Group” 4.1.3 Utilizando o “HTTP Request” 4.1.4 Relatórios de execução e Asserções Executando os Testes 5.1 Preparando o Script de Teste 5.1.1 Setando a Quantidade de Usuários Virtuais 5.1.2 Aplicação Sob Teste 5.1.3 Apertando o Play 5.1.4 Relatórios “Summary Report” Graph Results “Assertion Results” e “Response Assertion” 6 Conclusão 9 9 9 10 11 11 11 11 11 12 13 13 13 15 15 16 20 20 21 23 23 24 24 25 26 28 Bibliografia 29 Lista de Figuras 3.1 Tela inicial do JMeter 12 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 Caminho para o Thread Groups Thread Groups Caminho para os controladores de requisições HTTP Request Caminho para os componentes “Listener” “Listener” adicionados ao “Test Plan” Caminho para os componentes de asserção “Response Assertion” 14 14 15 16 17 17 18 19 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 “Caminho para abrir o script” “Encontrando o script de teste” “Script completo” “Adicionando usuários virtuais” “Informando a URL da aplicação sob teste” “Executando o teste” “Summary Report” “Graph Results” “Response Assertion” “Exemplo de todas as amostras com retorno correto.” “Exemplo de amostras com valores de retorno divergente.” 20 21 22 22 23 24 25 26 26 27 27 Lista de Tabelas CAPÍTULO 1 Introdução 1.1 Objetivos do manual A proposta deste manual é demonstrar a utilização de uma importante ferramenta open source para teste de carga, stress e performance: Apache JMeter. Esta ferramenta auxilia no dimensionamento e avaliação dos limites dos sistemas web. 1.2 Organização do Manual CAPÍTULO 2 Testes de Performance, Carga e Stress Nos dias de hoje a Internet tem um papel fundamental na disseminação de conhecimento e informações diversas. Com isso, as aplicações web têm obtido uma grande importância no cotidiano das pessoas e por conseqüência, das empresas. A possibilidade de múltiplos usuários utilizando a aplicação, interface com sistemas heterogêneos e acessos remotos dos mais variados tipos têm demandado cada vez mais esforços para manter a integridade da infra-estrutura intacta. Para aferir a capacidade, a disponibilidade em casos extremos ou apenas verificar o tempo de resposta de uma determina funcionalidade da aplicação, se faz necessário a utilização de ferramentas que permitam a simulação do uso e a devida documentação dos resultados obtidos. Diante desse cenário a ferramenta de teste de performance Apache JMeter tem se destacado por sua facilidade de uso e versatilidade. 2.1 Teste de Performance Os testes de performance tem como finalidade verificar o desempenho do sistema em condições normais de uso, onde o foco é obter informações relevantes da utilização das principais funções. 2.2 Teste de Carga Os testes de carga, diferentemente dos testes de performance, tem como objetivo a verificação do comportamento do produto com uma determinada quantidade de usuários. Dessa forma, o sistema é observado sobre a utilização de um número estimado de usuários próximo das condições reais. 2.3 Teste de Stress 2.3 10 Teste de Stress O objetivo de um teste de stress é explorar os limites do sistema, aumentando a carga indefinidamente até provocar um “crash”. A principal diferença entre o teste de carga e o teste performance é que, enquanto o primeiro preocupa-se em determinar como o sistema se comporta em caso de um grande numero de acessos, o segundo tem por objetivo testar a quantidade máxima de usuários, determinando, assim, Seu limite de utilização. CAPÍTULO 3 JMeter O Apache JMeter é uma ferramenta desktop para testes de performance, desenvolvida utilizando a linguagem Java e licenciada sob os termos da “Apache License, Version 2.0”. Esta ferramenta foi primeiramente utilizada para realizar testes em aplicações web, mas tem expandido suas funcionalidades, podendo realizar testes funcionais, testes em bancos de dados entre outros. 3.1 3.1.1 Requisitos de Instalação Versão Java Devido ao fato do JMeter utilizar apenas as API´s padrão do Java, ele requer uma JVM 6 (Java Virtual Machine) ou superior. 3.1.2 Sistema Operacional Como o JMeter é desenvolvido 100% em Java, é possível rodá-lo em qualquer sistema operacional que tenha uma implementação Java compatível. 3.1.3 Instalação Para instalar o JMeter basta efetuar o download da versão mais recente (http://jmeter.apache.org/) e descompactar o arquivo no diretório em que será instalado. A versão 2.9, segue a seguinte estrutura de diretórios 1 : apache-jmeter-2.9 apache-jmeter-2.9/bin apache-jmeter-2.9/docs 1 Você pode renomear o diretório raiz (ou seja, apache-jmeter-2.9), se quiser, mas não altere os nomes de sub-diretório. 3.1 Requisitos de Instalação 12 apache-jmeter-2.9/extras apache-jmeter-2.9/lib/ apache-jmeter-2.9/lib/ext apache-jmeter-2.9/lib/junit apache-jmeter-2.9/printable_docs 3.1.4 Executando o JMeter Para executar o JMeter, execute o arquivo “ApacheJMeter.jar”. Esse arquivo é encontrado no diretório bin. Após uma breve pausa, a GUI (Graphical User Interface) JMeter deve aparecer (figura 3.1). Figura 3.1: Tela inicial do JMeter CAPÍTULO 4 Utilização da Ferramenta 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) O “TestPlan” é o componente básico para a criação de qualquer script (.jmx) utilizando o JMeter e descreve uma série de passos que a ferramenta irá executar quando rodar os testes. A ele é adicionado os demais componentes pertinentes aos testes que serão executados. Os principais componentes adicionados ao “TestPlan” são: • Listeners - elementos que capturam os resultados gerados pelo plano de testes e apresenta-os em um determinado formato, com vinculo ou não a um “TestPlan”; • Assertions - possibilidade de adicionar pontos de afirmação para verificação se determinada resposta está de acordo com alguma afirmação colocada no elemento Sampler; • Thread Groups - representação de um grupo de usuário executando determinada(s) solicitação (ões); • Samplers - representação de uma solicitação, que pode ser HTTP, FTP, SOAP, JDBC, LDAP e Java. 4.1.1 Adicionando usuários virtuais Para simular as ações dos usuários o JMeter permite a adição de um componente chamado “Thread Groups”. Este componente agrega todos os demais elementos necessários para a execução de nossos testes, controlando as ações de pseudos usuários no sistema. Para adicioná-lo ao “Test Plan” basta acionar: “Edit/Add/Threads(Users)/Thread Groups”. Conforme figura 4.1. 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) 14 Figura 4.1: Caminho para o Thread Groups Conforme podemos ver, figura 4.2, o “Thread Group” contém o “Thread Properties” que permite controlar o número de usuários alterando o item “Number of Threads (users)” que por definição vem setado com o valor de 1 (um) usuário. Figura 4.2: Thread Groups 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) 4.1.2 15 Adicionando Requisições de Serviços ao “Thread Group” Para efetuar uma requisição a um determinado serviço que queremos testar o JMeter faz uso de controladores chamados, genericamente, de “Sampler”. Existem vários tipos de “Sampler”, para os mais variados tipos de serviços, sendo que, os mais comuns são: HTTP Request1 , FTP Request, SOAP/XML-RPC Request , JDBC Request, LDAP Request e Java Request. O caminho para os controladores de requisição é: “Edit/Add/Sampler”, conforme figura 4.3. Figura 4.3: Caminho para os controladores de requisições 4.1.3 Utilizando o “HTTP Request” Este componente é responsável por gerenciar as requisições HTTP enviadas a uma página web qualquer. O “HTTP Request” possui, na seção Web Server, um campo chamado “Server Name or IP”. Esse campo é onde devemos informar a URL ou o IP para a página web que será alvo dos testes. Existe, ainda, o campo “Port Number” onde deve-se informar a porta de comunicação para a página indicada, caso seja omitido esta informação o JMeter admite a porta como sendo a 80. Veja figura 4.4. 1 Este manual se limitará a mostrar o funcionamento do HTTP Request, por se tratar do controlador de requisição mais largamente utilizado. 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) 16 Figura 4.4: HTTP Request 4.1.4 Relatórios de execução e Asserções Após termos criando um “Test Plan”, adicionado um “Thread Group” para gerenciar a quantidade de usuários virtuais e adicionado um controlador de requisições “HTTP Request”, chegou a hora inserir componentes para a coleta e avaliação dos dados obtidos com a execução do script. Para tanto, temos os elementos “Listener” que são elementos que monitoram a execução do script, coletam e apresentam os dados em determinados formatos para uma analise em tempo de execução e/ou analise posterior. O caminho para adicionarmos alguns desses elementos estão em: “Edit/Add/Listerner”. Conforme figura 4.5. 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) 17 Figura 4.5: Caminho para os componentes “Listener” Neste manual utilizaremos os seguintes “Listener”: “Summary Report”, “Graph Results” e o “Assertion Results” (figura 4.6). Figura 4.6: “Listener” adicionados ao “Test Plan” As vezes precisamos verificar se os testes que estamos executando atingiram uma meta pré-estabelecida, como por exemplo: responderam dentro de um dado limite de tempo ou responderam com um determinado código de retorno. Para validar as respostas 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) 18 do servidor, existem os componentes de asserções, “Assertions”. Podemos introduzir um “Assertion” pelo caminho: “Edit/Add/Assertion” (figura 4.7). Figura 4.7: Caminho para os componentes de asserção Para este manual utilizamos o elemento de asserção “Response Assertion”, que permite configurar quais tipos de respostas HTML esperamos para os nossos testes. Perceba que o valor 200|302, no campo “Patterns to Test”, foi setado para dizer ao JMeter que esperamos como resposta os códigos HTML 200 (o servidor retornou a página com sucesso) ou código HTML 302 (página movida temporariamente ou sua página foi redirecionada), figura 4.8. 4.1 Criando um Plano de Teste (Test Plan) 19 Figura 4.8: “Response Assertion” versão2 Agora podemos salvar o script, preferencialmente em um servidor de controle de assim, poderá ter um total controle das alterações ocorridas. 2 Existem vários tipos de servidores de versão open source, onde os mais populares são: Servidores SVN, GitHub e CVS. CAPÍTULO 5 Executando os Testes Agora que já criamos o script para o JMeter, só nos falta executar os testes. Deve-se ter em mente que o ambiente para execução dos testes de performance, carga e principalmente os testes de stress devem ser exclusivos para esta finalidade. Como a intenção é criar um grande volume de usuários acessando a aplicação, a rede e o servidor sob teste estarão sobrecarregados impossibilitando o acesso por usuários reais. 5.1 Preparando o Script de Teste Em nosso exemplo faremos um teste de carga simples em um website qualquer. Para isso, usaremos o script criado no capítulo anterior. Abra o JMeter e vá em: “File/Open”, como podemos ver na figura 5.1. Figura 5.1: “Caminho para abrir o script” 5.1 Preparando o Script de Teste 21 O aplicativo abrirá um pop-up para a escolha do script que usaremos nos testes, escolha o que criamos anteriormente e clique em open, figura 5.2. Figura 5.2: “Encontrando o script de teste” 5.1.1 Setando a Quantidade de Usuários Virtuais No capitulo 4 foi criado um script básico com os seguintes componentes: “Test Plan”, “Thread Group”, “HTTP Request”,“Summary Report”,“Graph Results”,“Assertion Results”,“Response Assertion” e “WorkBench”, conforme figura 5.3. 5.1 Preparando o Script de Teste 22 Figura 5.3: “Script completo” Vamos agora acrescentar 10 usuários virtuais, alterando o campo “Number of Treads (Users)” do componente “Thread Group”. Com isso, teremos uma carga de 10 usuários acessando nossa aplicação simultaneamente, figura 5.4. Figura 5.4: “Adicionando usuários virtuais” 5.1 Preparando o Script de Teste 5.1.2 23 Aplicação Sob Teste Foi criado um plano de teste contendo uma porção de componentes, cada qual com suas particularidades, mas ainda não dissemos ao JMeter qual o caminho para a aplicação que gostaríamos de testar. O elemento que usaremos para informar qual a URL ou o IP do sistema sob teste é o “HTTP Request”. Este componente contem um campo chamado “Server Name or IP”, onde setaremos o a URL da aplicação sob testes, figura 5.5. Figura 5.5: “Informando a URL da aplicação sob teste” Desta forma indicamos o caminho onde o JMeter deve efetuar os testes. Como não informamos a porta, ele utilizará a porta web padrão 80. 5.1.3 Apertando o Play Agora que já indicamos a quantidade de usuários que irão acessar a aplicação e já informamos o caminho para o servidor web que está localizado o sistema, podemos executar nossos testes. Podemos executar os teste através do menu “‘Run/Start” ou simplesmente clicando no icone “Start”, conforme figura 5.6. 5.1 Preparando o Script de Teste 24 Figura 5.6: “Executando o teste” 5.1.4 Relatórios Ao executar os testes precisaremos coletar as métricas necessárias para a analise do comportamento do sistema. Aí entra em ação os componentes “Listener”. “Summary Report” Este elemento apresenta um resumo do comportamento do servidor ao executar os testes, figura 5.7. As métricas apresentadas por ele são: • “Label” - Rotulo do elemento de requisição de serviço adicionado ao “Test Plan”, em nosso caso “HTTP Requeste”. • “Samples” - Quantidade de amostras, isto é, pedidos de requisição HTTP que ocorreu para o determinado segmento. • “Average” - Tempo médio, em milissegundos, de resposta para determinado pedido de requisição HTTP. • “Min” - Tempo mínimo, em milissegundos, de resposta para um determinado pedido de requisição HTTP. • “Max” - Tempo maximo, em milissegundos, de resposta para um determinado pedido de requisiçao HTTP. • “Std. Dev” - O desvio padrão apresenta os casos em que determinadas amostras se distanciam do comportamento médio das demais amostras em razão do tempo de resposta. Quanto menor este valor mais consistente é o padrão de tempo das amostras coletadas. 5.1 Preparando o Script de Teste • • • • 25 “Error %” - Porcentagem de erros nas amostra executadas. “Throughput” - É a medida da quantidade de requisições por unidade de tempo. “KB/sec” - Medida do “Throughput” em Kilobytes por segundo. “Avg. Bytes” - Tamanho médio das respostas das amostras em bytes. Figura 5.7: “Summary Report” Graph Results O comportamento da aplicação pode ser analisado, também, de maneira gráfica em tempo de execução. Para isto, usamos o elemento “Graph Results”, figura 5.8, que apresenta alguns dos seguintes parâmetros: • “Average” - Média entre o tempo e o número de requisições; • “Median” - Mediana é um valor que divide as amostras em duas partes iguais. Metade das amostras são menores que a média e a outra metade maior que a média, podendo ter algumas amostras com valor igual a média; • “Deviation” - É a medida da variação de um dado conjunto de dados; • “Throughput” - Número de amostra por unidade de tempo. 5.1 Preparando o Script de Teste 26 Figura 5.8: “Graph Results” “Assertion Results” e “Response Assertion” Vimos no capítulo 4 que é possível determinar valores para avaliarmos os resultados. Utilizando o elemento “Response Assertion”, podemos determinar os valores esperados e todos os outros serão considerados como incorretos, conforme figura 5.9. Figura 5.9: “Response Assertion” Após indicarmos quais valores são esperados para uma correta execução, precisamos avaliar o resultado dos testes. Verificando se o comportamento do sistema está de 5.1 Preparando o Script de Teste 27 acordo com o especificado. Para efetuarmos esta verificação utilizamos o elemento “Assertion Results”. A figura 5.10 mostra um exemplo onde todas as amostras obtiveram um valor de retorno igual ao esperado, conforme indicado no “Response Assertion”. Figura 5.10: “Exemplo de todas as amostras com retorno correto.” Em caso de obtermos valores de retorno diferente do indicado, o “Assertion Results” apresenta erro para cada amostra que obteve valor divergente do estabelecido, conforme figura 5.11. Figura 5.11: “Exemplo de amostras com valores de retorno divergente.” CAPÍTULO 6 Conclusão O Apache JMeter é uma excelente ferramenta para teste de performance, carga e stress. Mas ela não se limita apenas a estes tipos de testes, podendo ser utilizada para efetuar testes em bancos de dados, testes funcionais e vários outros. Além da grande variedade de componentes inclusos na ferramenta, ainda é possível adicionar extensões para desempenhar as mais variadas tarefas. Bibliografia