全链路压测平台（Quake）在美团中的实践

背景

在美团的价值观中，“以客户为中心”被放在一个非常重要的位置，所以我们对服务出现故障越来越不能容忍。特别是目前公司业务正在高速增长阶段，每一次故障对公司来说都是一笔非常不小的损失。而整个IT基础设施非常复杂，包括网络、服务器、操作系统以及应用层面都可能出现问题。在这种背景下，我们必须对服务进行一次全方位的“体检”，从而来保障美团多个业务服务的稳定性，提供优质的用户服务体验。真正通过以下技术手段，来帮助大家吃的更好，生活更好：

• 验证峰值流量下服务的稳定性和伸缩性。

• 验证新上线功能的稳定性。

• 进行降级、报警等故障演练。

• 对线上服务进行更准确的容量评估。

• ……

全链路压测是基于线上真实环境和实际业务场景，通过模拟海量的用户请求，来对整个系统进行压力测试。早期，我们在没有全链路压测的情况下，主要的压测方式有：

• 对线上的单机或集群发起服务调用。

• 将线上流量进行录制，然后在单台机器上进行回放。

• 通过修改权重的方式进行引流压测。

但以上方式很难全面的对整个服务集群进行压测，如果以局部结果推算整个集群的健康状况，往往会“以偏概全”，无法评估整个系统的真实性能水平，主要的原因包括：

• 只关注涉及的核心服务，无法覆盖到所有的环节。

• 系统之间都是通过一些基础服务进行串联，如 Nginx、Redis 缓存、数据库、磁盘、网络等等，而基础服务问题在单服务压测中往往不能被暴露出来。

综合多种因素考虑，全链路压测是我们准确评估整个系统性能水平的必经之路。目前，公司内所有核心业务线都已接入全链路压测，月平均压测次数达上万次，帮助业务平稳地度过了大大小小若干场高峰流量的冲击。

解决方案

Quake （雷神之锤）作为公司级的全链路压测平台，它的目标是提供对整条链路进行全方位、安全、真实的压测，来帮助业务做出更精准的容量评估。因此我们对 Quake 提出了如下的要求：

• 提供模拟线上真实流量的能力* 压测和 DDoS 攻击不同的是，压测有应用场景，而 DDoS 可能只需要一个请求。为了更真实的还原用户行为，我们需要获取线上的真实流量进行压测。

• 具备快速创建压测环境的能力* 这里的环境指的是线上环境，因为如果压测的是线下环境，即使不考虑“机器配置是否相同”这个因素，像集群规模、数据库体量、网络条件等这些因素，在线下环境下都无法进行模拟，这样得出压测结果，其参考价值并不大。

• 支持多种压测类型* 压测类型除了支持标准的 HTTP 协议，还需要对美团内部的 RPC 和移动端协议进行支持。

• 提供压测过程的实时监控与过载保护* 全链路压测是一个需要实时关注服务状态的过程，尤其在探测极限的时候，需要具备精准调控 QPS 的能力，秒级监控的能力，预设熔断降级的能力，以及快速定位问题的能力。

Quake 整体架构设计

Quake 集数据构造、压测隔离、场景管理、动态调控、过程监控、压测报告为一体，压测流量尽量模拟真实，具备分布式压测能力的全链路压测系统，通过模拟海量用户真实的业务操作场景，提前对业务进行高压力测试，全方位探测业务应用的性能瓶颈，确保平稳地应对业务峰值。

架构图

Quake 整体架构上分为：

• Quake-Web：压测管理端，负责压测数据构造、压测环境准备、场景管理、压测过程的动态调整以及压测报表展示等。

• Quake-Brain：调度中心，负责施压资源的调度、任务分发与机器资源管理。

• Quake-Agent：压测引擎，负责模拟各种压测流量。

• Quake-Monitor：监控模块，统计压测结果，监控服务各项指标。

管理端核心功能

数据构造

传统的数据构造，一般由测试人员自己维护一批压测数据。但这种方式存在很大的弊端，一方面维护成本相对较高，另一方面，其构造出的数据多样性也不足够。在真实业务场景中，我们需要的是能直接回放业务高峰期产生的流量，只有面对这样的流量冲击，才能真实的反映系统可能会产生的问题。

Quake 主要提供了 HTTP 和 RPC 的两种数据构造方式：

HTTP 服务的访问日志收集

对于 HTTP 服务，在 Nginx 层都会产生请求的访问日志，我们对这些日志进行了统一接入，变成符合压测需要的流量数据。架构图如下：

• S3为最终日志存储平台

底层使用了 Hive 作为数仓的工具，使业务在平台上可以通过简单的类 SQL 语言进行数据构造。Quake 会从数仓中筛选出相应的数据，作为压测所需的词表文件，将其存储在 S3 中。

• 词表：压测所需的元数据，每一行代表一个请求，包含请求的 method、path、params、header、body等等。

RPC 线上流量实时录制

对于 RPC 服务，服务调用量远超 HTTP 的量级，所以在线上环境不太可能去记录相应的日志。这里我们使用对线上服务进行实时流量录制，结合 RPC 框架提供的录制功能，对集群中的某几台机器开启录制，根据要录制的接口和方法名，将请求数据上报到录制流量的缓冲服务（Broker）中，再由 Broker 生成最终的压测词表&#x