Evaluación del rendimiento del sitio web con Apache Bench

Introducción

Apache Bench, comúnmente abreviado como ab, es una herramienta de línea de comandos de un solo subproceso proporcionada por el proyecto Apache HTTP Server. Está diseñada para realizar pruebas de rendimiento en su servidor Apache (Protocolo de Transferencia de Hipertexto, HTTP). Apache Bench mide la capacidad de su servidor para gestionar la carga mediante la simulación de múltiples solicitudes. Esto se conoce como pruebas de estrés o pruebas de carga. Es como un simulacro de incendio para su sitio web, que garantiza que su servidor pueda gestionar la avalancha de tráfico real.

La importancia del benchmarking

Imagina conducir un coche sin velocímetro, tacómetro ni indicador de combustible. No sabrías a qué velocidad vas, qué tan duro trabaja el motor ni cuánta gasolina te queda. Evaluar tu sitio web es similar a usar esta herramienta. Te proporciona lecturas vitales de rendimiento. Te ayuda a comprender:

• Capacidad: la cantidad de visitantes que su sitio puede soportar antes de que la experiencia del usuario se degrade.
• Estabilidad: cómo se comporta su sistema bajo distintos niveles de tráfico, especialmente picos repentinos e inesperados.
• Cuellos de botella: ¿Qué parte de su sistema (por ejemplo, base de datos, software de servidor, red) está limitando el rendimiento?.

La evaluación comparativa regular no se trata solo de mantenerse al día con las cifras. Se trata de garantizar que su sitio web se mantenga disponible, fiable y rápido, incluso en las condiciones más exigentes. De esta manera, no solo mantendrá satisfechos a sus usuarios actuales, sino que también podrá crecer con confianza a medida que su base de usuarios crezca.

Paso 1: Instalar Apache Bench

Antes de comenzar la prueba de rendimiento, debemos asegurarnos de que Apache Bench (ab) esté instalado en su sistema. Apache Bench suele venir incluido con el servidor HTTP Apache, pero puede instalarse por separado si no utiliza Apache como servidor web. A continuación, se explica cómo instalar Apache Bench en diferentes sistemas operativos:

• Distribuciones basadas en Debian (Ubuntu, Debian). Apache Bench forma parte del paquete apache2-utils. Para instalarlo, abra su terminal y ejecute el siguiente comando:

sudo apt-get update sudo apt-get install apache2-utils

• Distribuciones basadas en Red Hat (Fedora, CentOS) En sistemas basados en Red Hat, puede usar yum o dnf (en Fedora) para instalar Apache Bench de la siguiente manera:

sudo yum install httpd-tools

sudo dnf install httpd-tools

• Arch Linux Para los usuarios de Arch Linux, Apache Bench se puede instalar usando pacman:

sudo pacman -S apache-tools

• Apache Bench viene preinstalado en muchos sistemas macOS. Para comprobar si ya está instalado, abre tu terminal y escribe ab. Si está instalado, verás información sobre cómo usar el comando. Si no está instalado o quieres actualizar a la última versión, puedes instalarlo con Homebrew:

brew install homebrew/apache/ab

Paso 2: Configuración del entorno de prueba

Antes de comenzar a evaluar su servidor web con Apache Bench, es fundamental crear un entorno de pruebas controlado. Esto garantiza que los resultados de sus pruebas sean lo más precisos y consistentes posible.

• Elegir un servidor de pruebas

Aislamiento: elija un entorno de servidor que esté aislado del tráfico de producción para evitar interferencias con usuarios reales y lograr resultados consistentes.

Iteración: garantizar que el servidor de prueba refleje el entorno de producción lo más fielmente posible en términos de hardware, software y configuración de red.

• Consideraciones de red

Ancho de banda: Compruebe que su red tenga suficiente ancho de banda disponible. La congestión de la red puede distorsionar los resultados.

Latencia: Considere la latencia entre el cliente de prueba (donde se ejecuta Apache Bench) y el servidor de prueba. Una latencia alta puede afectar la precisión del tiempo de conexión.

• Monitoreo de recursos

Recursos del servidor: configure la supervisión de los recursos del servidor (CPU, memoria, E/S de disco, E/S de red) para identificar posibles cuellos de botella durante las pruebas.

Rendimiento base: Registre el rendimiento base del servidor sin carga. Esto le proporciona un punto de comparación para sus resultados de referencia.

Paso 3 – Identificar objetivos de referencia

Objetivos claros ayudan a guiar su proceso de benchmarking y le permiten interpretar los resultados eficazmente. Por ejemplo:

• Usuarios simultáneos máximos: establezca la cantidad máxima de usuarios que su servidor puede tener simultáneamente sin reducir significativamente el rendimiento.
• Tiempo de respuesta: determine un tiempo de respuesta aceptable para su aplicación web en diferentes condiciones de carga.
• Rendimiento: decida el rendimiento (solicitudes por segundo) que debe soportar su servidor.
• Tráfico pico: planifique probar escenarios de tráfico pico para asegurarse de que su servidor web pueda soportar cargas elevadas.

Paso 4 – Comprender los criterios de referencia

Apache Bench proporciona benchmarks que cuantifican el rendimiento de su servidor web. A continuación, se detallan algunas de las métricas clave que encontrará:

• Rendimiento: La cantidad de solicitudes que su servidor puede procesar por segundo. Los valores más altos indican un mejor rendimiento y la capacidad del servidor para gestionar más tráfico.
• Tiempo por solicitud: El tiempo promedio que se tarda en procesar una sola solicitud. Los valores más bajos indican tiempos de respuesta más rápidos y un servidor con mayor capacidad de respuesta.
• Solicitudes concurrentes: Número de solicitudes enviadas simultáneamente al servidor. Esta métrica ayuda a comprender el rendimiento del servidor con carga concurrente.
• Velocidad de transferencia: La cantidad de datos transferidos por segundo durante la prueba. Indica la capacidad del servidor para entregar contenido. Es muy importante para aplicaciones que consumen mucho ancho de banda.
• Tasa de éxito/error: Relación entre solicitudes exitosas y respuestas erróneas (p. ej., 404, 500). Una alta tasa de éxito es crucial para la satisfacción y la fiabilidad del usuario.

Comprender estas métricas le ayudará a interpretar los resultados de Apache Bench y a determinar si su servidor cumple con los objetivos de rendimiento establecidos. Tenga en cuenta que estas métricas deben considerarse en conjunto, ya que juntas proporcionan un perfil del rendimiento de su servidor.

Paso 5 – Ejecutar una prueba sencilla

Para empezar, abra una ventana de terminal. Seleccione la URL que desea comparar. Esta página debería representar el uso típico. Para este ejemplo, usaremos http://example.com. Para ejecutar una prueba comparativa sencilla, introduzca el siguiente comando:

ab -n 100 -c 10 http://example.com/

Document Path:          /
Document Length:        108 bytes

Concurrency Level:      10
Time taken for tests:   12.905 seconds
Complete requests:      100
Failed requests:        0
Non-2xx responses:      100
Total transferred:      29500 bytes
HTML transferred:       10800 bytes
Requests per second:    7.75 [#/sec] (mean)
Time per request:       1290.527 [ms] (mean)
Time per request:       129.053 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          2.23 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:      645  757 109.5    740    1401
Processing:   173  219 205.1    200    2246
Waiting:      172  218 205.1    196    2246
Total:        834  976 227.1    929    2939

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%    929
  66%    973
  75%    988
  80%    988
  90%   1022
  95%   1069
  98%   1622
  99%   2939
 100%   2939 (longest request)

ab -c <number_of_concurrent_users> http://example.com/

ab -c 100 http://example.com/

ab -t 600 http://example.com/

Ejemplo: Combinación con concurrencia para simular un escenario del mundo real:

ab -c 100 -t 600 http://example.com/

Pruebas con diferentes métodos HTTP

Introducción a los métodos HTTP

1. GET: Este es el método predeterminado utilizado para recuperar datos del servidor.
2. POST: Se utiliza para enviar datos a un recurso específico para su procesamiento.

Cómo realizar pruebas con el método POST

1. Preparar los datos para el envío: crear un archivo que contenga los datos que se enviarán.
2. Comando: utilice -p para especificar su archivo de datos y el indicador -T para establecer el tipo de contenido.

Ejemplo:

ab -p postdata.txt -T application/x-www-form-urlencoded

Paso 8 – Actuar según el resultado

Después de ejecutar Apache Bench, puede identificar cuellos de botella buscando lo siguiente:

• Valores altos para cada solicitud: Esto puede indicar un procesamiento lento o limitaciones de recursos del servidor.
• Solicitudes bajas por segundo: esto podría indicar que su servidor no está optimizado para manejar de manera efectiva altas cargas de tráfico.
• Amplia distribución en el porcentaje de solicitudes atendidas en momentos determinados: si muchas solicitudes tardan mucho más tiempo en atenderse, esto podría indicar un rendimiento inconsistente del servidor.

Así que puedes decidir aumentar el rendimiento del servidor. Por ejemplo:

• Configuración del servidor: Ajuste la configuración según el rendimiento. Por ejemplo, podría necesitar cambiar ajustes como KeepAlive o MaxClients.
• Escalabilidad: determine si el hardware de su servidor puede soportar su carga máxima o si necesita escalar hacia arriba o hacia abajo.
• Optimización: identifique scripts o consultas de base de datos de rendimiento lento que necesitan optimización.

Resultado

En este tutorial, aprendiste a instalar Apache Bench, ejecutar pruebas de rendimiento básicas y avanzadas, interpretar los resultados y tomar decisiones informadas para optimizar el rendimiento de tu servidor. El benchmarking es un proceso iterativo. Anímate a supervisar constantemente el rendimiento de tu sitio web y a probar diferentes configuraciones. Mantente al día sobre las nuevas técnicas y herramientas de optimización para mantener tus habilidades al día y que tu sitio web funcione a la perfección. Recuerda: un sitio web con buen rendimiento ofrece una mejor experiencia de usuario, lo que puede aumentar la satisfacción y la retención de usuarios. Sigue superando los límites del rendimiento de tu sitio web.