jmeter測試基於SignalR的Websocket過程中的一些總結

2021-01-05 14:00:18

引言

ASP.NET Core SignalR 作為微軟官方出品的一個實時Web中介軟體功能庫，可以使伺服器端程式碼可以將內容立即推播到使用者端。

SignalR supports the following techniques for handling real-time communication (in order of graceful fallback):

WebSockets
Server-Sent Events
Long Polling

SignalR automatically chooses the best transport method that is within the capabilities of the server and client.

背景

在使用jmeter對自己搭建的聊天服務（訊息轉發服務）進行壓力測試的時候，發現和傳統的websocket連線測試過程不同，比如websocket連線地址是什麼，埠是什麼，這些都不是signalr去暴露出來的，因此進入了深一步的研究。

通俗來講，SignalR只是一個實時Web的中介軟體，它支援的通訊模式有WebSocketsSSELong Polling ，目前我們只考慮最優的websocket模式，那麼它的websocket地址是什麼呢？

因為我是將SignalR中介軟體寄宿於Web MVC中，然後部署在Linux下，所以這裡websocket的地址就是 127.0.0.1/chatHub ，後面的名稱，具體的路由地址，看你再starup.cs中如何對映SignalR請求地址和後臺中的Hub名稱。

過程分析

通過web端監控，發現連線使用者端連線SignalR會執行兩個步驟

negotiate

返回的結果,注意看下這個connectionToken ，這個token會作為一個引數在接下來的chatHub中去請求伺服器。

{
  "negotiateVersion": 1,
  "connectionId": "eZuczhINi9cewADWJO4kXA",
  "connectionToken": "SZyT2pHeOXXNaCrveIJx5A",
  "availableTransports": [
    {
      "transport": "WebSockets",
      "transferFormats": [
        "Text",
        "Binary"
      ]
    },
    {
      "transport": "ServerSentEvents",
      "transferFormats": [
        "Text"
      ]
    },
    {
      "transport": "LongPolling",
      "transferFormats": [
        "Text",
        "Binary"
      ]
    }
  ]
}

從原始碼檔案的描述中可以看出，如果在請求的時候，沒有傳送negotiateVersion這個引數，它會預設為0，且此時返回的資料中是沒有connectionToken這個引數的。

並且在連線websocket的時候，如果對id這個引數賦值的話，如果它是錯誤的，會提示你無法連線，但是如果你不傳這個id，它其實是可以連線上的。

連線websocket-->chatHub

WebSockets傳輸是唯一的，因為它是全雙工的，並且可以在單個操作中建立持久連線。結果，不需要使用者端使用該POST [endpoint-base]/negotiate請求來預先建立連線。它還在其自己的幀後設資料中包含所有必需的後設資料。

通過建立與WebSocket的連線來啟用WebSocket傳輸[endpoint-base]。該可選的 id查詢字串值被用來識別附加到連線。如果沒有id查詢字串值，則建立新連線。如果指定了引數，但沒有與指定ID值的連線，404 Not Found則返回響應。收到此請求後，將建立連線，並且伺服器將101 Switching Protocols立即通過WebSocket升級（）進行響應，以準備傳送/接收幀。WebSocket OpCode欄位用於指示幀的型別（文字或二進位制）。

如果已經存在與端點連線關聯的WebSocket連線，則不允許建立第二個WebSocket連線，並且將失敗，並顯示409 Conflict狀態程式碼。

建立連線時的錯誤通過返回500 Server Error狀態碼作為對升級請求的響應來處理。這包括初始化EndPoint型別的錯誤。未處理的應用程式錯誤會觸發WebSocketClose框架，其原因碼與規範中的錯誤相匹配（對於錯誤訊息（例如訊息過大或無效的UTF-8））。對於連線過程中的其他意外錯誤，將使用非1000 Normal Closure狀態程式碼。

jmeter設定

1.negotitate請求

2.開啟websocket連線

3.傳送webscoket資料

在SignalR中，總是要從使用者端傳送的第一幀是HandshakeRequest {「 protocol」：「 json」，「 version」：1}

4.新增websocket心跳機制

SignalR的心跳機制是底層自動傳送的，而且使用者端和伺服器端並不會構成實時響應，就類似於，伺服器端和使用者端兩者分別自己傳送心跳，我們模擬一個使用者端的傳送心跳

這個使用jmeter的Sampler-->websocket Single Write Sampler 新增即可，保持與websocket連線,傳送內容為 {"type":6}

5.其他

基於SignalR的websocket在模擬測試傳送訊息的時候，都需要在後面新增一個特殊符號，我們可以從web頁面F12中【NetWork】裡抓取這個特殊符號。
jmeter中的websocket元件似乎針對廣播模式的場景支援不太友好，因為廣播模式下，使用者端不知道什麼時候會收到伺服器端的訊息，或者說會一直收到伺服器端的訊息（並行人數夠多的時候），而如果此時沒有讀取websocket中的（通道中）的訊息，可能會造成網路堵塞，然後測試用例就開始出現異常，從而出現連線斷開

不使用 SignalR 的 WebSocket

微軟官方也提供了不使用 SignalR 的 WebSocket的方法，有興趣的小夥伴可以研究下：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/aspnet/core/fundamentals/websockets?view=aspnetcore-5.0

其他參考

效能測試：使用Jmeter的SignalR Web App