kafka 压力测试

在总体上或在硬件上了解Kafka的性能是容量规划的重要组成部分。使用不同的消息大小，保留时间，分区，副本因子，网络速度，甚至同步还是异步，都很难计算大小。做出如此多的决定，但是您实际上可以期望什么样的表现呢？

本文使用kafka自带了压力测试的工具，对自建kafka进行基本测试， 以了解其性能

硬件规格

配置项	值
CPU平台	Intel/Cascadelake
镜像	CentOS 8.0 64位
CPU	2核
内存	4G
系统盘容量	40GB
数据盘容量	100GB
网络	内网带宽 200M/s

测试用例 perf_test_v2.sh

测试用例是使用kafka自带工具的bash命令组合，分别使用10w，100w和1000w的总消息数量发送， 以下是测试内容脚本，修改了zookeeper 地址后，可直接使用

#!/usr/bin/env bash

echo ">> 10w 写入测试"
echo ">> time ./bin/kafka-producer-perf-test.sh --topic test_perf --num-records 100000 --record-size 1000  --throughput 2000 --producer-props bootstrap.servers=localhost:9092"
time ./bin/kafka-producer-perf-test.sh --topic test_perf --num-records 100000 --record-size 1000  --throughput 2000 --producer-props bootstrap.servers=localhost:9092
echo 


echo ">> 100w 写入测试"
echo ">> time ./bin/kafka-producer-perf-test.sh --topic test_perf --num-records 1000000 --record-size 2000  --throughput 5000 --producer-props bootstrap.servers=localhost:9092"
time ./bin/kafka-producer-perf-test.sh --topic test_perf --num-records 1000000 --record-size 2000  --throughput 5000 --producer-props bootstrap.servers=localhost:9092
echo 

echo ">> 1000w 写入测试"
echo ">> time ./bin/kafka-producer-perf-test.sh --topic test_perf --num-records 10000000 --record-size 2000  --throughput 10000 --producer-props bootstrap.servers=localhost:9092"
time ./bin/kafka-producer-perf-test.sh --topic test_perf --num-records 10000000 --record-size 2000  --throughput 10000 --producer-props bootstrap.servers=localhost:9092
echo 

echo ">> 10w 消费测试"
echo ">> time ./bin/kafka-consumer-perf-test.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test_perf --fetch-size 1048576 --messages 1000000 --threads 1"
time ./bin/kafka-consumer-perf-test.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test_perf --fetch-size 1048576 --messages 1000000 --threads 1
echo 

echo ">> 100w 消费测试"
echo ">> time ./bin/kafka-consumer-perf-test.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test_perf --fetch-size 1048576 --messages 10000000 --threads 1"
time ./bin/kafka-consumer-perf-test.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test_perf --fetch-size 1048576 --messages 10000000 --threads 1
echo 

echo ">> 1000W 消费测试"
echo ">> time ./bin/kafka-consumer-perf-test.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test_perf --fetch-size 1048576 --messages 10000000 --threads 1"
time ./bin/kafka-consumer-perf-test.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test_perf --fetch-size 1048576 --messages 10000000 --threads 1
echo 

测试结果

在命令行执行测试用例 ： nohup ./perf_test_v2.sh &>> perf_test2.log &

实际的测试结果如图 ：

生产者压测 消费者压测

为方便展示，本文将测试结果列为表格方便对比

生产测试结果：

用例	耗时	单次并发发送	最终结果
10w 写入测试	0m50.926s	10002 records sent, 2000.0 records/sec (1.91 MB/sec), 3.3 ms avg latency, 168.0 max latency.	100000 records sent, 1999.880007 records/sec (1.91 MB/sec), 0.58 ms avg latency, 168.00 ms max latency, 0 ms 50th, 1 ms 95th, 4 ms 99th, 69 ms 99.9th.
100w 写入测试	3m20.951s	25005 records sent, 5001.0 records/sec (9.54 MB/sec), 0.3 ms avg latency, 3.0 max latency.	1000000 records sent, 4999.600032 records/sec (9.54 MB/sec), 0.38 ms avg latency, 85.00 ms max latency, 0 ms 50th, 1 ms 95th, 1 ms 99th, 23 ms 99.9th.
1000w 写入测试	16m40.983s	50016 records sent, 10003.2 records/sec (19.08 MB/sec), 0.3 ms avg latency, 6.0 max latency.	10000000 records sent, 9999.370040 records/sec (19.07 MB/sec), 0.38 ms avg latency, 91.00 ms max latency, 0 ms 50th, 1 ms 95th, 1 ms 99th, 7 ms 99.9th.

消费测试结果：

用例	耗时	开始时间	结束时间	data.consumed(MB)	速率 （MB/s）	data.consumed（count）	速率 （条／s）
10w 消费测试	0m17.677s	2021-05-28 15:48:46:857	2021-05-28 15:49:00:742	1811.9812	130.4992	1000000	72020.1656
100w 消费测试	2m5.422s	2021-05-28 15:49:04:185	2021-05-28 15:51:06:104	18978.1189	155.6617	10000000	82021.6701
1000w 消费测试	2m12.896s	2021-05-28 15:51:10:076	2021-05-28 15:53:19:590	18978.1189	146.5333	10000000	77211.7300

测试脚本

测试所使用的脚本都来自于kafka自带工具中，下面是一些对于工具使用的介绍

• kafka-producer-perf-test.sh
  生产者压测工具

--topic  测试topic 
--num-records 总测试消息数量 
--record-size 单个消息大小 bytes
--throughput 单次并发数量

• kafka-consumer-perf-test.sh
  消费者压测工具

--batch-size        单次写入数据大小
--broker-list 
--fetch-size        单次请求数据量 (default: 1048576)
--from-latest  
--group             消费组ID (default:perf-consumer-88191)
--message-size      <Integer: size>  单条消息大小(default:100)
--messages          <Long: count>  必须参数： 消费或发送消息总数
--num-fetch-threads <Integer: count>   fetch线程数量 (default: 1)
--threads           <Integer: count>     处理线程数量 (default: 10)
--topic             <String: topic>                  REQUIRED: 
--zookeeper         <String: urls>               REQUIRED