Tutorial: Executar um teste de carga para identificar gargalos de desempenho em um aplicativo Web

Neste tutorial, você aprenderá a identificar gargalos de desempenho em um aplicativo Web usando o Teste de Carga do Azure. Você simula a carga de um aplicativo Web .js nó de exemplo e, em seguida, usa o painel de teste de carga para analisar métricas do lado do cliente e do lado do servidor.

O aplicativo de exemplo é composto por uma API Web do Node.js que interage com um banco de dados NoSQL. Você implanta a API Web nos aplicativos Web do Serviço de Aplicativo do Azure e usa o Azure Cosmos DB como o banco de dados.

Neste tutorial, você aprenderá a:

• Implantar o aplicativo de exemplo.
• Criar e executar um teste de carga.
• Adicione componentes de aplicativo do Azure ao teste de carga.
• Identifique gargalos de desempenho usando o painel de teste de carga.

Pré-requisitos

• Uma conta do Azure com uma assinatura ativa. Se você não tiver uma assinatura do Azure, crie uma conta gratuita antes de começar.
• A CLI do Azure instalada no computador local.
• CLI do Azure, versão 2.2.0 ou posterior. Execute az --version para localizar a versão instalada no computador. Se precisar instalar ou atualizar a CLI, do Azure, confira Como instalar a CLI do Azure.
• Visual Studio Code. Caso ainda não o tenha, baixe-o e instale-o.
• Git. Caso ainda não o tenha, baixe-o e instale-o.

Verificação de pré-requisitos

Antes de começar, valide seu ambiente:

• Entre no portal do Azure e verifique se sua assinatura está ativa.

• Verifique sua versão da CLI do Azure em uma janela Comando ou de terminal executando az --version. Para obter a última versão, confira as notas sobre a versão mais recente.

  Caso não tenha a última versão, atualize a instalação seguindo o guia de instalação para seu sistema operacional ou sua plataforma.

Implantar o aplicativo de exemplo

Neste tutorial, você está gerando carga em um aplicativo Web de exemplo implantado no Serviço de Aplicativo do Azure. Use comandos da CLI do Azure, comandos do Git e comandos do PowerShell para implantar o aplicativo de exemplo em sua assinatura do Azure.

1. Abra o Windows PowerShell, entre no Azure e defina a assinatura:

   az login
   az account set --subscription <your-Azure-Subscription-ID>
   

2. Clone o repositório de origem do aplicativo de exemplo:

   git clone https://github.com/Azure-Samples/nodejs-appsvc-cosmosdb-bottleneck.git
   

   O aplicativo de exemplo é um aplicativo Node.js que consiste de um componente Web de Serviço de Aplicativo do Azure e um banco de dados do Azure Cosmos DB. O repositório inclui um script do PowerShell que implanta o aplicativo de exemplo em sua assinatura do Azure. Ele também tem um script Apache JMeter que você usará em etapas posteriores.

3. Acesse o diretório do aplicativo Node.js e implante o aplicativo de exemplo usando este script do PowerShell:

   cd nodejs-appsvc-cosmosdb-bottleneck
   .\deploymentscript.ps1
   

   Dica

   Você pode instalar o PowerShell no Linux/WSL ou macOS.

   Depois de instalá-lo, você pode executar o comando anterior como pwsh ./deploymentscript.ps1.

4. No prompt, forneça:

   • Sua ID da assinatura do Azure.
   • Um nome exclusivo para o aplicativo Web.
   • Um local. Por padrão, o local é eastus. Você pode obter códigos de região executando o comando Get-AzLocation.

   Importante

   Use apenas letras minúsculas e números no nome do aplicativo Web. Não use espaços nem caracteres especiais.

5. Depois de concluir a implantação, acesse o aplicativo de exemplo em execução abrindo https://<yourappname>.azurewebsites.net em uma janela do navegador.

Agora que você tem o aplicativo de exemplo implantado e em execução, você pode criar um recurso de teste de carga do Azure e um teste de carga.

Criar um teste de carga

Neste tutorial, você está criando um teste de carga com a CLI do Azure carregando um script de teste do JMeter (jmx arquivo). O repositório de aplicativos de exemplo já contém um arquivo de configuração de teste de carga e um script de teste do JMeter.

Para criar um teste de carga usando o portal do Azure, siga as etapas em Guia de início rápido: criar um teste de carga com um script JMeter.

Siga estas etapas para criar um recurso de teste de carga do Azure e um teste de carga usando a CLI do Azure:

1. Abra uma janela de terminal e insira o seguinte comando para entrar em sua assinatura do Azure.

   az login
   

2. Vá para o diretório do aplicativo de exemplo.

   cd nodejs-appsvc-cosmosdb-bottleneck
   

3. Crie um grupo de recursos para o recurso de teste de carga do Azure.

   Opcionalmente, você também pode reutilizar o grupo de recursos do aplicativo de exemplo implantado anteriormente.

   Substitua o <load-testing-resource-group-name> espaço reservado de texto pelo nome do grupo de recursos.

   resourceGroup="<load-testing-resource-group-name>"
   location="East US"
   
   az group create --name $resourceGroup --location $location
   

4. Crie um recurso de teste de carga do Azure com o az load create comando.

   Substitua o <load-testing-resource-name> espaço reservado de texto pelo nome do recurso de teste de carga.

   # This script requires the following Azure CLI extensions:
   # - load
   
   loadTestResource="<load-testing-resource-name>"
   
   az load create --name $loadTestResource --resource-group $resourceGroup --location $location
   

5. Crie um teste de carga para simular a carga em seu aplicativo de exemplo com o az load test create comando.

   Substitua o <web-app-hostname> espaço reservado de texto pelo nome de host do Serviço de Aplicativo do aplicativo de exemplo. Esse valor é da forma myapp.azurewebsites.net. Não inclua a https:// parte do URL.

   testId="sample-app-test"
   webappHostname="<web-app-hostname>"
   
   az load test create --test-id $testId --load-test-resource $loadTestResource --resource-group $resourceGroup --load-test-config-file SampleApp.yaml --env webapp=$webappHostname
   

   Esse comando usa o arquivo de configuração de teste de carga, que faz referência ao script de Sampleapp.yaml teste do SampleApp.jmx JMeter. Use um parâmetro de linha de comando para passar o nome do host do aplicativo de exemplo para o teste de carga.

Agora você tem um recurso de teste de carga do Azure e um teste de carga para gerar carga no aplicativo Web de exemplo em sua assinatura do Azure.

Adicionar componentes de aplicativo do Azure para monitorar o aplicativo

O Teste de Carga do Azure permite que você monitore métricas de recursos para os componentes do Azure do seu aplicativo. Ao analisar essas métricas do lado do servidor, você pode identificar problemas de desempenho e estabilidade em seu aplicativo diretamente do painel do Teste de Carga do Azure.

Neste tutorial, você adiciona os componentes do Azure para o aplicativo de exemplo implantado no Azure, como o serviço de aplicativo, a conta do Cosmos DB e muito mais.

Para adicionar os componentes do aplicativo do Azure para o aplicativo de exemplo ao seu teste de carga:

1. No portal do Azure, acesse o recurso de teste de carga do Azure.

2. No painel esquerdo, selecione Testes para exibir a lista de testes de carga

3. Marque a caixa de seleção ao lado do teste de carga e selecione Editar.

   

4. Vá para a guia Monitoramento e selecione Adicionar/Modificar.

5. Marque as caixas de seleção do aplicativo de exemplo implantado anteriormente e selecione Aplicar.

   

   Dica

   Você pode usar o filtro de grupo de recursos para exibir apenas os recursos do Azure no grupo de recursos de aplicativo de exemplo.

6. Selecione Aplicar para salvar as alterações na configuração do teste de carga.

Você adicionou com êxito os componentes do aplicativo do Azure para o aplicativo de exemplo ao seu teste de carga para habilitar o monitoramento de métricas do lado do servidor enquanto o teste de carga está em execução.

Executar o teste de carga

Agora você pode executar o teste de carga para simular a carga em relação ao aplicativo de exemplo implantado em sua assinatura do Azure. Neste tutorial, você executa o teste de carga de dentro do portal do Azure. Como alternativa, você pode configurar seu fluxo de trabalho de CI/CD para executar o teste de carga.

Para executar seu teste de carga no portal do Azure:

1. No portal do Azure, acesse o recurso de teste de carga do Azure.

2. No painel esquerdo, selecione Testes para exibir a lista de testes de carga

3. Selecione o teste de carga na lista para exibir os detalhes do teste e a lista de execuções de teste.

4. Selecione Executar e, em seguida, Executar novamente para iniciar o teste de carga.

   Opcionalmente, você pode inserir uma descrição de execução de teste.

   

   Quando você executa um teste de carga, o Teste de Carga do Azure implanta o script de teste do JMeter e quaisquer arquivos extras na(s) instância(s) do mecanismo de teste e, em seguida, inicia o teste de carga.

5. Quando o teste de carga for iniciado, você deverá ver o painel de teste de carga.

   Se o painel não for exibido, você poderá selecionar Atualizar em e selecionar a execução de teste na lista.

   O painel de teste de carga apresenta os detalhes da execução de teste, como as métricas do lado do cliente e as métricas do aplicativo do lado do servidor. Os gráficos no painel são atualizados automaticamente.

   

   Você pode aplicar vários filtros ou agregar os resultados a percentis diferentes para personalizar os gráficos.

   Dica

   Você pode interromper um teste de carga a qualquer momento no portal do Azure selecionando Parar.

Aguarde até que o teste de carga seja totalmente concluído antes de seguir para a próxima seção.

Usar métricas do lado do servidor para identificar gargalos de desempenho

Nesta seção, você analisa os resultados do teste de carga para identificar gargalos de desempenho no aplicativo. Examine as métricas do lado do cliente e do lado do servidor para determinar a causa raiz do problema.

1. Primeiro, analise as métricas do lado do cliente. Você percebe que o percentil 90 para a métrica de tempo de resposta para as add solicitações e get API é maior do que para a lasttimestamp API.

   

   Você pode ver um padrão semelhante para Erros, em que a API lasttimestamp tem menos erros do que as outras.

   

   Os resultados das APIs add e get são semelhantes, enquanto a API lasttimestamp se comporta de maneira diferente. A causa pode estar relacionada ao banco de dados, porque as APIs add e get envolvem acesso ao banco de dados.

2. Para investigar esse gargalo mais detalhadamente, role para baixo até a seção do painel Métricas do lado do servidor.

   As métricas do lado do servidor mostram informações detalhadas sobre os componentes do aplicativo do Azure: Plano do Serviço de Aplicativo do Azure, Aplicativo Web do Serviço de Aplicativo do Azure e Azure Cosmos DB.

   

   Nas métricas do Plano do Serviço de Aplicativo do Azure, você pode ver que as métricas Percentual de CPU e Percentual de Memória estão dentro de um intervalo aceitável.

3. Agora, analise métricas do lado do servidor do Azure Cosmos DB.

   

   Note que a métrica Consumo de RU Normalizado mostra que o banco de dados estava sendo executado rapidamente, com utilização de recursos de 100%. O alto uso de recursos pode causar erros de limitação do banco de dados. Ele também pode aumentar os tempos de resposta para as add APIs e get da Web.

   Você também pode ver que a métrica Taxa de transferência provisionada para a instância do Azure Cosmos DB tem uma taxa de transferência máxima de 400 RUs. É possível resolver o problema de desempenho aumentando a taxa de transferência provisionada do banco de dados.

Aumentar a taxa de transferência do banco de dados

Nesta seção, você aloca mais recursos ao banco de dados para resolver o afunilamento de desempenho.

Para o Azure Cosmos DB, aumente a configuração de escala de RU do banco de dados:

1. Vá para o recurso do Azure Cosmos DB que você provisionou como parte da implantação do aplicativo de exemplo.

2. Selecione a guia Data Explorer.

   

3. Selecione Dimensionar & Configurações e atualize o valor da taxa de transferência para 1200.

   

4. Selecione Salvar para confirmar as alterações.

Validar as melhorias de desempenho

Agora que você aumentou a taxa de transferência do banco de dados, execute novamente o teste de carga e verifique se os resultados de desempenho melhoraram:

1. No painel de execução de teste, selecione Executar novamente e escolha Executar novamente no painel Executar teste novamente.

   

   Você pode ver uma nova entrada de execução de teste com uma coluna de status que percorre os estados Provisionamento, Execução e Concluído . A qualquer momento, selecione a execução de teste para monitorar como o teste de carga está progredindo.

2. Após a conclusão do teste de carga, verifique os resultados de Tempo de resposta e de Erros nas métricas do lado do cliente.

3. Verifique as métricas do lado do servidor para o Azure Cosmos DB e verifique se o desempenho melhorou.

   

   O Consumo de RU Normalizado do Azure Cosmos DB agora está bem abaixo de 100%.

Agora que você atualizou as configurações de escala do banco de dados, você pode ver que:

• O tempo de resposta para as add APIs e get melhorou.
• O consumo de RU normalizado permanece bem abaixo do limite.

Como resultado, o desempenho geral do seu aplicativo melhorou.

Limpar recursos

Importante

Você pode reutilizar o recurso de Teste de Carga do Azure que criou para outros tutoriais de Teste de Carga do Azure e artigos de instruções.

Se você não pretende usar nenhum dos recursos criados, exclua-os para não gerar custos. Se você implantou o aplicativo de exemplo em um grupo de recursos diferente, talvez queira repetir as etapas a seguir.

Para excluir recursos usando o portal do Azure:

1. Clique no botão de menu no canto superior esquerdo e selecione Grupos de recursos.

2. Selecione o grupo de recursos que você criou por meio da lista.

3. Selecione Excluir grupo de recursos.

4. Insira o nome do grupo de recursos. Em seguida, selecione Excluir.

Para excluir recursos usando a CLI do Azure, insira o seguinte comando:

az group delete --name <yourresourcegroup>

Lembre-se de que excluir o grupo de recursos exclui todos os recursos dentro dele.

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