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作者：拂衣
引言
随着互联网安全标准的遍及，应用 HTTPS 技术进行通信加密，实现网站和 APP 的可信拜访，曾经成为公认的平安规范。本文将介绍针对 HTTPS 协定做压力测试的关注点，以及应用 PTS 做 HTTPS 压测的技术劣势和最佳实际。
常见的网站或者 APP 中须要做压测的 3 种场景：
- 新开发的零碎或性能上线前须要理解其性能水位状况。
- 对系统进行技术调优、零碎扩容前后通过压测进行性能比对。
- 加入平台流动前对系统进行性能评估。
什么是 HTTPS
HTTPS 的英文全称是：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer，它是以平安为指标的 HTTP 通道。从全称上能够看出，它其实不是一种新的应用层协定，只是 HTTP 协定将通信接口用 SSL 代替了 TCP。HTTP 协定中，应用层 HTTP 间接与传输层 TCP 通信，在 HTTPS 协定中，应用层 HTTP 与 SSL 通信，SSL 再与传输层的 TCP 通信，具体如图：
HTTPS 通过 SSL 层的加密，能够避免网站被篡改和劫持。上面咱们简略看下 HTTPS 是如何进行加密解密的：
首先客户端和服务端会协商加密算法和协定版本。协商完结后，服务端发送公钥给客户端，客户端拿到公钥后，生成一个随机明码串(Pre-master secret)，并通过公钥加密返回给服务端。服务端应用私钥解密密文后，失去此随机明码串(Pre-master secret)，之后通过协商的随机数和加密算法，生成对称加密密钥。至此，单方失去了同一个密钥，后续应用此密钥实现对称加密解密。
咱们晓得对称加密性能更好，但只有持有密钥，就能将劫持的密文解密，无奈解决被劫持的问题。非对称加密绝对更平安，但同时加密解密性能开销大。能够看出 HTTPS 在握手阶段应用了非对称加密，在后续的通信中应用了对称加密，既保证了安全性，又最大限度保障了性能。
HTTPS 压测的关注点
SSL 握手策略
HTTPS 在握手阶段有加密解密的过程，所以相比 HTTP 更耗费计算资源。压测引擎为了模仿海量用户执行申请，往往底层会在全局或线程维度，复用 TCP 连贯和 SSL 握手信息。这进步了施压机的性能，但对心愿每次循环模仿不同客户端行为的场景来说，施压机只模仿了足够的流量压力，并没有模仿足够的 SSL 握手计算压力，可能造成压力模仿不够精确的问题，如下图所示：
因而，在 HTTPS 压测中，须要依据压测场景的具体业务逻辑，指定每次循环是否重置 SSL 握手状态，精确模仿 SSL 握手计算压力。
SSL 协定版本
HTTPS 压测，在客户端（施压机）和服务端进行 SSL 握手的第一步，客户端会告知给服务端本人反对的最高 SSL 协定版本，而后服务端会从本人和客户端反对版本的交集中，取最高的版本作为理论应用的 SSL 版本。
在压测时，须要评估出实在客户端的支流版本，并配置到施压引擎上。防止因 SSL 版本不同，造成 SSL 握手计算压力模仿不精确。
Why PTS—PTS 做 HTTPS 压测的劣势
JMeter、Gatling、K6 等开源压测工具对 HTTPS 有不同水平的反对。JMeter [ 1] 反对配置循环是否重置 SSL 握手状态，并且反对配置客户端 SSL 协定版本，然而默认不反对 HTTP2 协定。Gatling [2 ] 默认每个虚构用户共享 SSL 上下文，不反对管制循环重置 SSL 握手状态。K6 [3 ] 目前只反对设置 SSL 协定版本。
PTS 作为云上压测工具，反对如下 HTTPS 相干个性：
- 反对 HTTP2
HTTP2 相比拟 HTTP1.1 性能大幅晋升，且目前支流浏览器均已反对 HTTP2 协定。为了模仿实在客户端，倡议应用 HTTP2 协定。 - 反对设置 SSL 握手策略
反对配置循环是否重置 SSL 握手状态，能够依据业务场景，抉择是否重置。 - 反对指定 SSL 协定版本
应用 PTS 压测，能够更实在的模仿客户端发动的 HTTPS 压力，使压测后果更可信。
How to—如何用 PTS 做 HTTPS 压测
设置 SSL 握手策略
对于 HTTPS 压测，在串联链路每次循环时，须要抉择是否重置 SSL 连贯状态。如果抉择重置，在串联链路每一次循环执行时，会从新初始化 SSL 状态，这样能够更精确模仿每次循环代表不同用户的压测场景，同时会对施压机带来肯定的性能开销。
应用场景
- 场景一：HTTPS 压测，心愿模仿 100 个用户登录，同时放弃这 100 个用户一直反复拜访零碎。此时串联链路每次循环执行，模仿的是同一个虚构用户的行为。应将此开关置为“否”，而后设置并发数为 100。
- 场景二：HTTPS 压测，心愿模仿 5 分钟内，每个时刻都有 100 个不同用户对系统拜访。此时串联链路每次循环执行，模仿的是不同虚构用户的行为。为了保障压力模仿真实性，应将此开关置为“是”，而后设置并发数为 100。同时因为关上此开关后，施压机有额定的性能开销，倡议扩大施压机 IP 数。
设置 SSL 协定版本
这里列出一些罕用浏览器对 SSL 版本的反对状况供您参考：
能够看出，支流浏览器在 2018~2020 年前后都反对了 TLSv1.3。因而，如果您的压测场景模仿的客户端较新，建议您抉择 TLSv1.3 作为 SSL 版本；相同，如果您的压测场景须要模仿旧版本的浏览器客户端，建议您抉择 TLSv1.2 作为 SSL 版本。
如何录制 HTTPS 流量
各压测工具都提供了基于代理的流量录制工具，不便录制下客户端的流量，并疾速构建压测脚本。对于 HTTPS 协定的录制，除了配置代理，还须要信赖证书，操作比较复杂。
PTS 提供了免配置证书的录制计划：浏览器插件，反对疾速录制 HTTPS 流量，解密并转换为 PTS 压测场景，同时反对导出为 JMeter 脚本，欢送下载 [4 ] 应用，具体操作可参考文档 [5 ]。
同时针对挪动流量录制，PTS 提供了云真机和本地设施 2 种计划。其中云真机已预置 PTS 代理配置，反对在浏览器操作手机，录制流量，无需配置代理和证书，具体操作可参考文档 [6 ]。
总结
综上，本文次要论述了：
- 什么是 HTTPS
- HTTPS 压测中的留神点
- 如何用 PTS 做 HTTPS 压测
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参考文档
[1] JMeter（官网文档）：
https://jmeter.apache.org/use…
[2] Gatling（官网文档）：
https://gatling.io/docs/gatli…
[3] K6：
https://k6.io/docs/using-k6/o…
[4] 下载（PTS HTTPS 录制器插件）：
https://chrome.google.com/webstore/detail/alibaba-cloud-pts%E5%BD%95%E5%88%B6%E5%99%A8/noonnhdncblnaknhoebaglpcihelliff
[5] 文档（PTS 录制器应用文档—Chrome 浏览器场景）：
https://help.aliyun.com/docum…
[6] 文档（PTS 录制器应用文档—Android 手机端场景）：
https://help.aliyun.com/docum…
[7] PTS HTTPS 设置文档：
https://help.aliyun.com/docum…
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