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IM 006 商户双机消息压力测试方案

日期:2026-09-25

1. 测试目标

本次测试使用 006 商户的 2000 个账号,在两台压测机上各运行 1000 个在线 WebSocket 用户,验证多 Pod 场景下:

  1. 1000 对 P2P 会话同时收发时,消息是否被接受、实时投递并最终持久化。
  2. 2000 人大群中 1000 个成员轮流发言时,跨 Pod 群广播的丢失率、重复率、乱序率和延迟。
  3. 300 对 P2P 与 500 个群发送者同时工作时,混合负载是否相互影响。
  4. Tinode 原生 Cluster、Kafka 消息持久化、数据库分表和 WebSocket 下行是否出现容量瓶颈。

本轮不在正式发压窗口内注册账号、加好友或建群。所有数据准备完成并核验后,再开始消息压力测试。

2. 本方案对需求的精确定义

2.1 账号与机器分片

账号使用只包含小写字母和数字、且不超过 10 个字符的用户名,以满足当前注册校验:

压测机 账号 数量 用户名示例
Machine A A0001-A1000 1000 lta0001、lta1000
Machine B B0001-B1000 1000 ltb0001、ltb1000

固定配对关系为 A0001 <-> B0001,依此类推到 A1000 <-> B1000。“号码相同”指账号序号相同,不使用相同手机号。

每个账号最终记录:username、user_id、token、token_expires、machine、pair_no、p2p_topic、group_topic。密码只从环境变量读取,不写入结果文件或日志。

2.2 群聊需求解释

“1000 个人间隔 0.1 秒发消息,2 轮合计 2000 条”按全局调度解释:

  • 每 100ms 只安排一个发送者发送一条消息。
  • 每轮 1000 个发送者各发送 1 条,共 1000 条,持续约 100 秒。
  • 连续执行 2 轮,共 2000 条,正式发压约 200 秒。
  • 不是每个发送者每 100ms 发一条;后一种解释会产生 10000 条/秒和 100 万条/100 秒,与“合计 2000 条”矛盾。

2.3 P2P 场景默认强度

原需求未指定每对消息数。本方案默认每对双方各发 10 条:

  • 1000 对同时开始。
  • 每个用户每秒发送 1 条,共 10 秒;每次加 0-200ms 确定性抖动,避免所有请求落在同一毫秒。
  • 总发布量:1000 × 2 × 10 = 20000 条。
  • 主要期望投递量:20000 次对端投递;发送方自身回显单独统计,不混入对端丢失率。

消息数、间隔和抖动必须可通过命令行参数修改,但每轮结果必须记录实际参数。

3. 协议与接口契约

3.1 WebSocket 建连与账号注册

WebSocket 地址为 /v0/channels,Upgrade 携带普通 API Key。每个连接严格执行:

Upgrade
-> hi(tenant="006")
-> acc 或 login
-> sub(me)
-> sub(目标 P2P/群 Topic)
-> READY

006 是企业商户,注册使用 registration_type: 0 和 tenant_code: "006":

{
  "acc": {
    "id": "prep-acc-lta0001",
    "user": "new",
    "scheme": "basic",
    "username": "lta0001",
    "registration_type": 0,
    "tenant_code": "006",
    "secret": "base64(lta0001:password)",
    "login": true,
    "desc": {"public": {"fn": "LT A0001"}}
  }
}

当前 006 环境必须确认未强制手机号或邀请码注册。准备程序应先尝试 basic 登录:已存在且密码正确则复用;仅在账号不存在时注册。账号存在但密码不匹配必须停止,禁止覆盖真实账号。

3.2 HTTP 公共请求头

好友、隐私和群接口使用登录返回的同一 Token:

X-MeetingIM-APIKey: <ordinary api key>
X-IM-Schema: 1
X-Request-ID: <unique request id>
Authorization: Bearer <token>
Idempotency-Key: <unique key for write requests>

所有密钥和 Token 通过环境变量或权限受控文件传入,日志只记录账号索引和脱敏 ID。

3.3 好友准备

对每个序号执行:

  1. A 调用 POST /v1/im/friend-requests,Body 为 {"target_user_id":"usr_b","message":"loadtest","source":"search","source_topic":""}。
  2. 若返回 pending,B 调用 POST /v1/im/friend-requests/{request_id}/accept。
  3. 若已经是好友,读取好友列表或会话 context 并复用关系。
  4. 保存响应中的 P2P topic;必要时调用 POST /v1/im/conversations/p2p,Body 为 {"peer_user_id":"usr_b"}。
  5. 最终核验 1000 对关系均为 friend,且双方能订阅同一个 P2P Topic。

好友创建会产生 friend_added 系统消息,因此正式统计只识别本轮 run_id 对应的 x-im-client-mid,不能把 Topic 的初始 seq 当成 0。

3.4 2000 人群准备

  1. 使用 A0001 调用 POST /v1/im/groups 创建群。创建接口最多附带 99 个成员,建议只创建群主。
  2. 先确认所有账号的 group_invite_verification=false,避免进入当前尚未完整开放的邀请确认链路。
  3. 调用 POST /v1/im/groups/{topic}/invitations 分批邀请,每批不超过 100 人,每批使用独立 Idempotency-Key。
  4. 邀请完成后分页调用 GET /v1/im/groups/{topic}/members,核验去重后的有效成员恰好为 2000。
  5. 2000 个 WebSocket 全部订阅该群,并完成屏障消息验证后才允许发压。

直接邀请会产生群业务事件和系统消息。准备结束后至少静默 30 秒,并记录正式测试前的群 baseline_seq;统计时仍以 run_id/client_mid 为准。

4. 环境硬门槛

任一门槛不满足,本轮标记为 INVALID,不能把结果当作服务端性能结论:

  1. max_subscriber_count >= 2500。仓库配置默认是 128,必须在所有 Pod 上统一调高并滚动重启。
  2. 006 商户 max_group_members 为 0(不限)或不小于 2000;目标群 max_member_count 同样满足要求。
  3. IM Server 所有 Pod 版本和配置一致,原生 Cluster 成员数与 Running Pod 数一致。
  4. Kafka 的 P2P、群消息持久化 Topic 可写,消费组无持续积压,死信在基线时为 0。
  5. 两台压测机到目标入口网络稳定,文件描述符上限、临时端口和 NAT 容量足够。
  6. 两台压测机使用 chrony/NTP,同一时刻的时钟偏差绝对值小于 5ms,否则跨机器单向延迟无效。
  7. 每台压测机至少预留 2 CPU、4GB 内存和稳定的 100Mbps 网络;测试进程自身 CPU 不应长期超过 70%。
  8. 2000 个连接全部 READY;正式阶段不允许把连接失败用户从分母中静默删除。

5. 多 Pod 拓扑

仅通过同一个负载均衡入口连接,不能证明消息确实跨 Pod。推荐提供仅供压测使用的三个直连入口,并保持业务数据路径不变:

Machine A: A0001-A0500 -> Pod 0
           A0501-A1000 -> Pod 1
Machine B: B0001-B1000 -> Pod 2

这样 1000 对 P2P 的双方一定不在同一个 Pod;群成员也覆盖全部 3 个 Pod。若只能提供两个直连入口,则 Machine A 固定 Pod 0、Machine B 固定 Pod 1,并在另一轮把 Machine B 切到 Pod 2 重跑。

入口必须能明确确认实际 Pod,例如握手诊断日志或反向代理访问日志能关联 session -> pod。不要依赖负载均衡概率分布。

Topic 消息在启用 Tinode 原生 Cluster 时由 Cluster 路由;此时 Redis realtime 指标中的 publish/skip_native_cluster 是预期状态,不代表丢失。Redis 仍需观察用户级业务事件和 Session 控制类 fanout。

6. 统一消息格式

所有正式测试消息都使用 JSON 文本消息,并设置 noecho:false:

{
  "pub": {
    "id": "s1-a0001-00001",
    "topic": "p2p_or_grp",
    "noecho": false,
    "head": {
      "mime": "application/json",
      "x-im-schema": 1,
      "x-im-type": "text",
      "x-im-client-mid": "lt-20260925-s1-a0001-00001"
    },
    "content": {
      "text": "loadtest",
      "run_id": "lt-20260925-s1",
      "scenario": "p2p",
      "sender_index": 1,
      "message_index": 1,
      "sent_at_unix_nano": 0
    }
  }
}

x-im-client-mid 在 tenant + topic + sender 范围内必须唯一,重试时必须复用原值。发送程序用 {ctrl.id} 关联请求,用 ctrl.params.seq 记录服务端分配的 Topic 序号。

7. 执行阶段

7.1 阶段 P0:预检与热身

  1. 两台机器各以 50 连接/秒建立 1000 条连接,总建连时间约 20 秒。
  2. 每个用户订阅 me、自己的 P2P Topic 和群 Topic。
  3. 群主发送 1 条不计入正式结果的群屏障消息;必须在 10 秒内被 2000 个连接全部收到。
  4. 每个 P2P Topic 发送 1 条不计入正式结果的屏障消息;双方必须收到,且对端投递为 1000/1000。
  5. 等待 30 秒,确认错误计数、Kafka lag、CPU、内存和连接数回到稳定状态。

7.2 阶段 S1:1000 对 P2P 同时聊天

参与者:全部 2000 人,1000 个 P2P Topic。

默认调度:

  • A、B 双方各发送 10 条,每用户 1 条/秒,持续 10 秒。
  • 每个用户使用由账号索引计算的 0-200ms 固定抖动,确保可复现。
  • 总发布量 20000,平均发布速率约 2000 条/秒。
  • 发布完成后保留连接并等待 30 秒排空,再进行历史核对。

主要期望:每条被服务端接受的消息恰好被对应的另一方实时收到一次。发送方回显也应收到一次,但作为独立指标。

7.3 阶段 S2:2000 人群、1000 人发言

参与者:2000 个在线订阅者。发送者选择 A0001-A0500 与 B0001-B0500,共 1000 人,避免所有发布压力只落在一台压测机上。

默认调度:

  • Machine A 每 200ms 发 1 条,Machine B 在其后错开 100ms 发 1 条,合并后全局间隔为 100ms。
  • 每轮每个发送者恰好发送 1 条,共 1000 条、约 100 秒。
  • 连续 2 轮,共 2000 条、约 200 秒。
  • noecho:false,因此每条被接受的消息期望投递到 2000 个在线连接。
  • 理论实时投递总量:2000 × 2000 = 4000000 次,平均约 20000 次/秒。
  • 发布结束后等待 60 秒排空,然后由多个校验账号分页拉取历史。

7.4 阶段 S3:P2P 与群聊混合

正式窗口为 100 秒:

  • P2P:A0001-A0300 与 B0001-B0300,共 300 对;双方各发 5 条,总发布量 300 × 2 × 5 = 3000。在第 0、20、40、60、80 秒附近发送,并加入固定抖动。
  • 群聊:A0301-A0550 与 B0301-B0550,共 500 个发送者;每人发 2 条。两台机器错峰形成全局 100ms 间隔,两轮共 1000 条,持续约 100 秒。
  • 其余用户保持在线并接收群消息。
  • 群实时理论投递总量:1000 × 2000 = 2000000 次。
  • P2P 主要理论对端投递总量:3000 次;发送方回显另计 3000 次。
  • 发布结束后等待 60 秒排空,再做 P2P 和群历史核对。

混合场景的群发送者与 P2P 发送者故意分开,便于判断瓶颈来自连接写队列、群广播还是同一连接并发写。通过后可增加一轮“发送者重叠”增强测试。

8. 丢失率与正确性口径

不能只统计压测端成功调用 WriteJSON 的数量。每轮必须同时输出以下四层结果。

8.1 发送接受率

publish_accept_rate = ctrl_202_with_seq / publish_attempted
publish_reject_rate = (ctrl_4xx + ctrl_5xx + ctrl_timeout + write_error) / publish_attempted

只有收到 ctrl.code=202 且包含有效 params.seq 的消息,才进入后续“期望投递”分母。

8.2 实时投递丢失率

实时到达率必须由 2000 个 WebSocket 连接实际监听得到,不能使用发送 ACK、Kafka offset 或数据库行数代替。每个连接建立后启动一个常驻 read loop,全量读取服务端下行,并把 {ctrl}、{data}、{meta}、{pres}、{info} 分流处理。

监听器要求:

  1. 每个 WebSocket 只能有一个 goroutine 调用 ReadMessage/ReadJSON,避免多个读取者争抢数据;ctrl 通过 id 分发给等待中的发布请求。
  2. 只统计 head.x-im-client-mid 前缀和 content.run_id 都匹配本轮的 {data},忽略准备阶段系统消息、其他业务消息和历史噪声。
  3. 记录 receiver_index + client_mid + seq + first_received_at。相同接收者再次收到同一 client_mid 计为重复,不增加到达数。
  4. 服务端允许 {data} 早于对应 {ctrl 202} 到达,因此监听器先保存观测事实,最终再与 ACK ledger 对账,不能因为 ACK 尚未到达而丢弃该 {data}。
  5. P2P 以配对的另一方为主要期望接收者;发送者自身回显单独统计。
  6. 群消息以发压开始时的 2000 个 READY 成员为固定分母。因为 noecho:false,发送者本人也属于期望接收者。
  7. 正式窗口内连接断开时不得从分母中删除。记录断开时间、所属机器和 Pod;服务端导致的断开计入结果,压测机自身饱和导致的断开则将整轮标记为无效。
  8. P2P 发布结束后继续监听 30 秒,群聊和混合场景继续监听 60 秒。窗口内未收到计为实时丢失;窗口后到达另记 late_delivery,不能把它改写为正常实时到达。

期望投递账本由成功 ACK 生成:

P2P expected key   = run_id + client_mid + peer_receiver_index
Group expected key = run_id + client_mid + each_ready_receiver_index

群场景 2000 条消息对应 400 万个期望键。实现时为每个接收者维护按消息序号索引的 bitset,不保存 400 万份完整 JSON;延迟使用 HDR Histogram 或固定桶,缺失和重复才输出逐条明细。

P2P 主要口径:

p2p_realtime_loss =
  (accepted_messages - unique_peer_data_received_within_drain_window)
  / accepted_messages

群聊口径:

group_expected_deliveries = accepted_group_messages × ready_group_subscribers
group_realtime_loss =
  (group_expected_deliveries - unique_group_deliveries_within_drain_window)
  / group_expected_deliveries

每个接收者按 run_id + x-im-client-mid 去重。重复到达不用于抵消其他消息的缺失。

同时输出:

arrival_rate = unique_deliveries_within_drain_window / expected_deliveries
loss_rate = 1 - arrival_rate
late_rate = unique_late_deliveries / expected_deliveries
duplicate_rate = duplicate_deliveries / expected_deliveries

实时监听结束后继续执行历史回查,将缺失分为:

  • realtime_lost_but_persisted:WS 窗口内没收到,但历史中存在,说明实时投递链路丢失,客户端可通过重连补偿。
  • persisted_but_late:超过实时排空窗口才由 WS 收到,同时历史中存在。
  • durable_lost:WS 未收到且最长等待后历史也不存在,属于真正的持久化消息丢失。
  • receiver_disconnected:期望接收者在消息窗口内断线,单独统计并保留在实时丢失分母中。

8.3 持久化丢失率

Kafka 持久化是异步链路,ctrl 202 不等于数据库已经可查。排空后通过 {get what:"data"} 分页回查:

persistence_loss =
  (accepted_unique_messages - unique_messages_found_in_history)
  / accepted_unique_messages
  • P2P:1000 个 Topic 各由一侧账号回查。
  • 群聊:至少使用分别连接不同 Pod 的 3 个成员回查,三份结果应完全一致。
  • 最长等待 120 秒,每 5 秒重试一次;超时仍不存在才记为持久化丢失。

8.4 重复与乱序

duplicate_rate = duplicate_deliveries / expected_deliveries
out_of_order_rate = receivers_observing_seq_regression / ready_receivers

同时记录:同一 client_mid 对应多个 seq、同一 seq 对应多个测试消息、接收端 Topic seq 回退、ACK seq 与下行 seq 不一致。这些都必须单独报错,不能归入普通丢失。

9. 延迟口径

记录以下时间点:

  • t_write:压测端开始写 {pub}。
  • t_ack:收到对应 {ctrl 202}。
  • t_data:接收者收到并完成 JSON 解析。

输出:

ack_latency = t_ack - t_write
e2e_realtime_latency = t_data - sent_at

每个场景输出 p50、p95、p99、p99.9 和 max。跨机器延迟仅在 NTP 偏差达标时有效;否则仍可统计 ACK 延迟,但端到端单向延迟标记为无效。

群聊 400 万次投递不应把所有延迟样本常驻内存。使用固定桶直方图或 HDR Histogram,并按接收端机器和 Pod 分组。

10. 建议通过标准

第一轮基线建议使用:

指标 标准
READY 连接 2000/2000
发布接受率 100%
持久化丢失率 0
同一 client_mid 多 seq 0
P2P 对端实时丢失率 <= 0.001%,且任何丢失都要输出明细
群实时投递丢失率 <= 0.001%,发布版本验收目标为 0
重复投递率 0
Topic seq 回退 0
ACK p95 / p99 < 100ms / < 300ms
实时投递 p95 / p99 < 200ms / < 500ms
deliver/hub_full、WS 写队列满 0
Kafka producer/commit 错误 0
Kafka 消费重试、单条降级、死信新增 0
Kafka 排空 发布结束后 60 秒内 lag 回到基线/0
Kafka 到 MySQL 落库 p95 / p99 < 200ms / < 500ms
MySQL 实际落库数 与 ctrl 202 唯一消息数完全一致
MySQL deadlock、lock timeout、连接池耗尽 0
Redis 操作错误、淘汰、拒绝连接 0
Redis command p95 / p99 < 5ms / < 10ms
Pod CPU throttling ratio < 10%
Pod CPU、内存峰值 < limit 的 80%
容器/节点网络 drop、error 0 新增或不高于基线噪声
压测机 CPU、内存、网络 < 70%,无 read-loop backlog
Pod 重启、OOM、持续 GC/内存增长 0

如果实时有缺失但历史回查完整,结论应写“实时链路丢失、可由历史恢复”,不能写成“消息未丢失”。如果历史也缺失,则属于持久化消息丢失,直接判失败。

11. 全链路观测与资源采集

11.1 观测目标与时间窗口

监控必须能把同一轮测试拆成以下链路:

压测机 WriteJSON
-> IM Pod 收到 pub
-> Redis 分配消息 seq / 幂等 claim
-> Kafka producer 写入消息持久化 Topic
-> IM Pod 返回 ctrl 202 并实时广播
-> Kafka consumer 拉取与组批
-> MySQL 批量提交
-> Kafka offset commit
-> WebSocket 历史查询可见

每轮采集窗口为:正式 start_at 前 10 分钟、正式测试全程、排空与历史核对结束后 10 分钟。Prometheus 在压测期间建议使用 5 秒抓取周期,重要 counter 以 increase 计算,不使用瞬时值推算总量。

每轮在 Grafana 或结果文件中记录四个时间点:

  • baseline_start:基线开始。
  • load_start:正式发送开始。
  • load_end:最后一次发布结束。
  • reconcile_end:历史核对完成。

所有图表使用相同 UTC 时间轴,并标注 run_id、scenario、Git commit、Pod 镜像版本和压测参数。

11.2 采集组件

推荐最小采集栈:

对象 采集方式 主要用途
IM Server /metrics、/debug/vars WS、HTTP、DB、fanout、Go runtime、连接池
Kubernetes Pod/Container kube-state-metrics + kubelet/cAdvisor CPU、内存、磁盘 IO、网络、重启、限流
Kubernetes Node node-exporter 节点 CPU、内存、磁盘、网络、conntrack
Kafka kafka-exporter + Broker JMX Exporter consumer lag、吞吐、ISR、请求队列、磁盘
Redis redis-exporter OPS、延迟、内存、连接、命中率、淘汰、网络
MySQL mysqld-exporter + performance_schema QPS、事务、锁、Buffer Pool、慢 SQL、IO
两台压测机 node-exporter + 压测 agent /metrics 生成端 CPU/网络/连接和客户端统计
链路探测 blackbox-exporter 或压测 agent 主动探测 DNS、TCP、HTTP、依赖 RTT

如果环境没有完整 Prometheus 栈,压测前至少以 5 秒周期抓取上述 HTTP 指标,并同步保存 kubectl top、Pod 日志、Kafka consumer group、Redis INFO 和 MySQL status。手工快照只能作为兜底,不能替代连续时间序列。

11.3 当前已有与必须补充的应用指标

当前 IM Server 已经提供:

指标 状态 用途
ws_connections_active 已有 当前 Pod/实例的活跃 WS 数
http_requests_total 已有 HTTP 请求量和错误码
http_request_duration_seconds 已有 HTTP 延迟
db_query_duration_seconds 已有 MySQL query/exec/commit 等通用耗时
realtime_fanout_events_total 已有 Redis realtime 发布、接收和本地投递结果
realtime_fanout_delivery_duration_seconds 已有 Redis realtime 消息年龄
/debug/vars 中 DbStats 已有 Go SQL 连接池状态
/debug/vars 中 Cluster/Session/Topic 计数 已有 Cluster 节点、会话和活跃 Topic

为准确测量 Kafka 落库速度,压测版本必须再补以下低基数指标。严禁把 topic、user_id、client_mid、run_id 或 tenant ID 放入 Prometheus label:

message_persist_events_total{stage,kind,status}
message_persist_duration_seconds{stage,kind,status}
message_persist_end_to_end_seconds{kind,status}
message_persist_batch_size{kind}
message_persist_inflight{kind}
kafka_consumer_commit_total{topic_kind,status}
redis_operation_duration_seconds{operation,status}
redis_operation_errors_total{operation}
mysql_pool_connections{state}
mysql_pool_wait_total
mysql_pool_wait_duration_seconds_total
cluster_route_events_total{operation,status}
cluster_route_duration_seconds{operation,status}
ws_outbound_events_total{status}
ws_outbound_queue_depth

标签约定:

  • kind:仅允许 p2p、group。
  • stage:producer_write、consumer_fetch、db_batch、consume_finish。
  • status:ok、error、duplicate、retry、dead。
  • operation:Redis 使用 seq_reserve、unique_claim、hot_cache、fanout_publish、fanout_receive;Cluster 使用 route、proxy_join、proxy_leave。

message_persist_end_to_end_seconds 从 Kafka envelope 的 occurred_at 计算到 MySQL 提交并标记消费成功的时刻。它是回答“消息从服务端接受到真正落库用了多久”的核心指标。

另外应在自定义 Prometheus Registry 中注册 Go collector 和 process collector,提供标准 go_*、process_* 指标;在完成前从 /debug/vars 采集对应 runtime 数据。

11.4 Kafka 处理速度与积压

Kafka 需要同时观察应用层和 Broker 层,至少包含:

  1. P2P Topic im.message.persist 的生产/消费条数与字节数。
  2. 群 Topic im.group.message.persist 的生产/消费条数与字节数。
  3. 对应 consumer group 每个 partition 的 lag、总 lag 和 lag 恢复到 0 的时间。
  4. producer 写入延迟、错误、重试和 timeout。
  5. consumer fetch 速率、批量大小、DB 批次耗时、offset commit 延迟和失败。
  6. 批量落库失败后降级为单条写入的次数。
  7. 消费重试、Redis 幂等 claim 失败和死信新增数。
  8. Broker request queue、network processor idle、request handler idle、ISR shrink、under-replicated/offline partition 和磁盘使用率。

不同 exporter 的 lag 指标名可能是 kafka_consumergroup_lag 或 kafka_consumergroup_group_lag,部署时必须以实际 /metrics 为准建立 dashboard,不允许直接照抄不存在的指标名。

典型查询:

sum by (kind, stage, status) (
  rate(message_persist_events_total[1m])
)
histogram_quantile(
  0.99,
  sum by (le, kind) (
    rate(message_persist_end_to_end_seconds_bucket[5m])
  )
)
sum by (consumergroup, topic) (
  kafka_consumergroup_lag{
    topic=~"im.message.persist|im.group.message.persist"
  }
)

每轮报告必须给出:峰值生产速度、峰值消费速度、峰值 lag、lag 清零耗时、平均/最大 batch size、DB batch p95/p99、端到端落库 p95/p99/max、重试数和死信数。

11.5 数据库落库正确性与速度

006 商户使用默认库 meeting_im,但消息表名按数据库中的数值 tenant_id 生成,不能直接把企业码字符串当表后缀。准备阶段先从租户注册信息解析并记录 006 的真实 tenant_id,再生成只读核对 SQL。

当前消息存储位置:

  • P2P:im_<tenant_id三位补零>_messages,例如真实 tenant ID 为 6 时是 im_006_messages。
  • 群聊:im_<tenant_id三位补零>_group_messages_YYYYMM。
  • 群消息分片注册:im_group_message_shards。
  • Kafka 消费幂等状态:Redis kafka_consume namespace,TTL 7 天。
  • Kafka 死信:MySQL im_kafka_dead_letters。

正式核对优先使用 WebSocket 历史接口,SQL 作为服务端审计证据。SQL 由核对程序使用白名单表名生成,不允许把外部输入直接拼入表名。

P2P 落库数量示例:

SELECT
  COUNT(*) AS rows_written,
  COUNT(DISTINCT client_msg_id) AS unique_client_mid,
  MIN(createdat) AS first_persisted_at,
  MAX(createdat) AS last_persisted_at
FROM im_006_messages
WHERE client_msg_id LIKE 'lt-20260925-s1-%';

群消息落库数量示例:

SELECT
  COUNT(*) AS rows_written,
  COUNT(DISTINCT client_msg_id) AS unique_client_mid,
  MIN(created_at) AS first_persisted_at,
  MAX(created_at) AS last_persisted_at
FROM im_006_group_messages_202609
WHERE client_msg_id LIKE 'lt-20260925-s2-%';

重复检查:

SELECT client_msg_id, COUNT(*) AS cnt, MIN(seqid), MAX(seqid)
FROM im_006_messages
WHERE client_msg_id LIKE 'lt-20260925-s1-%'
GROUP BY client_msg_id
HAVING COUNT(*) <> 1;

群表执行同样检查。P2P 有 1000 个 Topic,不能用整张表的 MAX(seq)-MIN(seq)+1 判断丢失;必须以压测端保存的 client_mid -> topic -> ack_seq manifest 与数据库逐条比对。

MySQL 性能至少采集:

  • Threads_connected、Threads_running、连接使用率和连接池 wait count/duration。
  • QPS、Com_insert、事务提交/回滚、行写入速度。
  • InnoDB Buffer Pool 命中率、dirty pages、checkpoint age、log waits。
  • row lock waits/time、deadlock、慢 SQL、临时磁盘表。
  • data/log fsync、读写 IOPS、吞吐、磁盘 await、util 和剩余空间。
  • P2P 批量 INSERT、群月表批量 INSERT 的 p95/p99。
  • 主从架构下的 replication lag;压测历史回查必须明确读主还是读从。

数据库落库速度报告包含两个值:

db_write_throughput = 测试消息成功落库数 / 首次到最后一次 DB commit 时间
drain_time = 最后一条 ctrl 202 到 Kafka lag=0 且全部历史可见的时间

11.6 Redis 观测

Redis 在当前消息链路中承担 seq 分配、client_mid 幂等 claim、群热消息缓存、Kafka 消费幂等状态和用户级 realtime fanout。需要采集:

  • instantaneous_ops_per_sec、命令总量与各命令耗时。
  • connected/blocked clients、连接拒绝和连接创建速度。
  • used memory、RSS、碎片率、maxmemory 使用率。
  • evicted/expired keys、keyspace hit/miss。
  • network input/output bytes、Pub/Sub channel/pattern/subscriber 数。
  • Redis 主线程 CPU、事件循环延迟、slowlog 数量。
  • Sentinel/主从环境的 role、replication offset、replication lag、failover。
  • seq_reserve、unique_claim、hot_cache、kafka_consume 操作错误和 p95/p99。

压测期间禁止使用无界 KEYS 或全库 SCAN 做统计,这会污染结果。Kafka 消费状态只通过应用指标抽样统计,不逐条扫描 Redis key。

常见异常判定:

  • evicted keys 或 rejected connections 增加:直接判失败。
  • used memory 持续增长且排空后不回落:检查 hot message、幂等 key TTL 和消费记录泄漏。
  • p99 command latency 超过 10ms:标记风险;超过 50ms 且与消息延迟尖刺相关时判失败。
  • replication lag 持续扩大或发生 failover:本轮单独标记,不与无故障基线混合。

11.7 Pod、容器与节点资源

每个 IM Pod 单独展示,不只看 namespace 汇总:

sum by (pod) (
  rate(container_cpu_usage_seconds_total{namespace="im-server-system",container="im-server"}[1m])
)
sum by (pod) (
  container_memory_working_set_bytes{namespace="im-server-system",container="im-server"}
)
sum by (pod) (
  rate(container_network_receive_bytes_total{namespace="im-server-system",pod=~"im-server-.*"}[1m])
)
sum by (pod) (
  rate(container_network_transmit_bytes_total{namespace="im-server-system",pod=~"im-server-.*"}[1m])
)

必须采集:

  • CPU 使用核数、CPU limit 使用率、CFS throttled seconds/periods。
  • memory working set、RSS、cache、limit 使用率、OOM 和 page fault。
  • 容器文件系统 read/write bytes、IOPS、IO wait;若根文件系统不承载业务数据,也要观察日志写入压力。
  • 网络接收/发送 bytes、packets、errors、drops、TCP retransmit。
  • Pod restart、readiness、liveness、Pending/NotReady 时间。
  • Go goroutine、heap、stack、GC 次数、GC pause、进程文件描述符。
  • LiveSessions、LiveTopics、LiveClusterNodes、Cluster leader 和代理 Topic 数。
  • Node CPU steal/iowait、内存压力、磁盘压力、网络错误、conntrack 使用率。

资源报告既要给峰值,也要给排空后是否回落。单个 Pod 明显高于其他 Pod 时,结合连接分布、Topic master 位置和网络流量判断是否发生热点。

建议风险线:

  • Pod CPU 持续超过 limit 的 80%,或 throttling ratio 超过 10%。
  • memory working set 超过 limit 的 80%,或排空 10 分钟后仍持续增长。
  • 节点磁盘 util 持续超过 80%,await 持续超过 20ms。
  • 网络 drop/error 或 TCP retransmit 明显增长。
  • 任一 Pod restart/OOM/NotReady,直接判本轮失败。

11.8 网络时延与压测机资源

两台压测机分别持续测量:

  • 到各 Pod 直连入口和负载均衡入口的 DNS、TCP connect、TLS handshake、HTTP /healthz RTT。
  • WebSocket Ping/Pong RTT p50/p95/p99/max,每 5 秒一次,不能用业务 note kp 代替协议 Ping。
  • 到 Kafka、Redis、MySQL 服务地址的 TCP connect RTT;只做低频只读探测,不绕过业务链路写数据。
  • 两台压测机之间的 RTT、丢包和 NTP offset。
  • 压测进程 CPU、RSS、GC、goroutine、FD、socket、send/receive bytes、read-loop queue depth。

压力生成端出现 CPU > 70%、网卡 > 70%、FD 接近上限、read-loop backlog 或 GC 尖刺时,本轮标记 LOAD_GENERATOR_SATURATED,不能把客户端处理不过来算成服务端丢消息。

11.9 现有 fanout 与 Cluster 查询

每轮开始前记录 counter 快照,结束后记录增量:

sum by (stage, kind, target_type, status) (
  increase(realtime_fanout_events_total[10m])
)
histogram_quantile(
  0.99,
  sum by (le, kind, target_type) (
    rate(realtime_fanout_delivery_duration_seconds_bucket[5m])
  )
)

Topic 消息使用原生 Cluster 时,publish/skip_native_cluster 增加属于正常现象。重点检查 Cluster 连接数、route/proxy 错误、node for topic not found、gob 编解码错误、Hub 队列满和 WS 写失败。

11.10 日志、快照与关联规则

压测日志统一带 run_id、scenario、machine、account_index 和脱敏 Topic hash。服务端日志不新增用户 ID 或 client_mid 的高基数 Prometheus label;需要定位时通过压测端保存的 manifest 关联。

每轮保存:

  • Prometheus 查询结果或 Grafana dashboard snapshot。
  • IM Pod、Kafka、Redis、MySQL 在测试窗口内的错误日志。
  • Kafka consumer group 压测前、峰值、结束、排空后的 offset/lag 快照。
  • Redis INFO、SLOWLOG 摘要和 exporter 指标快照。
  • MySQL GLOBAL STATUS、InnoDB status 摘要、慢 SQL 摘要和表行数核对。
  • kubectl top pod/node、Pod restart/condition/event 和容器日志摘要。
  • 两台压测机 node/process 指标及 agent summary。

日志采集必须过滤 Token、密码、API Key、Kafka/Redis/MySQL 凭证和完整消息正文。

11.11 建议仪表盘布局

一张压测 dashboard 分为六行:

  1. 业务结果:attempt、ACK、实时接收、历史可见、丢失、重复、乱序、p95/p99。
  2. IM Pod:连接数、发布/下行速率、Cluster route、CPU、内存、GC、goroutine。
  3. Kafka:producer/consumer rate、lag、batch、commit、retry、dead letter、broker health。
  4. Redis:OPS、command latency、memory、clients、network、eviction、replication。
  5. MySQL:insert/transaction rate、DB batch latency、pool wait、locks、Buffer Pool、IO。
  6. 基础设施:Pod/Node CPU、memory、disk IO、network、压测机资源和网络 RTT。

所有面板至少按 Pod、Kafka Topic/consumer group、Redis instance、MySQL instance 和压测机分组;不得只展示总和。

12. 压测程序结构

现有 loadtest/realtime_fanout_probe.go 只支持单群和单进程,不能直接用于本方案。新工具使用 Go 实现并提供六个子命令:

im-pressure prepare   注册、好友、群和 manifest
im-pressure verify    只读核验 2000 账号、1000 对关系和 2000 群成员
im-pressure coordinator 协调双机 READY、统一起跑时间、ACK 台账与结果上报
im-pressure agent     在每台压测机运行连接与场景
im-pressure collect   抓取 Prometheus、K8s 和依赖组件快照
im-pressure merge     合并两台机器结果并生成报告

推荐文件:

loadtest/im-pressure/config.example.yaml
loadtest/im-pressure/cmd/im-pressure/
loadtest/im-pressure/internal/protocol/
loadtest/im-pressure/internal/prepare/
loadtest/im-pressure/internal/runner/
loadtest/im-pressure/internal/collector/
loadtest/im-pressure/internal/report/

协调方式:Machine A 启动 coordinator,等待 A/B 两个 agent 都上报 1000 个 READY,然后发布一个至少晚于当前时间 30 秒的 UTC start_at。两台机器按相同 run_id 和确定性调度执行。任何 agent 失联都将本轮标记为 INVALID。

agent 自身暴露 /metrics,提供连接状态、发布、接收、重复、乱序、断连及 Go/process 指标;ACK 和投递延迟分布写入最终 summary。collect 只执行只读查询,并把各数据源的原始快照与查询时间一起保存;连接凭证通过环境变量传入,不写入结果目录。

13. 结果文件

每轮保留以下文件:

results/<run_id>/config.redacted.json
results/<run_id>/manifest.sha256
results/<run_id>/agent-a-summary.json
results/<run_id>/agent-b-summary.json
results/<run_id>/publish.jsonl
results/<run_id>/missing.jsonl
results/<run_id>/duplicate.jsonl
results/<run_id>/history-reconcile.json
results/<run_id>/db-reconcile-p2p.json
results/<run_id>/db-reconcile-group.json
results/<run_id>/timeline.json
results/<run_id>/metrics/im-server.prom
results/<run_id>/metrics/load-agent.prom
results/<run_id>/metrics/kafka.json
results/<run_id>/metrics/redis.json
results/<run_id>/metrics/mysql.json
results/<run_id>/metrics/kubernetes.json
results/<run_id>/metrics/network.json
results/<run_id>/logs/im-server-errors.log
results/<run_id>/logs/kafka-errors.log
results/<run_id>/logs/mysql-slow-summary.log
results/<run_id>/grafana-snapshot.json
results/<run_id>/report.md

缺失明细至少包含 run_id、场景、Topic 脱敏哈希、发送者索引、接收者索引、client_mid、ACK seq、发送时间、最后等待时间、发送 Pod 和接收 Pod。不得写入 Token、密码、API Key 或完整手机号。

最终 report.md 必须分别给出:

  • 压测业务量和消息正确性结论。
  • 实时投递与历史恢复结论。
  • Kafka 生产、消费、lag、排空和死信结论。
  • MySQL 落库数量、吞吐、耗时、锁与 IO 结论。
  • Redis OPS、耗时、内存、幂等/seq 错误和 fanout 结论。
  • 每个 Pod/Node 以及两台压测机的资源峰值和瓶颈判断。
  • 测试是否有效、是否通过,以及所有未通过项的原始证据路径。

14. 推荐执行顺序

  1. 在测试窗口前完成环境门槛检查和 2000 账号准备。
  2. 完成 1000 对好友关系与 2000 人群,运行 verify 直到全部通过。
  3. 先用 20 对 P2P、100 人群做冒烟测试,验证统计口径。
  4. 执行 P0 热身。
  5. 执行 S1,等待服务端和 Kafka 恢复基线至少 5 分钟。
  6. 执行 S2,等待恢复基线至少 10 分钟。
  7. 执行 S3。
  8. 合并结果,按实时链路与持久化链路分别给出结论。
  9. 全部稳定后再单独进行 Pod 重启、断网或 Kafka/Redis 故障注入,不与本轮无故障基线混跑。