istio/fortio

自动构建

Fortio是Go编写的轻量级负载测试工具和库，支持设置QPS负载，记录延迟直方图与百分位数，提供Web UI结果可视化。包含HTTP/GRPC/TCP/UDP回显、代理等服务器调试功能，3Mb Docker镜像，适用于API性能测试与网络调试。

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Fortio

镜像概述和主要用途

Fortio（Φορτίο）最初是Istio的负载测试工具，现已发展为独立项目，名称源自希腊语“φορτίο”（意为“负载/负担”）。它是一个快速、轻量级（3Mb Docker镜像，依赖极少）的负载测试工具，同时也是可复用、可嵌入的Go库，支持命令行模式和服务器模式，服务器端包含简单Web UI及结果可视化功能。

Fortio主要用于以指定的每秒查询数（QPS）运行负载测试，记录执行时间直方图并计算百分位数（如p99，表示99%的请求响应时间小于该值）。支持按持续时间、固定调用次数运行，或持续运行直至中断。此外，它还提供类似httpbin的服务器端调试功能，如请求回显、延迟/错误注入、TCP/UDP回显、代理等。

核心功能和特性

负载测试核心能力

精确QPS控制：支持设置目标QPS或最大速度模式（每个连接/线程的最大负载）
灵活运行模式：按持续时间（-t）、固定调用次数（-n）或持续运行直至中断
详细结果记录：生成延迟直方图，计算自定义百分位数（默认p50/p75/p90/p99/p99.9）
多协议支持：HTTP、GRPC、TCP、UDP

服务器端调试功能

请求回显：返回请求头、方法、路径等信息（类似httpbin）
延迟/错误注入：按概率分布添加响应延迟或返回指定错误码
网络工具：TCP/UDP回显服务、TCP代理、HTTP扇出/散射聚集代理
GRPC支持：GRPC回显、健康检查服务

其他特性

轻量级：3Mb Docker镜像，极小依赖
Web UI：直观展示单结果延迟图表及多结果对比图表（min/max/avg/QPS/百分位数）
可嵌入性：作为Go库集成到其他项目（日志、统计、HTTP工具等组件可独立复用）
稳定性：成熟稳定，无已知重大bug，问题修复响应迅速

使用场景和适用范围

主要适用场景

API/服务负载测试：评估服务在不同QPS下的响应性能和稳定性
性能基准测试：建立服务响应时间、吞吐量的基准参考
网络调试：利用回显/代理功能诊断请求头、延迟、连接问题
GRPC/HTTP服务测试：验证GRPC健康检查、HTTP重定向等特性
CI/CD集成：作为自动化测试环节，验证部署后服务性能

目标用户

开发工程师（API性能验证）
测试工程师（负载测试与基准测试）
运维工程师（服务稳定性监控）
SRE（性能故障排查）

安装与使用方法

安装方式

Docker（推荐）

shell
# 拉取镜像
docker pull fortio/fortio

# 启动服务器模式（含Web UI）
docker run -p 8080:8080 -p 8079:8079 fortio/fortio server

# 运行负载测试
docker run fortio/fortio load [***]

源码安装

shell
# 需Go 1.16+
go get fortio.org/fortio
# 可执行文件位于$GOPATH/bin/fortio

二进制包

从GitHub Releases下载对应平台的二进制包：

shell
# Linux示例
curl -L [***] \
  | sudo tar -C / -xvzpf -

包管理器

macOS：brew install fortio
Windows：下载ZIP包并解压，执行fortio.exe

命令行参数说明

核心参数（负载测试）

参数	描述示例
`-qps rate`	查询每秒数（QPS），0表示无等待/最大速度（默认8）
`-c connections`	并行连接数（协程数）（默认4）
`-t duration`	测试持续时间（如`-t 30m`表示30分钟，默认5s），0表示持续运行直至中断
`-n numcalls`	固定调用次数（替代持续时间），默认0（使用-t）
`-r resolution`	直方图最低桶分辨率（秒，默认0.001即1ms），建议设为预期延迟的1/10
`-H "header: value"`	添加请求头（可多次指定，如`-H "Host: example.com"`）
`-a`	自动保存JSON结果（文件名含标签和时间戳）
`-json filename`	输出JSON结果到文件（`-`表示stdout），建议配合`.json`后缀以便`report`命令识别
`-labels "l1 l2"`	添加自定义标签到结果JSON（默认包含目标URL和主机名）

完整参数列表

执行fortio help或查看***文档获取全部参数。

基本使用示例

1. 启动服务器（含Web UI）

shell
# 默认端口（8080: HTTP服务，8079: GRPC服务）
fortio server

# 自定义HTTP端口
fortio server -http-port 10.10.10.10:8088

# Unix域套接字
fortio server --http-port /tmp/fortio-uds-http

Web UI访问地址：http://localhost:8080/fortio/

2. HTTP负载测试

shell
# 基础测试（默认8 QPS，持续5s）
fortio load [***]

# 高并发测试（100 QPS，20连接，持续1分钟）
fortio load -qps 100 -c 20 -t 1m [***]

# POST请求（指定 payload）
fortio load -payload "test data" -content-type "application/json" [***]

3. TCP负载测试

shell
# 启动TCP回显服务器
fortio tcp-echo &

# 最大速度测试（10万次调用）
fortio load -qps -1 -n *** tcp://localhost:8078

4. UDP负载测试

shell
# 启动UDP回显服务器
fortio udp-echo &

# 最大速度测试（10万次调用）
fortio load -qps -1 -n *** udp://localhost:8078/

5. GRPC测试

shell
# GRPC ping测试（5次调用）
fortio grpcping -n 5 localhost:8079

# TLS加密GRPC测试
fortio grpcping -cacert /path/to/ca.crt localhost:8079

Docker部署示例

服务器模式（含Web UI）

shell
docker run -d \
  -p 8080:8080 \
  -p 8079:8079 \
  --name fortio-server \
  fortio/fortio server

访问http://localhost:8080/fortio/查看Web UI。

负载测试模式

shell
# 测试本地服务（需确保容器网络可达）
docker run --rm fortio/fortio load -qps 100 -t 30s [***]

配置参数详解

环境变量

无特殊环境变量，配置主要通过命令行参数实现。

动态标志配置

通过-config参数指定配置目录，支持动态更新部分参数（如最大延迟max-echo-delay）：

shell
fortio server -config /path/to/config-dir

结果文件管理

使用-a自动生成带时间戳的JSON结果（如fortio-20231001-***.json）

通过fortio report命令启动报告服务器，浏览历史结果：

shell
fortio report -data-dir /path/to/results

示例输出解析

TCP负载测试输出

shell
$ fortio load -qps -1 -n *** tcp://localhost:8078
Fortio 1.17.0 running at -1 queries per second, 16->16 procs, for *** calls: tcp://localhost:8078
20:01:31 I tcprunner.go:218> Starting tcp test for tcp://localhost:8078 with 4 threads at -1.0 qps
Starting at max qps with 4 thread(s) [gomax 16] for exactly *** calls (25000 per thread + 0)
20:01:32 I periodic.go:558> T003 ended after 1.240585427s : 25000 calls. qps=20151.77629520873
...
Aggregated Function Time : count *** avg 4.9404876e-05 +/- 1.145e-05 min 2.7697e-05 max 0.000887051 sum 4.94048763
# range, mid point, percentile, count
>= 2.7697e-05 <= 0.000887051 , 0.000457374 , 100.00, ***
# target 50% 0.00045737
# target 75% 0.00067221
# target 90% 0.000801115
# target 99% 0.000878457
# target 99.9% 0.000886192
All done *** calls (plus 0 warmup) 0.049 ms avg, 80495.0 qps

关键指标：

qps：吞吐量（每秒调用数）
avg：平均延迟（秒）
percentiles：百分位数（如p99表示99%的请求延迟小于该值）
sum：总执行时间

GRPC Ping测试输出

shell
$ fortio grpcping -n 5 localhost
22:36:55 I pingsrv.go:150> Ping RTT 212000 (avg of 259000, 217000, *** ns) clock skew -***
...
RTT histogram usec : count 15 avg 144.73333 +/- 44.48 min 101 max 259 sum 2171
# range, mid point, percentile, count
>= 101 <= 110 , 105.5 , 26.67, 4
> 110 <= 120 , 115 , 40.00, 2
...
# target 50% 130