压测插件

bench-plugin 是一款通用的 MQTT 压测插件，可用于测试任意 MQTT Broker（如 EMQX、Mosquitto、ActiveMQ 等），支持 发布压测 和 订阅压测 两种场景，帮助开发者评估 MQTT broker 的性能表现。

功能概述

• 发布压测：模拟大量客户端同时向 MQTT broker 发布消息，测试 broker 的消息接收和处理能力
• 订阅压测：模拟大量订阅者订阅主题，同时可选启动发布者向这些主题发布消息，测试 broker 的消息分发能力
• 实时输出 TPS（每秒事务数）统计数据
• 支持灵活的压测参数配置

压测场景

bench-plugin 支持三种压测模式，适用于不同的测试需求：

场景一：进程内压测（自测模式）

graph LR
    subgraph smart-mqtt 进程
        A[压测插件] -->|发布/订阅| B[Broker]
    end
    
    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#e8f5e8

说明：smart-mqtt broker 和插件处于同一个进程中，即自己压测自己。

• 优点：架构简单，部署方便
• 缺点：存在资源竞争，会对测试结果造成波动，无法测出极限能力
• 适用场景：快速验证功能、简单的性能摸底

场景二：单节点压测（横向对比）

graph LR
    subgraph 压测机
        A[smart-mqtt<br/>压测插件]
    end
    
    subgraph 被测机
        B[Broker<br/>EMQX/Mosquitto/smart-mqtt]
    end
    
    A -->|MQTT| B
    
    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#fff3e0

说明：分开部署，smart-mqtt 启动压测插件对其他节点的 broker 进行压测。这些 broker 可以是 smart-mqtt，也可以是其他类型的 broker（如 EMQX、Mosquitto、ActiveMQ 等）。

• 优点：数据更准确，无资源竞争干扰
• 适用场景：各 broker 产品的横向性能对比、单节点性能评估

场景三：集群压测

graph TB
    subgraph 压测机
        A[smart-mqtt<br/>压测插件]
    end
    
    subgraph Broker集群
        B[Load Balancer] --> C[Broker 节点1]
        B --> D[Broker 节点2]
        B --> E[Broker 节点N]
    end
    
    A -->|MQTT| B
    
    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#fff3e0
    style C fill:#e8f5e8
    style D fill:#e8f5e8
    style E fill:#e8f5e8

说明：分开部署，被压测对象是一套完整的 Broker 集群，通常包含负载均衡器和多个 Broker 节点。

• 优点：真实模拟生产环境，评估集群整体吞吐能力
• 适用场景：集群性能评估、容量规划

场景	部署方式	准确性	适用场景
进程内压测	同一进程	⭐⭐	功能验证、快速摸底
单节点压测	分开部署	⭐⭐⭐⭐	横向对比、单节点评估
集群压测	分开部署	⭐⭐⭐⭐⭐	生产环境评估、容量规划

核心组件

• BenchPlugin：插件入口，负责初始化压测任务和调度
• PluginConfig：压测插件配置，包含公共参数和场景特定参数
• PublishConfig：发布压测配置
• SubscribeConfig：订阅压测配置

配置参数

在 plugin.yaml 中配置压测插件，支持以下参数：

公共参数

参数	类型	默认值	说明
scenario	String	publish	压测场景：publish=发布压测，subscribe=订阅压测
host	String	127.0.0.1	MQTT 服务器地址
port	int	1883	MQTT 服务器端口
topicCount	int	128	主题数量
qos	int	0	QoS 等级：0=AtMostOnce，1=AtLeastOnce，2=ExactlyOnce
payloadSize	int	1024	消息负载大小（字节）

发布压测配置 (publish)

参数	类型	默认值	说明
connections	int	1000	发布者数量（并发连接数）
publishCount	int	1	每次发布的消息数量
period	int	1	发布间隔（毫秒）

订阅压测配置 (subscribe)

参数	类型	默认值	说明
connections	int	1000	订阅者数量（并发连接数）
publisherCount	int	1	发布者数量，设为 0 表示不启动发布者
publishCount	int	1	每次发布的消息数量
publishPeriod	int	1	发布间隔（毫秒）

使用说明

通过 smart-mqtt 后台管理控制台的插件管理功能，可以方便地进行压测场景的设置和启停。

1. 登录管理控制台：访问 smart-mqtt 管理控制台（默认端口 18083），登录后台管理系统

2. 进入插件管理：在左侧导航栏选择「插件管理」菜单，找到「压测插件」

3. 配置压测参数：

   • 点击插件的「配置」按钮
   • 根据压测需求设置参数（场景、连接数、payload 大小、QoS 等）
   • 保存配置

4. 启动压测：

   • 点击插件的「启动」按钮开始压测
   • 插件会自动加载配置并开始执行压测任务

5. 查看压测数据：

   • 在插件详情页或控制台日志中观察压测数据
   • 包括：total（消息总数）、TPS（每秒事务数）

6. 停止压测：

   • 点击插件的「停止」按钮结束压测
   • 插件会优雅关闭所有连接

性能测试数据

以下是通过本压测插件对 smart-mqtt 进行压测的性能数据，供参考。

环境准备

一台装有 Docker 的 Linux 服务器、Windows 或者 Macbook。

支持主流的 amd64 和 arm64 架构。

Tip

若进行海量连接测试，需要配置文件描述符限制：ulimit -n 65535

消息订阅压测

场景设计：

• MQTT Client 订阅者数量：2000
• MQTT Client 发布者数量：10（每个连接每秒发布 100 条消息）
• Topic 数量：128
• 消息 payload 大小：128 字节

消息质量	smart-mqtt	某三方Broker
QoS0	1000W/s	800W/s
QoS1	540W/s	400W/s
QoS2	320W/s	200W/s

消息发布压测

场景设计：

• MQTT Client 发布者数量：2000（每个连接每秒发布 10000 条消息）
• Topic 数量：128
• 消息 payload 大小：128 字节

消息质量	smart-mqtt	某三方Broker
QoS0	230W/s	230W/s
QoS1	100W/s	100W/s
QoS2	63W/s	63W/s

说明

以上性能数据仅供参考，实际性能受硬件配置、网络环境、JVM 参数等多种因素影响。

横向对比测试

使用压测插件可以对第三方 MQTT Broker 进行横向对比测试。项目提供了 Docker Compose 配置文件，方便快速搭建测试环境。

测试环境架构

graph LR
    subgraph 压测容器
        A[smart-mqtt<br/>压测插件]
    end
    
    subgraph 被测容器
        B[EMQX/Mosquitto/<br/>smart-mqtt]
    end
    
    A -->|MQTT:1883| B
    
    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#fff3e0

Docker Compose 配置

在项目根目录的 docker-compose.yml 中预置了测试环境：

networks:
  mqtt-network:
    driver: bridge

services:
  # 压测端：运行 smart-mqtt 压测插件
  smart-mqtt:
    container_name: smart-mqtt
    image: smartboot/smart-mqtt:latest
    environment:
      ENTERPRISE_ENABLE: true      # 启用企业版特性
      BROKER_MAXINFLIGHT: 256
    ports:
      - 18083:18083                 # 管理控制台
      - 1883:1883                   # MQTT 端口

  # 被测端：待测试的 MQTT Broker
  mqtt-broker:
    container_name: mqtt-broker
    image: smartboot/smart-mqtt:latest
    environment:
      ENTERPRISE_ENABLE: false
      BROKER_MAXINFLIGHT: 256

测试第三方 Broker

如需测试其他 Broker（如 EMQX），修改 mqtt-broker 服务配置：

mqtt-broker:
  container_name: emqx
  hostname: mqtt-broker
  image: emqx/emqx:5.0.24
  networks:
    mqtt-network: null
  restart: always
  security_opt:
    - no-new-privileges:true
  user: root:root
  logging:
    driver: "json-file"
    options:
      max-size: "100m"
      max-file: "1"

Note

同一时刻只能存在一个服务名为 mqtt-broker 的容器，测试不同 Broker 时需注释掉其他同名服务。

执行测试步骤

1. 启动测试环境：

docker-compose up -d

2. 配置压测插件：

   • 访问 smart-mqtt 管理控制台：http://localhost:18083
   • 进入「插件管理」→「压测插件」→「配置」
   • 设置 host 为 mqtt-broker（被测容器名称）
   • 设置 port 为 1883（被测容器 MQTT 端口）

3. 启动压测：

   • 点击「启动」按钮开始压测
   • 在控制台日志中查看实时 TPS 数据

4. 查看结果：

# 查看 smart-mqtt 容器日志
docker-compose logs -f smart-mqtt

5. 停止测试：

docker-compose down

注意事项

• 压测插件会在服务启动后延迟 5 秒开始执行，以便 broker 完全初始化
• 压测过程中可以随时停止 smart-mqtt 服务，插件会优雅关闭所有连接
• 建议在压测前确保服务器资源充足，避免因资源耗尽影响测试结果
• 订阅压测场景下，publisherCount 设为 0 时只会创建订阅者连接，不会发送消息，适用于测试订阅性能
• 高并发压测时注意调整系统文件描述符限制（ulimit）