针对 AWS Lambda 与 Azure Functions 的无服务器负载测试

当基础设施消失时,性能工程师所依赖的假设也随之消失。无服务器计算——通过 AWS Lambda、Azure Functions 和 Google Cloud Functions ——承诺无限的可扩展性和零运维。但在实践中,它把传统服务器的稳态负载模型替换为更动态且不可预测的模式。

一个函数可以在毫秒内从零扩展到数百个实例,然后同样迅速消失。C
缓存被重置。运行时重新初始化。指标分散在提供商的 API 中,而不是集中在系统仪表盘上。
这种弹性很强大——但它打破了所有传统的负载测试规则。

要理解无服务器应用在真实流量下的表现,必须重新思考如何在一个没有服务器的世界中定义、模拟和解释“负载”。

在本文中,我们将审视无服务器负载测试的世界,帮助你理解要正确执行测试需要哪些要素。

无服务器如何改变测试模型

无服务器不仅改变了代码运行的位置,也改变了性能在压力下的表现方式。

每个无服务器函数只存在足够长的时间来完成它的工作。它启动、运行并消失——因此每个请求可能落在一个具有不同启动状态的新实例上。经过一段不活跃期后的第一次调用会触发冷启动(cold start),平台必须分配资源并将代码加载到内存中。随后调用会重用同一个“热”容器,直到它被逐出。

传统的负载测试假定你可以预热服务器并在稳定负载下保持它们运行。在无服务器系统中,并发不会保持不变——每个函数实例会随着流量变化而出现和消失。

你无法安装代理或查看 CPU 图表。真正的洞察来自提供商的指标,比如 AWS CloudWatch 或 Azure Application Insights。

基本上——在无服务器环境中,性能是动态的、分布式的,并且通过间接方式测量。这就是为什么测试需要完全不同的思维方式。

无服务器负载测试中的常见陷阱

即便是有经验的性能团队在测试函数时也会犯错。陷阱隐蔽但代价高昂。

1. 忽视冷启动

许多团队在测试中重复使用同一实例,只衡量热执行(warm runs)。真实用户没有这种奢侈。冷启动期间的延迟峰值可能决定用户体验的成败——尤其是低流量端点。

2. 忽视限流

无服务器平台会强制并发限制。AWS Lambda 默认每个账户 1,000 个并发执行,Azure Functions 则根据计划而异。当超过这些限制时,请求会被排队或静默丢弃,使得结果看起来误导性地“干净”。

3. 将函数孤立看待

你的函数可能无限扩展,但它写入的数据库不会。下游依赖——RDS、Cosmos DB、Redis——在持续突发负载下会成为真正的瓶颈。

4. 只测量响应时间

无服务器性能是多维的。执行时长、调用并发以及成本都会动态变化。一个“快速”的测试如果低效扩展,仍然可能让你的云预算爆表。

5. 忽视事件源与触发器

许多负载测试直接调用函数,绕过了真实的入口点,如 API Gateway、队列或 blob 事件。这会遗漏事件反序列化、认证和路由带来的延迟——这些是现实世界性能的重要组成部分。

6. 在缺乏可观测性的情况下测试

函数是短暂的,日志也是如此。没有 CloudWatch、Application Insights 或分布式追踪,你只能看到响应时间,却看不到背后的原因——冷启动、依赖延迟或限流事件。

7. 忘记将成本作为性能指标

在无服务器环境中,性能与定价密不可分。更多内存可以降低执行时间,但会增加支出;更高并发可以提高吞吐,但可能触发扩展费用。忽略成本动态会掩盖在生产中至关重要的低效点。

有效地测试无服务器系统意味着考虑从调用到结果之间的所有隐形层。忽略它们,你的指标就会说谎——即便函数本身没有失败。

设计有效的无服务器负载测试

传统负载测试基于稳定的 ramp-up 和可预测的服务器。无服务器不遵循这些规则。每次函数调用都是一个短暂事件,由外部信号触发——API 调用、队列消息或文件上传。架构本身是事件驱动、弹性的且无状态的。这意味着有效的测试必须反映系统的实际使用方式,而不是传统基础设施曾经的行为。

当测试能模仿事件驱动行为而非传统流量曲线时,才算成功。目标不是模拟恒定流量——而是捕捉真实工作负载的突发且不可预测特性。以下是正确做法:

真实建模调用模式

通过驱动生产的相同事件源触发负载——API Gateway、存储事件或队列消费者。直接调用端点的合成循环常常错过平台级限流和序列化开销。

分别模拟冷启动与热执行

通过在时间或区域上错开调用来故意触发冷启动。然后运行持续突发以衡量热态稳定性。理解这两种条件是预测不同流量级别下用户体验的唯一方法。

使用短而密集的测试

无服务器工作负载设计用于突发弹性,而非马拉松式的长时间运行。1 到 2 分钟的高并发通常比半小时的耐力测试更能揭示扩展模式和瓶颈。

跨并发层级测量

在 10、100、1,000 及更高等级运行测试。每个阈值会暴露新的扩展行为——冷启动饱和、限流开始,或函数间的资源竞争。

将成本与性能一同跟踪

每个结果都应将延迟与美元影响关联起来。AWS 和 Azure 按执行时间与内存分配计费,因此成本是性能指标,而非事后补充。

在无服务器测试中,设计应从基础设施基准转向事件建模。你衡量的不是服务器能维持多久,而是函数在不可预测需求下能多快地扩展、恢复并重复执行。把这点做好,无服务器测试就会成为运营智能的一部分。

AWS Lambda vs. Azure Functions:测试前须知

尽管两者都承诺“无服务器”,但在压力下的行为各有不同。下面的表格提供快速参考:

方面 AWS Lambda Azure Functions
冷启动 在 VPC 环境下较慢,使用 provisioned concurrency 时较快 在 Premium 与 Dedicated 计划中较快
并发限制 每区域默认 1,000 的软限制(可申请提升) 依赖计划,通常按区域划分
触发缩放机制 基于每次调用的事件 基于队列深度或 HTTP 请求
指标访问 CloudWatch、X-Ray Application Insights、Log Analytics
调优杠杆 内存、超时、provisioned concurrency 计划等级、预热实例
  1. AWS 的 provisioned concurrency 允许你预热函数以减轻冷启动,但会产生费用。
  2. Azure 提供类似优势的 Premium Functions,并且在扩展控制方面更透明。
  3. 理解这些细微差别有助于将测试参数与平台限制对齐——避免错误的正面结果或不必要的开支。

无服务器负载测试工具

在无服务器环境中运行负载测试并不像把脚本指向某个端点那么简单。每个平台对运行时的抽象不同,每个提供商也都有各自用于触发函数并收集性能数据的 API。你选择的工具决定了你能多准确地模拟流量——以及能获得多少关于实际发生情况的可视化信息。

大多数工程团队从开源框架开始。它们灵活、可脚本化,并且容易集成到 CI/CD 管道。

  • Artillery(开源) – 基于 Node.js 的负载测试框架,支持对 AWS Lambda 与 Azure Functions 的调用。适合事件层级测试——模拟负载载荷、测量延迟,并通过自定义脚本分析冷启动行为。
  • k6(开源) – 为开发者设计,k6 让从代码中生成分布式负载变得简单。它可以与 Function URLs 或 API Gateway 端点无缝集成,并提供执行时长、错误率和吞吐量的详细指标。
  • JMeter(开源) – 经典的 Java 工具仍然适用于通过 API Gateway 或 Azure 端点的同步 HTTP 测试。虽然它不直接暴露函数级别的指标,但其插件生态支持与提供商监控 API 的集成以获得更深入的可见性。
  • AWS Step Functions / Azure Logic Apps – 这些原生编排器可以在相同云区域内模拟真实的流量突发,最小化网络延迟并揭示并发在压力下的扩展行为。

开源工具提供了坚实的基础,但它们需要脚本编写、基础设施搭建和持续维护。它们可以度量函数性能,但不一定能全面衡量用户体验

这正是LoadView 的价值所在。它扩展了开源模型,提供:

  • 跨真实浏览器与区域的云分布式负载生成
  • 对 API、微服务与无服务器后端的端到端可视性
  • 无需手动埋点即可自动化可视化延迟、吞吐与扩展行为

开源框架与 LoadView 共同构成完整的测试堆栈——代码化实验的灵活性结合生产级验证所需的可视性与规模。

解读测试结果:超越响应时间

无服务器测试会产出大量指标——但单纯的速度并不能讲述全部故事。由于基础设施是弹性且不透明的,真正的洞察来自关联分析:将冷启动、并发与成本在负载下的变化连接起来。一项孤立看来“快速”的函数,在流量扩大后仍可能触发限流或产生失控的费用。

要找到真实的性能情况,请追踪并可视化:

  • 冷启动延迟 —— 首次调用与后续调用之间的差值。
  • 持续时间方差(p50/p90/p99) —— 抖动表示扩展问题或内存压力。
  • 并发利用率 —— 多快达到限流与提供商上限。
  • 错误分段 —— 区分用户错误、限流与执行超时。
  • 成本扩展 —— 评估随调用率增长支出的变化。

当这些指标共同绘制时,会形成一条弹性曲线——性能、可靠性与成本开始分歧的点。那条曲线是无服务器性能测试的核心:当架构不再优雅扩展而在经济上开始崩溃的时刻。理解该阈值是将被动监控转变为真正性能工程的关键。

持续验证的最佳实践

无服务器应用持续演进。依赖、运行时与内存分配会随每次部署而变化,本周运行良好的系统下周可能会悄然回归。维持信心需要持续验证——不是一次性测试,而是一种运维纪律。

在 CI/CD 中自动化负载测试

将负载测试视为部署流水线的一部分,而不是事后补充。在每个 release candidate 上自动触发性能检查,让扩展问题在进入生产前暴露,而不是在用户抱怨后才被发现。

每次发布后监控冷启动

代码变更、新依赖或运行时更新都可能改变初始化时间。将冷启动频率与持续时间作为一等性能指标来追踪,以便尽早发现回归。

配置变更后重新测试

调整内存、超时或并发设置可能会改变函数的整体成本与性能配置文件。每次变更都应进行有针对性的负载测试,以确认改进在压力下仍然有效。

跨区域与环境进行比较

区域延迟、资源上限与扩展行为在不同提供商与地理位置间有所差异。进行比较测试有助于识别异常并确保全球一致性。

维护历史基线

存储并审查过往测试数据,以便了解性能随时间的漂移。无服务器的回归常常是沉默的:函数仍能执行,但更慢或更昂贵。基线使这些变化可见。

持续验证让短暂系统保持可预测。它将无服务器性能测试从一次性工作转变为随架构一同成长的可持续反馈循环。

结论:即便没有服务器,负载测试仍然重要

无服务器并不消除性能工程的需要——它重新定义了这项工作。
你的代码仍在运行,你的用户仍在等待,你的成本仍在扩展。区别在于这一切发生在你无法控制的抽象层之后。

有效的无服务器负载测试意味着接受这一现实:关注冷启动、并发以及下游弹性,而不是仅仅关注原始吞吐。
有了正确的测试设计与云原生工具,你可以在用户感知到问题之前,量化函数在真实流量下的表现。

像 LoadView 这样的平台有助于弥合这一差距,提供面向用户的分布式负载测试,适用于 AWS Lambda 与 Azure Functions。即使你不再拥有服务器,你仍然需要证据证明你的性能可以扩展。