Что такое тестирование масштабируемости?

В общих чертах, масштабируемый означает «иметь возможность изменять размер и объем». То же самое относится и к тестированию масштабируемости. С точки зрения непрофессионала, тестирование масштабируемости - это тестирование любого программного обеспечения или приложения для проверки его способности выдерживать и масштабироваться в зависимости от количества пользователей, обращающихся к нему в конкретное / конкретное время. По сути, он проверяет производительность приложения при различных рабочих нагрузках и, следовательно, также называется тестированием производительности. Он проверяет, способна ли система работать должным образом даже в условиях большого трафика, объема данных или частоты запросов и т. Д. Это тип нефункционального тестирования. Тестирование масштабируемости может быть измерено по различным параметрам в зависимости от типа приложения и может быть выполнено на оборудовании, базе данных и программном обеспечении.

В реальном мире очень важно проверить масштабируемость системы перед ее выпуском в производственную среду. Рассмотрим сценарий с веб-сайтом для покупок электронной торговли, и веб-сайт работает нормально в обычные дни, но во время продажи или любого другого особого случая нагрузка / трафик на веб-сайте увеличилась в 2-3 раза, и веб-сайт начинает реагировать очень медленно или происходит сбой в какой-то момент. Это приведет к огромной потере денег и репутации на рынке. Приложения должны быть в состоянии справиться с различными сценариями большого числа пользовательских запросов, объема данных и других рабочих нагрузок. Тестирование масштабируемости гарантирует разработчикам, что приложение готово к выпуску и доступно для клиентов.

Многие люди используют термины «масштабируемость» и «нагрузочное тестирование» взаимозаменяемо, но между этими двумя понятиями есть большая разница. Хотя оба они являются нефункциональным тестированием, нагрузочное тестирование выполняется для проверки того, в какой момент применения максимальной нагрузки приложение будет сломано, но тестирование масштабируемости выполняется для проверки поведения различных атрибутов приложения при применении различных нагрузок от минимальной до максимальной. Его основная цель - тестировать производительность приложения при различных нагрузках, а не тестировать точку отказа приложения.

Как проводится тестирование масштабируемости?

Как обсуждалось выше, тестирование масштабируемости проводится для проверки производительности приложения при различных рабочих нагрузках. Чтобы выполнить тестирование масштабируемости, выполните следующие шаги, используя любой инструмент тестирования масштабируемости, доступный на рынке.

  • Первым шагом является определение повторяемого процесса, который выполняется на протяжении всего жизненного цикла приложения.
  • Поиск любого подходящего программного обеспечения / инструмента для тестирования приложения.
  • Создание хорошей среды тестирования, которая является почти точной копией производственной среды, в которой выполняется все тестирование.
  • Настройте оборудование, необходимое для тестирования масштабируемости.
  • Создание нескольких виртуальных пользователей в виде потоков для выполнения тестирования под различными нагрузками.
  • Создавайте различные сценарии испытаний с учетом различных условий испытаний.
  • Запустите тестовые сценарии в тестовой среде, созданной выше.
  • Оцените результаты и просмотрите различные графики и диаграммы, сгенерированные для каждого сценария.
  • Принимайте корректирующие меры в соответствии с результатами, полученными в приведенных выше сценариях, для повышения производительности приложения.

Инструменты тестирования масштабируемости

Инструмент, используемый для тестирования масштабируемости, зависит от приложения, которое пользователь хочет протестировать. Хотя на рынке есть много инструментов для тестирования масштабируемости, и они тоже с открытым исходным кодом. Некоторые из инструментов упомянуты ниже:

  • LoadUI Pro
  • LoadNinja
  • Apache Jmeter
  • Загрузить вид
  • Neo Load
  • Влияние нагрузки
  • блицкриг
  • погрузчик

На рынке нет классификации лучших и худших инструментов для тестирования масштабируемости. Каждый инструмент предоставляет свои собственные специальные функции для тестирования масштабируемости приложения, но каждая организация имеет определенные критерии, и факторы среды приложения также влияют на выбор любого инструмента для тестирования приложения. Тестерам нужен инструмент тестирования, который может обрабатывать коэффициент нагрузки при различных сценариях.

Атрибуты тестирования масштабируемости

Ниже приведены некоторые из общих атрибутов тестирования масштабируемости:

1) пропускная способность

Пропускная способность определяется как количество запросов, обработанных за единицу времени. Однако для разных приложений определение пропускной способности может отличаться и тестируется по-разному. Например, для веб-приложения пропускная способность проверяется путем проверки количества пользовательских запросов, обработанных за единицу времени, тогда как в случае базы данных пропускная способность измеряется количеством запросов, обработанных за один раз.

2) Использование памяти

Использование памяти также проверяется, чтобы получить наилучшие результаты использования памяти приложением. В разделе «Использование памяти» проверяется количество памяти, используемой для выполнения любой задачи в приложении. Потому что при выполнении любой задачи используется оперативная память, которая должна быть оптимизирована для бесперебойной работы любого приложения. Для меньшего использования памяти программистам следует придерживаться хороших методов программирования, таких как меньшее использование избыточных циклов, уменьшение количества обращений к базе данных, обработка максимальных проверок только на стороне клиента и т. Д. Во многих случаях приложению не хватает памяти из-за большое количество запросов, поэтому разработчики всегда должны иметь дополнительную базу данных для обработки таких ситуаций.

3) загрузка процессора

Использование ЦП проверяется для проверки использования ЦП при выполнении любой задачи в приложении. Загрузка процессора измеряется в мегагерцах. Для меньшего использования ЦП и большей пропускной способности код любого веб-приложения, написанный на любом языке программирования, должен быть должным образом оптимизирован. Разработчики должны избегать методов программирования, таких как мертвый и избыточный код, потоки, ненужные циклы, чтобы снизить нагрузку на процессор. Сон - лучший метод, который следует использовать, чтобы минимизировать использование процессора между ними.

4) Использование сети

In-Network Usage - количество пропускной способности, используемой при выполнении определенной задачи в приложении. Использование сети измеряется байтами, сегментами, пакетами, полученными или отправленными в секунду по сети. Чтобы идеальное приложение дало наилучшие результаты, использование сети должно быть минимальным. Программисты используют различные методы перегрузки, чтобы уменьшить потребление сети и высокую производительность приложения.

5) Время отклика

Это один из самых важных атрибутов в тестировании масштабируемости. Время ответа - это в основном время между запросом пользователя и ответом от сервера приложений. Время отклика проверяется при различных нагрузках либо путем увеличения количества запросов на пользователя, либо путем увеличения количества пользователей, чтобы убедиться, что приложение в какой момент времени начнет отвечать с опозданием. В кластеризованной среде балансировщик нагрузки используется для проверки нагрузки на различные узлы, поэтому может не быть случая, когда один узел перегружен запросом, а другой узел простаивает в ожидании запроса, что приводит к увеличению времени ответа. Для масштабируемого приложения время отклика должно быть минимальным даже при увеличении трафика. Уменьшите время отклика. Более высокая производительность приложения.

6) требуется время для загрузки веб-страницы веб-сайта

Время, затрачиваемое конкретной веб-страницей на загрузку в приложении, также имеет большое значение и влияет на общую производительность веб-сайта. Для быстрой загрузки любой веб-страницы программистам рекомендуется использовать хорошие методы программирования и использовать легкие инструменты, изображения, видео и т. Д., Которые можно легко и быстро загружать.

Подходы тестирования масштабируемости

Существует два подхода к тестированию масштабируемости:

1) Горизонтальное масштабирование

Горизонтальное масштабирование включает в себя добавление большего количества физических машин и ресурсов и, следовательно, снижение нагрузки на каждую машину / ресурс. Этот процесс включает в себя увеличение количества узлов вместо увеличения емкости, нагрузка распределяется между старыми и вновь добавленными ресурсами. Горизонтальное масштабирование называется масштабированием Out, поскольку масштабирование выполняется во внешнем направлении за счет увеличения ресурсов.

Горизонтальное масштабирование выполняется крупными компаниями, такими как Google, Yahoo, Facebook, Amazon и т. Д., Имеющими очень большие проекты / приложения, работающие в многоузловой распределенной среде. Это требует высокого уровня вычислений и может быть достигнуто с помощью кластерных, распределенных по нагрузке и распределенных файловых систем. Горизонтальное масштабирование включает в себя разделение данных, то есть данные делятся между различными узлами. хотя емкость одного узла остается неизменной и не уменьшается, но нагрузка распределяется между разными узлами, и, следовательно, общая производительность улучшается при разных нагрузках. Хотя теоретически проще сделать горизонтальное масштабирование, добавив ресурсы в существующий пул, но практически очень трудно масштабировать приложение.

2) Вертикальное масштабирование

Вертикальное масштабирование подразумевает увеличение мощности уже существующих машин в ЦП, ОЗУ, на диске и на сервере. Это может быть добавление большего количества процессоров к одному и тому же серверу. Например, раньше, когда работа выполнялась одним ЦП, из-за увеличения нагрузки производительность системы начинает снижаться, для этого, несмотря на использование 1 ЦП, количество ЦП было увеличено на одном сервере. Если требование к памяти увеличено с 4 ГБ до 16 ГБ для поддержания хорошей производительности системы или размер диска увеличен по сравнению с существующим размером, выполняется вертикальное масштабирование.

Вертикальное масштабирование обычно выполняется небольшими или средними компаниями для небольших приложений, где можно поддерживать производительность, увеличивая нагрузку, просто увеличивая емкость и размер уже используемых ресурсов. При вертикальном масштабировании данные располагаются на одном узле в одном месте, а нагрузка распределяется между различными процессорами и памятью через несколько узлов. Вертикальное масштабирование сравнительно сложно и ограничено определенной емкостью машины или сервера. MySQL является хорошим примером вертикального масштабирования и может быть достигнут при переключении с небольших на гораздо большие машины. \

Преимущества и недостатки тестирования масштабируемости

преимущества

Ниже приведены некоторые преимущества тестирования масштабируемости:

  • Одним из наиболее важных преимуществ тестирования масштабируемости является то, что он определяет взаимодействие с конечным пользователем при определенной нагрузке, так что можно заранее принять корректирующие меры для устранения проблем и повышения масштабируемости приложения.
  • Он помогает определить ограничения тестируемого веб-приложения с точки зрения времени отклика, использования сети, загрузки процессора и т. Д.
  • Чтобы снизить риск огромных потерь денег и репутации компании из-за плохой производительности приложения, очень важно провести тщательное тестирование масштабируемости, прежде чем выпускать его в производственной среде.
  • Он раскрывает точную причину различных проблем производительности приложения только на этапе тестирования, что позволяет сэкономить много времени и денег при обнаружении в производственной среде.
  • Тестирование масштабируемости также помогает в эффективном отслеживании использования инструмента.

Недостатки

Некоторые недостатки тестирования масштабируемости:

  • Среда тестирования не всегда совпадает с рабочей средой и, следовательно, может привести к различным проблемам и разным результатам.
  • Использование передовых инструментов для тестирования масштабируемости и специальной группы тестирования для тестирования производительности может привести к превышению бюджета проектов.
  • Время, затрачиваемое на тестирование каждого атрибута тестирования масштабируемости, иногда очень велико и может привести к задержке с соблюдением сроков проекта.
  • Иногда тесты, которые действительно работают нормально, терпят неудачу на этапе тестирования из-за неправильных сценариев тестирования, и сценарии тестирования приводят к трате времени на внесение ненужных изменений.
  • Иногда функциональные ошибки остаются позади и не могут быть идентифицированы при тестировании масштабируемости.
  • Время от времени предлагаемое окно тестирования является очень узким, чтобы не нарушать бизнес-процессы, и, следовательно, дефекты остаются незамеченными.

Вывод

В индустрии программного обеспечения очень важно предоставлять клиенту качественные результаты, и для достижения наилучших результатов и производительности тестирование масштабируемости является обязательным условием для полной разработки приложения перед его выпуском в производственную среду. Основная цель тестирования масштабируемости состоит в том, чтобы определить, когда приложение начинает ухудшаться при применении различных рабочих нагрузок, чтобы принимать профилактические меры и вносить изменения, чтобы снизить риск потери денег и репутации на рынке. Хотя метод и инструмент, используемые для тестирования масштабируемости, отличаются от организации к организации и от приложения к приложению.

Теперь почти все компании добавили тестирование масштабируемости как часть своего процесса тестирования. Для тестирования масштабируемости требуется отдельная команда профессионалов и тестировщик, которые полностью разбираются в системе и обладают сильными аналитическими навыками. На рынке существует высокий спрос на тестирование масштабируемости, и компании готовы предложить привлекательные пакеты профессионалам.

Рекомендуемые статьи

Это руководство по тестированию масштабируемости. Здесь мы обсуждаем атрибуты тестирования масштабируемости, инструменты и подходы тестирования масштабируемости, а также преимущества и недостатки тестирования масштабируемости. Вы также можете посмотреть следующие статьи, чтобы узнать больше -

  1. Инструменты тестирования производительности
  2. SOA-тестирование
  3. Инструменты тестирования DevOps
  4. Тестирование черного ящика
  5. Методы испытаний черного ящика

Категория:

Разработка программного обеспечения