3580 подписчиков

Нагрузочное тестирование. Что за зверь? Виды нагрузочного тестирования.

4 сентября 20244 сен 2024

10 мин

Оглавление

Цели нагрузочного тестирования
Основные параметры, измеряемые при нагрузочном тестировании
Виды нагрузочного тестирования

Нагрузочное тестирование — это процесс оценки производительности программного обеспечения или системы под определенными нагрузками для определения ее поведения в условиях интенсивного использования. Это один из типов нефункционального тестирования, который помогает выявить пределы производительности системы, определить узкие места и понять, как она будет работать при пиковых нагрузках.

Простыми словами нагрузочное тестирование — это проверка, насколько хорошо программа или система справляется с большим количеством пользователей или большим объемом данных. Простыми словами, это как проверка, выдержит ли сайт или приложение, если на него одновременно зайдут много людей, чтобы убедиться, что оно не "упадет" и продолжит работать быстро и без сбоев.

Цели нагрузочного тестирования

1. Определение производительности: Измерение, насколько быстро система реагирует на запросы при определенной нагрузке.

2. Выявление узких мест: Определение компонентов системы, которые не справляются с увеличением нагрузки.

3. Оценка устойчивости: Проверка, как долго система может работать под высокой нагрузкой без сбоев.

4. Оценка масштабируемости: Определение, насколько система может быть масштабирована для поддержки большего числа пользователей или обработки большего объема данных.

5. Подготовка к реальным условиям эксплуатации: Моделирование реальных сценариев использования системы для оценки ее готовности к нагрузке.

Основные параметры, измеряемые при нагрузочном тестировании

1. Время отклика: Время, которое требуется системе для обработки запроса и предоставления ответа.

2. Пропускная способность: Количество операций или транзакций, которые система может обработать за единицу времени.

3. Использование ресурсов: Оценка потребления системных ресурсов (процессор, память, диск, сеть) под нагрузкой.

4. Частота ошибок: Количество ошибок или сбоев, возникающих при увеличении нагрузки.

Виды нагрузочного тестирования

1. Нагрузочное тестирование (Load Testing)
Проверяет, как система или сайт справляется с заданной нагрузкой. Цель — убедиться, что система может обработать определенное количество запросов за определенное время без ухудшения производительности. Это помогает понять, сможет ли система выдержать предполагаемую нагрузку в реальных условиях.

Посмотрите как создать свой первый нагрузочный тест здесь.

2. Тестирование производительности (Performance Testing)
Оценивает, как система ведет себя в различных условиях. Это тестирование помогает определить, при каком максимальном количестве запросов система все еще работает быстро и стабильно, а при каком объеме данных начинают возникать проблемы, такие как замедление работы или ошибки.

3. Тестирование стабильности (Stability Testing)
Проверяет надежность и работоспособность системы в течение длительного времени. Это важно для понимания того, как долго система может эффективно функционировать под постоянной нагрузкой без сбоев и деградации производительности.

4. Стрессовое тестирование (Stress Testing)
Тестирует систему на предельных нагрузках, превышающих обычные условия эксплуатации. Цель — выявить, как система поведет себя при экстремальных нагрузках и определить ее пределы. Это позволяет подготовиться к возможным пиковым нагрузкам и понять, где могут возникнуть сбои.

5. Тестирование отказоустойчивости (Failover Testing)
Проверяет, как система справляется с аварийными ситуациями, например, сбоем одного из серверов. Важно убедиться, что система правильно переключается на резервные компоненты или серверы и продолжает работать без значительных потерь производительности или данных.

5. Тестирование объемов (Volume Testing)
Оценивает, как система работает с большими объемами данных. Цель — проверить, как увеличивается или снижается производительность при обработке больших массивов данных, и выявить возможные узкие места в архитектуре системы.

6. Тестирование масштабируемости (Scalability Testing)
Проверяет, насколько система готова к увеличению нагрузки, например, при росте числа пользователей или объема данных. Это тестирование помогает понять, как система будет масштабироваться и адаптироваться к новым условиям, и где могут возникнуть проблемы.

7. Тестирование нагрузки на сервер (Server Load Testing)
Оценивает, сколько пользователей одновременно могут успешно отправить запросы на сервер и получить корректные результаты. Это помогает определить точку, в которой сервер начинает испытывать трудности с обслуживанием всех запросов, и выявить необходимость оптимизации или масштабирования.

Нормативы нагрузочного тестирования по видам

Определение конкретных нормативов для различных видов нагрузочного тестирования зависит от типа приложения, его назначения и ожиданий бизнеса. Однако, можно выделить общие ориентиры для оценки результатов тестирования различных типов программного обеспечения (ПО). Эти ориентиры могут варьироваться в зависимости от конкретных требований проекта и отрасли.

1. Нагрузочное тестирование (Load Testing)

Веб-приложение:

Хорошие результаты: Время отклика страниц не превышает 2-3 секунд при 80% от максимально предполагаемой нагрузки.
Неудовлетворительные результаты: Время отклика превышает 5 секунд, или система начинает выдавать ошибки при нагрузке менее 80% от ожидаемой.

Финансовое приложение:

Хорошие результаты: Система обрабатывает транзакции стабильно, при этом время отклика не превышает 1-2 секунд.
Неудовлетворительные результаты: Увеличение времени обработки транзакции до более чем 5 секунд, или появление ошибок при обработке значительного числа транзакций.

Игровое приложение:

Хорошие результаты: Время отклика серверов не превышает 50-100 мс при ожидаемом количестве игроков.
Неудовлетворительные результаты: Задержка превышает 200 мс, что может приводить к нарушению игрового процесса.

2. Тестирование производительности (Performance Testing)

Веб-сайт e-commerce:

Хорошие результаты: Сайт может обрабатывать до 1000-5000 запросов в минуту с минимальной деградацией производительности.
Неудовлетворительные результаты: Сайт начинает замедляться при нагрузке ниже 1000 запросов в минуту или появляются ошибки.

Корпоративное ПО (ERP):

Хорошие результаты: Система поддерживает до 500-2000 одновременных пользователей без значительного увеличения времени отклика (до 2 секунд).
Неудовлетворительные результаты: Система начинает замедляться или выдавать ошибки при одновременной работе менее 500 пользователей.

Системы управления базами данных:

Хорошие результаты: Время выполнения сложных запросов не превышает 1-3 секунд при большом объеме данных.
Неудовлетворительные результаты: Время выполнения запросов превышает 5 секунд, или система начинает выдавать ошибки при увеличении объема данных.

3. Тестирование стабильности (Stability Testing)

Веб-приложение:

Хорошие результаты: Приложение работает стабильно в течение 24-72 часов под постоянной нагрузкой без утечек памяти или снижения производительности.
Неудовлетворительные результаты: Приложение начинает замедляться, появляются ошибки или утечки памяти в течение первых 12 часов тестирования.

Система реального времени (например, мониторинг):

Хорошие результаты: Система продолжает стабильно работать в течение нескольких дней без сбоев и с минимальным временем отклика.
Неудовлетворительные результаты: Система начинает деградировать через несколько часов, теряя данные или замедляясь.

4. Стрессовое тестирование (Stress Testing)

Корпоративное ПО:

Хорошие результаты: Система продолжает функционировать при нагрузке, в 2-3 раза превышающей проектные значения, хотя и с ростом времени отклика.
Неудовлетворительные результаты: Система полностью выходит из строя или начинает выдавать критические ошибки при нагрузке, превышающей проектную на 50%.

Сайт социальной сети:

Хорошие результаты: Сайт выдерживает всплески трафика (например, во время значимых событий) с минимальным или умеренным снижением производительности.
Неудовлетворительные результаты: Сайт перестает отвечать или начинает выдавать ошибки при внезапном увеличении нагрузки в 1,5-2 раза.

5. Тестирование отказоустойчивости (Failover Testing)

Облачные сервисы:

Хорошие результаты: Автоматическое переключение на резервный сервер занимает менее 1 минуты, и пользователи не замечают значительного перерыва в обслуживании.
Неудовлетворительные результаты: Переключение занимает более 5 минут или вызывает потерю данных.

Финансовые системы:

Хорошие результаты: Аварийное переключение на резервные системы происходит без потерь транзакций, с минимальной задержкой (до нескольких секунд).
Неудовлетворительные результаты: Потеря данных или значительная задержка в обработке транзакций после сбоя.

6. Тестирование объемов (Volume Testing)

Базы данных:

Хорошие результаты: Система стабильно обрабатывает большие объемы данных (миллионы записей) с минимальным увеличением времени выполнения операций.
Неудовлетворительные результаты: Система начинает существенно замедляться или выдавать ошибки при обработке большого объема данных.

7. Тестирование масштабируемости (Scalability Testing)

Веб-приложение:

Хорошие результаты: Система поддерживает увеличение количества пользователей на 50-100% без значительного снижения производительности.
Неудовлетворительные результаты: Система начинает замедляться или выдавать ошибки при увеличении числа пользователей на 25-50%.

Облачные сервисы:

Хорошие результаты: Система автоматически масштабируется при увеличении нагрузки, обеспечивая стабильную производительность.
Неудовлетворительные результаты: Система не справляется с увеличением нагрузки, проявляется деградация производительности.

8. Тестирование нагрузки на сервер (Server Load Testing)

Веб-сервер:

Хорошие результаты: Сервер может обрабатывать до 500-1000 одновременных запросов без значительного увеличения времени отклика.
Неудовлетворительные результаты: Сервер начинает замедляться или отказывать при одновременной обработке менее 500 запросов.

Игровые серверы:

Хорошие результаты: Серверы поддерживают до 1000-2000 одновременных игроков без заметной задержки (до 50-100 мс).
Неудовлетворительные результаты: Серверы начинают терять соединения или показывают значительную задержку (более 200 мс) при меньшем количестве игроков.

Эти ориентиры являются общими и могут изменяться в зависимости от конкретных требований проекта, бизнес-целей и типа приложения. Важно учитывать специфику каждой системы и реальный сценарий использования при установлении нормативов для нагрузочного тестирования.

Процесс нагрузочного тестирования

1. Планирование: Определение целей тестирования, нагрузочных сценариев, метрик и критериев успеха.

2. Создание сценариев нагрузки: Разработка сценариев, которые моделируют реальное использование системы (например, количество пользователей, типы операций).

3. Настройка тестовой среды: Подготовка инфраструктуры и инструментов для проведения тестирования.

4. Запуск тестов: Выполнение тестов и сбор данных о производительности системы.

5. Анализ результатов: Изучение данных, выявление узких мест и проблем, подготовка отчетов.

6. Оптимизация: Внесение изменений в систему для улучшения производительности на основе результатов тестирования.

7. Повторное тестирование: Повторное выполнение тестов после оптимизации для проверки улучшений.

Инструменты для нагрузочного тестирования

Существует множество инструментов, используемых для нагрузочного тестирования. Некоторые из наиболее популярных включают:

Apache JMeter: Открытый инструмент для нагрузочного тестирования, поддерживающий различные протоколы (HTTP, FTP, SOAP, и др.).
LoadRunner: Коммерческий инструмент от Micro Focus для проведения нагрузочного тестирования на различных уровнях.
Gatling: Инструмент с открытым исходным кодом, предназначенный для тестирования веб-приложений.
BlazeMeter: Облачная платформа для нагрузочного тестирования, которая поддерживает JMeter и другие инструменты.
Locust: Инструмент для распределенного нагрузочного тестирования, написанный на Python, который позволяет моделировать поведение тысяч пользователей.

Заключение

Нагрузочное тестирование является критически важным этапом в процессе разработки и эксплуатации программного обеспечения. Оно позволяет убедиться в том, что система сможет функционировать эффективно и надежно под ожидаемой и даже экстремальной нагрузкой. Регулярное проведение нагрузочного тестирования помогает предотвратить сбои, минимизировать риски и обеспечить положительный пользовательский опыт.