Lasttesttypen und Simulationen

Zuletzt aktualisiert: 17. Mai 2024

Warum Lasttests und Leistungstests wichtig sind

In der heutigen schnelllebigen digitalen Welt, in der die Online-Präsenz für Unternehmen von größter Bedeutung ist, ist die Gewährleistung der Leistung und Zuverlässigkeit von Websites und Webanwendungen nicht verhandelbar. Ineffiziente Webseiten, ob langsam geladen oder nicht reagierend, wirken sich direkt auf die finanziellen Einnahmen aus. Es ist wichtig, Leistungstests mit geeigneten Lastsimulationen durchzuführen, um potenzielle Katastrophen zu vermeiden. Wenn sie nicht korrekt ausgeführt werden, brechen frustrierte Benutzer wahrscheinlich Aufgaben ab und suchen nach alternativen Lösungen, selbst wenn das Problem später behoben wird. Dieser Verlust des Engagements wirkt sich nicht nur auf den Umsatz aus, sondern schadet auch dem Vertrauen der Verbraucher und der Markenintegrität, die dem Unternehmen wohl noch mehr schaden. Eine verzögerte Lösung verschlimmert die Herausforderung, das Vertrauen der Verbraucher wiederherzustellen, und verlängert die Realisierung von Kapitalrenditen in Produkte, Teams und Organisationen. Daher sind Leistungstests und -überwachung zu unverzichtbaren Bestandteilen der Software- und Anwendungsentwicklung geworden.

Leistungstests der Lastsimulation spielen in diesem Prozess eine zentrale Rolle, da sie es Unternehmen ermöglichen, die Skalierbarkeit und Reaktionsfähigkeit ihrer Systeme unter verschiedenen Bedingungen zu messen. Unter der Fülle der verfügbaren Lastsimulationsmethoden bieten Leistungstestplattformen eine breite Palette von Lastsimulationsmethoden wie HTTP/S, Headless und echte browserbasierte Tests. In diesem Artikel werden die wichtigsten Aspekte der einzelnen beschrieben, gefolgt von einer Vergleichsmatrix, die Sie für die Auswahl eines geeigneten Simulationsansatzes verwenden können.

Verschiedene Arten von Last- und Leistungstests

Auslastungstests: Bei Auslastungstests wird ein System erwarteten Lasten ausgesetzt, um seine Reaktion zu bewerten. Primäres Ziel ist es, das Verhalten des Systems unter Normal- und Spitzenlastbedingungen zu bestimmen. Durch die schrittweise Erhöhung der Last können Tester Leistungsengpässe identifizieren, wie z. B. langsame Antwortzeiten oder Ressourcenbeschränkungen.

Stresstests: Stresstests gehen über Lasttests hinaus, indem sie das System an seine Grenzen und darüber hinaus bringen. Ziel ist es, die Bruchstelle oder den Schwellenwert zu identifizieren, an dem das System versagt. Die Tester wenden außergewöhnlich hohe Lasten oder unerwartete Szenarien an, um zu beobachten, wie das System mit extremen Bedingungen umgeht. Stresstests helfen dabei, Schwachstellen, Schwachstellen und potenzielle Fehlerpunkte unter immensem Druck aufzudecken.

Soak-Tests: Soak-Tests, auch bekannt als Dauertests, bewerten die Stabilität des Systems über einen längeren Zeitraum unter anhaltender Belastung. Im Gegensatz zu anderen Tests, die sich auf unmittelbare Leistungsmetriken konzentrieren, werden bei Soak-Tests die langfristige Leistung, Ressourcenverluste und Speicherprobleme bewertet. Diese Art von Test ist besonders wichtig für unternehmenskritische Systeme, um sicherzustellen, dass sie über längere Zeiträume ohne Beeinträchtigung eine optimale Leistung aufrechterhalten können.

Spike-Tests: Spike-Tests bewerten, wie das System auf plötzliche Spitzen oder Schwankungen des Verkehrsaufkommens reagiert. Es geht darum, die Last schnell zu erhöhen und zu verringern, um reale Szenarien wie Flash-Verkäufe oder virale Inhalte zu simulieren. Spike-Tests helfen festzustellen, ob das System dynamisch skaliert werden kann, um plötzliche Verkehrsspitzen zu bewältigen, ohne dass es zu Abstürzen oder Ausfallzeiten kommt.

Volumentests: Volumentests bewerten die Leistung des Systems unter einem erheblichen Datenvolumen. Es konzentriert sich auf die Verarbeitung großer Datensätze, Transaktionen oder Benutzerinteraktionen, ohne die Leistung oder Stabilität zu beeinträchtigen. Durch die Analyse, wie das System die Datenspeicherung, den Abruf und die Verarbeitung verwaltet, stellen Volumentests die Skalierbarkeit und Effizienz bei wachsenden Datenmengen sicher.

Parallelitätstests: Parallelitätstests bewerten, wie das System mehrere gleichzeitige Benutzer oder Transaktionen verarbeitet. Es bewertet Parallelitätskontrollmechanismen, Datenbanksperrstrategien und Ressourcenzuweisung, um Konflikte zu vermeiden und die Datenintegrität sicherzustellen. Durch die Simulation von Szenarien mit gleichzeitigem Zugriff können Tester Engpässe im Zusammenhang mit paralleler Verarbeitung und Ressourcenkonflikten identifizieren.

Skalierbarkeitstests: Skalierbarkeitstests bewerten die Fähigkeit des Systems, steigende Lasten durch Hinzufügen von Ressourcen oder horizontales Skalieren zu bewältigen. Dabei wird analysiert, wie sich Leistungsmetriken wie Reaktionszeit, Durchsatz und Ressourcenauslastung ändern, wenn das System skaliert wird. Skalierbarkeitstests helfen Unternehmen, fundierte Entscheidungen über Infrastruktur-Upgrades, Ressourcenzuweisung und Kapazitätsplanung zu treffen, um den wachsenden Benutzeranforderungen gerecht zu werden.

HTTP-basierte Lastsimulation erklärt

Bei der HTTP-basierten Lastsimulation, auch bekannt als Tests auf Protokollebene, werden HTTP-Anforderungen generiert, um Benutzerinteraktionen mit dem System zu simulieren. Dieser Ansatz konzentriert sich auf die Bewertung der Leistung von Webservern, APIs und Backend-Infrastrukturen, indem die in Webtransaktionen verwendeten Kommunikationsprotokolle direkt emuliert werden.

In den Anfängen unseres digitalen Zeitalters waren HTTP-basierte Tests weit verbreitet. Mit dem Aufkommen fortschrittlicher Web-Client-Technologien, wie sie in modernen Web 2.0-Anwendungen verwendet werden, ist diese Methode jedoch veraltet. In ähnlicher Weise haben auch traditionelle Leistungstesttools wie JMeter an Relevanz verloren. Im Gegensatz zu modernen Anwendungen, die stark auf clientseitige Skripte angewiesen sind, übersehen HTTP-basierte Tests diese Skripte, wodurch sie für die genaue Messung der Leistung unwirksam werden. Darüber hinaus schränkt das Fehlen clientseitig generierter Sitzungs-IDs die Simulation komplexer Anwendungsfälle auf Protokollebene ein.

Obwohl HTTP-basierte Tests nur minimalen Overhead auf Lastinjektionsmaschinen verursachen und bis zu 800 gleichzeitige Sitzungen verarbeiten können, haben sie Probleme mit komplexen protokollbasierten Szenarien. Performance Engineers müssen sich mit dynamischen Parametern wie Cookies und Sitzungs-IDs auseinandersetzen, die die Testimplementierung erschweren können. Darüber hinaus führen Änderungen an Webformularnamen bei Systemaktualisierungen häufig zu Fehlern in HTTP-basierten Skripten.

Beispiel-Skript

Das folgende Beispielskript unterstreicht die sehr technische Natur dieser Skripte. Wenn sich ein technisches Attribut Ihrer Anwendung ändert, müssen Sie das gesamte Skript neu schreiben, was einfacher gesagt als getan ist.

Beispiel für ein Skript auf Protokollebene
Transaktion TMain
Var
hKontext: Zahl;
anfangen
WebPageUrl(“https://lab3/st/”, “Grüße”);
WebPageStoreContext(hKontext);
WebPageLink(“Machen Sie mit!”, ” – Neuer Besucher”);
WebPageSubmit(“Weiter”, CONTINUE001, “Hauptmenü”);
WebPageLink(“Produkte”, “ShopIt – Produkte”);
WebPageLink(NULL, “ShopIt – Produkt”, 3);
WebPageSubmit(“Suche”, SEARCH001, ” – Suche”, 0, NULL, hContext);
Ende TMain;

dclform
CONTINUE001:
“name” := “jack”,
“New-Name-Button” := “Weiter”;

SEARCH001:
“search” := “boot”;

Skripte auf Protokollebene eignen sich gut für Tests auf Komponentenebene in Continuous-Integration-Umgebungen und sind aufgrund ihres geringen Platzbedarfs auf Lastinjektionsmaschinen die perfekte Umgebung für Stresstests.

Vorteile

Leichtgewichtig und effizient: HTTP-basierte Lasttests konzentrieren sich ausschließlich auf die Netzwerkkommunikation und sind daher im Vergleich zu browserbasierten Ansätzen weniger ressourcenintensiv.

Skalierbarkeitstests: Diese Tests können die Kapazität des Servers bewerten, ein hohes Volumen an HTTP-Anforderungen ohne den Aufwand für das Rendern von Webseiten zu verarbeiten.

Headless Browser-Based Load Simulation

Die Headless-Browser-basierte Lastsimulation verfolgt einen umfassenderen Ansatz, indem Benutzerinteraktionen auf Frontend-Ebene emuliert werden. Im Gegensatz zu HTTP-basierten Tests, die sich auf die Backend-Infrastruktur konzentrieren, repliziert diese Methodik, wie echte Benutzer mit Webanwendungen interagieren, indem JavaScript-Code gerendert und ausgeführt wird.

Als sich die Webtechnologien mit dem Web 2.0 weiterentwickelten, standen die Tests vor großen Herausforderungen. Herkömmliche Tests hatten Schwierigkeiten, umfangreiche Browseranwendungen zu verarbeiten, da sie keine clientseitige Logik simulieren konnten. So kamen Headless-Browser wie HtmlUnit, PhantomJS und SlimerJS ins Spiel, die echte Browservorteile ohne die schwere GUI bieten.

Diese Headless-Browser werden heute häufig in der Testautomatisierung und bei Leistungstests verwendet. Während einige Unternehmen ihre eigenen entwickelt haben, ist es einfacher, sich auf von der Community unterstützte Optionen zu verlassen, um mit Browser-Updates Schritt zu halten. Die Verwendung von Headless-Browsern ist mit Kosten verbunden: Ein typischer Server kann bis zu acht gleichzeitige Sitzungen verarbeiten.

Das Erstellen und Anpassen von Testskripten ist nicht allzu schwierig, insbesondere für diejenigen mit grundlegenden Programmierkenntnissen. Aber nicht alle Headless-Browser bieten eine visuelle Wiedergabe, was das Debuggen ohne visuelles Feedback schwieriger macht.

Beispiel-Skript

Im Beispielskript unten wird eine einfache Postanforderung ausgeführt. Sie benötigen Java-Programmierkenntnisse, um solche Testskripte anzupassen.

Beispiel für ein phantomjs-Skript
“streng verwenden”;
var page = require(‘Webseite’).create(),
server = ‘https://posttestserver.com/post.php?dump’,
data = ‘universe=expanding&answer=42’;

page.open(server, ‘post’, daten, funktion (status) {
if (status !== ‘Erfolg’) {
console.log(“Beitrag nicht möglich!”);
. . . . . . . . . . .
console.log(page.content);
}

phantom.exit();
});

Mit dieser Überlegung im Hinterkopf, kopflose Browser sind der Weg zu gehen, wenn Sie Programmierkenntnisse haben und Sie eine Lösung verwenden, die visuelle Skript-Wiedergabe ermöglicht.

Vorteile

Realistische Simulation: Headless-Browser-basierte Tests bieten eine genauere Darstellung der Benutzerinteraktionen und ermöglichen es Unternehmen, Front-End-Leistungsengpässe und Probleme mit der Benutzererfahrung zu identifizieren.

End-to-End-Tests: Diese Tests umfassen sowohl Front-End- als auch Back-End-Komponenten und bieten einen ganzheitlichen Überblick über die Leistung des Systems aus Sicht des Benutzers.

Echte browserbasierte Lastsimulation

Die realbrowserbasierte Lastsimulation stellt den Höhepunkt des Realismus bei Leistungstests dar, da sie echte Webbrowser verwendet, um Benutzerinteraktionen zu simulieren. Dieser Ansatz bietet eine beispiellose Genauigkeit bei der Replikation von Benutzerverhalten und Frontend-Leistung.

Web 2.0-Anwendungen verwenden verschiedene Technologien wie JavaScript, Flash, AJAX und CSS. Um End-to-End-Antwortzeiten genau zu messen, ist ein vollständiger Browser erforderlich. Echte browserbasierte Leistungstests stellen sicher, dass die Funktionalität und Geschwindigkeit der Website den Erwartungen der Benutzer entspricht.

Diese Testlösung erfasst Ladezeiten für Bilder, JavaScript, CSS und mehr und präsentiert Daten häufig durch Wasserfalldiagramme, um die Ladezeiten von Komponenten zu visualisieren. Während echte browserbasierte Tests etwas mehr Ressourcen erfordern, bieten sie im Vergleich zu Headless-Browsern eine realistischere Simulation. Daher ist es die bevorzugte Methode zum Testen. Das Implementieren und Verwalten von Testskripten ist einfach, da Benutzeraktionen genau wiedergegeben werden und die visuelle Wiedergabe das Debuggen unterstützt.

Beispiel-Skript

Im folgenden Beispielskript öffnet der Browser eine URL, fügt das Kennwort des Benutzers ein und klickt auf die Anmeldeschaltfläche.

Beispiel für ein echtes browserbasiertes Skript
Transaktion TMain
anfangen
BrowserStart(BROWSER_MODE_DEFAULT, 800, 600);

Navigieren Sie zur Anmeldewebsite
BrowserNavigate(“https://demo.com/TestSite/LoginForm.html”);
Festlegen der Authentifizierung für den sicheren Standort
BrowserSetText(“//INPUT[@name=’Benutzer’]”, “Benutzer1”);
BrowserSetPassword(“//INPUT[@name=’pwd’]”, “Password1”);
//Login
BrowserClick(“//INPUT[@value=’Login’]”, BUTTON_Left);
Ende TMain;

Schließlich ist eine echte Browsersimulation für realistische End-to-End-Lasttests nützlich. Verwenden Sie es jedoch nicht für Stresstests, da der Platzbedarf auf dem Lastinjektionsserver zu hoch ist.

Vorteile

Authentische Benutzersimulation: Echte browserbasierte Tests ahmen das echte Benutzerverhalten genau nach und bieten Einblicke in die Frontend-Leistung und die Benutzererfahrung über verschiedene Browser und Geräte hinweg.

Umfassende Tests: Durch die Nutzung tatsächlicher Browser können Unternehmen Probleme im Zusammenhang mit der Browserkompatibilität, Rendering-Inkonsistenzen und der clientseitigen Skriptausführung aufdecken.

Vergleich von Lasttesttypen

Offensichtlich gibt es gute Gründe und Situationen für protokoll-, Headless- und echte browserbasierte Benutzersimulationen. Die folgende Matrix enthält einige Hinweise, wann Der geeignete Testansatz gewählt werden soll.

Wir hoffen, dass Sie diesen Artikel hilfreich fanden, um Lastsimulations- und Leistungstesttypen besser zu verstehen! Wenn Sie Fragen zum Ausführen von Last- und Belastungstests haben oder neugierig auf die LoadView-Lösung sind, wenden Sie sich bitte an unser Team oder melden Sie sich für unsere kostenlose Testversion an. Wenn Sie sich für eine kostenlose Testversion von LoadView anmelden, geben wir Ihnen einige ergänzende Auslastungstests, damit Sie sofort loslegen können.