Probar una aplicación de software ya no es tan sencillo como asegurarse de que sus características funcionen correctamente. La importancia de las pruebas de escalabilidad no se puede ignorar, ya que cualquier persona puede acceder a las aplicaciones disponibles públicamente, en cualquier momento y desde cualquier parte del mundo. Ya no le preocupa cómo funcionan las aplicaciones localmente. Ahora debe asegurarse de que la aplicación es confiable desde múltiples ubicaciones de todo el mundo, desde diferentes dispositivos, condiciones de red y funciona sin problemas a medida que aumenta y disminuye el número de usuarios con el tiempo. Donde las pruebas de escalabilidad fueron una vez un “agradable de tener”, desde una perspectiva de desarrollo de software, se ha convertido en un “must have” debido a las demandas de los usuarios y la evolución natural de la Internet moderna.
Mientras que las características de una aplicación necesitan funcionar sin problemas e impecablemente, los usuarios pueden verse más afectados por su estabilidad y capacidad de respuesta. Las pruebas de rendimiento son un aspecto esencial de las pruebas no funcionales. Hay muchos tipos de pruebas de rendimiento que se vuelven necesarios dependiendo del tipo de uso esperado en esa aplicación específica. Veamos el proceso de pruebas de rendimiento en detalle a continuación.
¿Qué es la prueba de rendimiento de aplicaciones web?
Las pruebas de rendimiento se refieren al análisis de cosas como la velocidad, la capacidad de respuesta, la escalabilidad y la estabilidad de una aplicación en diferentes niveles de uso (estrés). Para ello, los desarrolladores pueden inducir períodos de mayor uso artificialmente a través de métodos manuales o herramientas de prueba de rendimiento específicas. Veremos algunos de ellos más adelante en este artículo.
Hay principalmente tres tipos de pruebas de rendimiento. El método principal para probar el rendimiento de una aplicación es aplicar diferentes niveles de carga y analizar su rendimiento.
Pruebas de carga
Las pruebas de carga proporcionan información detallada sobre cómo la aplicación funciona con diferentes cantidades de uso. También se inducen picos repentinos de uso para determinar cómo responden las aplicaciones y supervisar cómo escala la infraestructura junto con ella. Las innovadoras herramientas de prueba de carga como LoadView permiten analizar aplicaciones basadas en el tráfico de ubicaciones geográficas distribuidas. Este tipo de pruebas puede ser esencial para una base de usuarios global.
Pruebas de resistencia
Las pruebas de resistencia son otro tipo útil de prueba en la que una aplicación se somete a cargas más altas durante períodos prolongados. El principal beneficio de las pruebas de resistencia es identificar problemas como las fugas de memoria, que pueden ser causadas por períodos prolongados de alto uso y otras debilidades en la infraestructura.
Pruebas de estrés
Las pruebas de estrés se hicieron populares con el concepto de ingeniería de resiliencia de software. Permite a los desarrolladores identificar el punto en el que las aplicaciones (o uno o más de sus componentes) fallan debido al uso extremadamente alto. Si bien llevar una aplicación o sistema al punto de ruptura puede parecer contradictorio para aquellos que no están familiarizados con la ingeniería de resiliencia de software, proporciona a los desarrolladores y evaluadores una idea exacta de cuánta carga o estrés puede soportar un sistema antes de que se bloquee. Sin duda, los fracasos van a suceder, y lo mejor es estar preparado para ello. Las pruebas de esfuerzo también demostrarán cómo responde y se recupera su sistema. Las pruebas de esfuerzo también pueden mostrar que las inversiones en infraestructura y capacidad son necesarias.
Supongamos que va a lanzar una nueva campaña de producto y marketing y ha estimado el tráfico que se generará a su sitio y aplicaciones. Si durante la prueba de esfuerzo, la aplicación falla antes de lo previsto, esto es una indicación de que es probable que se deban más recursos del sistema para controlar los niveles planificados de tráfico entrante.
¿Qué es la prueba de escalabilidad?
En comparación con las pruebas de rendimiento, las pruebas de escalabilidad se refieren al análisis de cómo responde un sistema a los cambios en el número de usuarios simultáneos. Se espera que los sistemas se amplíen o reduzcan y ajusten la cantidad de recursos que se utilizan para garantizar que los usuarios experimenten un rendimiento coherente y estable a pesar del número de usuarios simultáneos.
Las pruebas de escalabilidad también se pueden realizar en hardware, recursos de red y bases de datos para ver cómo responden a un número variable de solicitudes simultáneas. A diferencia de las pruebas de carga, donde se analiza cómo responde el sistema a varios niveles de carga, las pruebas de escalabilidad analizan el grado de escala del sistema en respuesta a varios niveles de carga. Este último es especialmente importante en entornos en contenedores.
El proceso de pruebas de rendimiento
Muchos factores determinan el tipo y la cantidad de pruebas de rendimiento requeridas por cada aplicación. Sin embargo, estos son algunos pasos generales que le pondrán en el camino correcto.
Establecer líneas de base
Debe establecerse una línea de base para que se puedan medir los resultados de cualquier proceso. Las pruebas de rendimiento no son diferentes. Los desarrolladores pueden realizar pruebas básicas para identificar la carga máxima que puede acomodar la aplicación sin afectar a los tiempos de respuesta y la estabilidad. A continuación, la línea base se puede documentar y comparar con pruebas futuras. Las líneas base son especialmente útiles en caso de que se realicen mejoras y/o acciones correctivas.
Algunos desarrolladores mantienen una aplicación de ensayo con especificaciones y configuraciones idénticas al entorno de producción y la comparan con la instancia mejorada. La ventaja de este enfoque es que se pueden ejecutar nuevas pruebas en ambos entornos para que también se puedan cubrir escenarios no identificados previamente.
Gráficos de cascada
Este paso se realiza en varias etapas del proceso de optimización del rendimiento. Sin embargo, su propósito principal es identificar los componentes o funciones de una aplicación que son relativamente más lentos que otros. Estas áreas deben ser identificadas para que se puedan aplicar medidas correctivas específicamente a ellos.
Un análisis de cascada detallado producirá el desglose del tiempo consumido por cada aspecto de una solicitud a una aplicación, como DNS, tiempo hasta el primer paquete y SSL.
Performance Testing
Lo importante a recordar acerca de las pruebas de rendimiento es que es un proceso continuo. Se puede esperar que el uso de una aplicación aumente con el tiempo y requiera atención regular. El proceso de pruebas de rendimiento se puede resumir de la siguiente manera:
Una vez establecidos los puntos de referencia, el siguiente paso es planificar las pruebas. Las cantidades de carga aplicadas con cada prueba dependerán de una escala con un número específico de niveles (1X-10X). Otros factores, como el tipo de uso/función y la dispersión geográfica de las solicitudes, también se pueden considerar en función de las circunstancias.
A partir de entonces se pueden ejecutar las pruebas. Dependiendo del tamaño y la complejidad de sus funciones, las pruebas se pueden realizar manualmente o a través de una herramienta de terceros como LoadView. Estas herramientas permitirán a los desarrolladores grabar secuencias de acciones que la plataforma replicará en grandes cantidades para imitar cargas más altas.
Una vez analizados los resultados , será posible identificar las áreas de la aplicación que están causando retrasos o inestabilidad. Las plataformas de pruebas de rendimiento proporcionan muchos tipos de informes, como los mejores y peores tiempos de carga, datos detallados de solicitudes individuales, gráficos de cascada e informes de errores. Esto último puede ser importante para identificar los errores en tiempo de ejecución que no suelen producirse con las pruebas funcionales.
Identificar cuellos de botella de arquitectura
Las fugas de memoria son uno de los problemas más molestos para los desarrolladores. No suceden constantemente y son relativamente difíciles de identificar. Pero estos no son el único tipo de problemas que pueden surgir. CPU, E/S y red son algunas de las otras áreas que pueden verse afectadas. La mayoría de las aplicaciones modernas utilizan entornos en contenedores. Aunque muchas de estas plataformas de orquestación de contenedores proporcionan muchas formas de escalado automático, la infraestructura siempre puede causar cuellos de botella.
Acción correctiva
Las acciones correctivas pueden ser dobles. En primer lugar, es vital abordar todos los problemas de rendimiento identificados en la aplicación en relación con sus características. Estos se pueden optimizar tanto en el código como en las interacciones de la base de datos. Los cuellos de botella de la infraestructura se pueden resolver rápidamente ajustando la cantidad o los tipos de dispositivos de hardware asignados a la aplicación. Sin embargo, esto sólo es posible en cierta medida, tanto debido a limitaciones físicas como a restricciones financieras. Los escenarios más complejos pueden requerir cambios en la configuración de equilibrio de carga y descentralizar los servidores en centros de datos regionales.
Una vez completadas estas acciones, el siguiente paso es volver a ejecutar las pruebas de rendimiento. Esto es necesario para que las acciones correctivas aplicadas puedan validarse y cuantificarse. Estos nuevos resultados se pueden comparar con la línea base y compararse con aplicaciones externas. Los resultados de la comparación pueden indicar en qué medida están disponibles los cuellos de botella y los retrasos que se han presente anteriormente.
El proceso comienza de nuevo después de eso. Las líneas base y las pruebas de rendimiento se pueden actualizar y se pueden planificar nuevas pruebas.
Pruebas de rendimiento frente a pruebas de escalabilidad: conclusión
En este artículo se examina brevemente el proceso de pruebas de rendimiento para las aplicaciones de software. Los pasos discutidos se generalizan para adaptarse a la mayoría de los escenarios. Sin embargo, aplicaciones específicas pueden requerir atención en áreas particulares. También examinamos algunas herramientas que se pueden usar para realizar las pruebas de rendimiento reales. Aunque no es imposible realizar manualmente estas pruebas, es mucho más eficiente utilizar una plataforma diseñada específicamente. Obtenga más información sobre LoadView y cómo realizar pruebas de carga para sus sitios web, aplicaciones, API y mucho más.
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