Типы и моделирование нагрузочного тестирования

Последнее обновление: 17 мая 2024 г.

Почему важно нагрузочное тестирование и тестирование производительности

В сегодняшнем быстро меняющемся цифровом мире, где присутствие в Интернете имеет первостепенное значение для бизнеса, обеспечение производительности и надежности веб-сайтов и веб-приложений не подлежит обсуждению. Неэффективные веб-страницы, медленно загружающиеся или не отвечающие на запросы, напрямую влияют на финансовые доходы. Крайне важно проводить тесты производительности с соответствующим моделированием нагрузки, чтобы избежать потенциальных аварий. При неправильном выполнении разочарованные пользователи, скорее всего, откажутся от задач и будут искать альтернативные решения, даже если проблема позже будет решена. Эта потеря вовлеченности не только влияет на доходы, но и наносит ущерб доверию потребителей и целостности бренда, что, возможно, более пагубно сказывается на бизнесе. Отсрочка решения проблемы усугубляет задачу восстановления доверия со стороны потребителей и продлевает реализацию отдачи от инвестиций в продукты, команды и организации. Поэтому тестирование и мониторинг производительности стали неотъемлемыми компонентами разработки программного обеспечения и приложений.

Тесты производительности с имитацией нагрузки играют ключевую роль в этом процессе, позволяя организациям оценить масштабируемость и скорость реагирования своих систем в различных условиях. Среди множества доступных методов моделирования нагрузки платформы тестирования производительности предоставляют широкий спектр методов моделирования нагрузки, таких как HTTP/S, headless и реальное тестирование на основе браузера. В этой статье мы наметим основные аспекты каждого из них, а затем матрицу сравнения, которую можно использовать для выбора соответствующего подхода к моделированию.

Различные типы нагрузок и тестов производительности

Нагрузочное тестирование: Нагрузочное тестирование включает в себя воздействие на систему ожидаемых нагрузок для оценки ее реакции. Основная задача состоит в том, чтобы определить, как система ведет себя в условиях нормальной и пиковой нагрузки. Постепенно увеличивая нагрузку, тестировщики могут выявлять узкие места производительности, такие как медленное время отклика или ограниченность ресурсов.

Стресс-тестирование: Стресс-тестирование выходит за рамки нагрузочного тестирования, доводя систему до предела и за его пределами. Цель состоит в том, чтобы определить критическую точку или пороговое значение, при котором система выходит из строя. Тестировщики применяют исключительно высокие нагрузки или непредвиденные сценарии, чтобы увидеть, как система справляется с экстремальными условиями. Стресс-тестирование помогает выявить уязвимости, слабые места и потенциальные точки отказа в условиях огромного давления.

Испытание на выдержку: Испытание на выдержку, также известное как испытание на выносливость, оценивает стабильность системы в течение длительного периода времени при постоянной нагрузке. В отличие от других тестов, которые фокусируются на непосредственных показателях производительности, тестирование замачивания оценивает долгосрочную производительность, утечку ресурсов и проблемы с памятью. Этот тип испытаний особенно важен для критически важных систем, гарантируя, что они могут поддерживать оптимальную производительность в течение длительного времени без ухудшения качества.

Тестирование пиков: Тестирование пиков оценивает, как система реагирует на внезапные скачки или колебания объема трафика. Он включает в себя быстрое увеличение и уменьшение нагрузки для моделирования реальных сценариев, таких как флэш-продажи или вирусный контент. Тестирование пиковых нагрузок помогает определить, может ли система динамически масштабироваться, чтобы справиться с внезапными скачками трафика без сбоев или простоев.

Объемное тестирование: Объемное тестирование оценивает производительность системы при значительном объеме данных. Он ориентирован на обработку больших наборов данных, транзакций или взаимодействий с пользователями без ущерба для производительности или стабильности. Анализируя то, как система управляет хранением, извлечением и обработкой данных, тестирование томов обеспечивает масштабируемость и эффективность по мере роста объемов данных.

Тестирование параллелизма: тестирование параллелизма оценивает, как система обрабатывает несколько одновременных пользователей или транзакций. Он оценивает механизмы управления параллелизмом, стратегии блокировки баз данных и распределение ресурсов для предотвращения конфликтов и обеспечения целостности данных. Моделируя сценарии параллельного доступа, тестировщики могут выявлять узкие места, связанные с параллельной обработкой и конкуренцией за ресурсы.

Тестирование масштабируемости: Тестирование масштабируемости оценивает способность системы справляться с растущими нагрузками путем добавления ресурсов или горизонтального масштабирования. Он включает в себя анализ того, как показатели производительности, такие как время отклика, пропускная способность и использование ресурсов, изменяются по мере масштабирования системы. Тестирование масштабируемости помогает организациям принимать обоснованные решения об обновлении инфраструктуры, распределении ресурсов и планировании ресурсов для удовлетворения растущих потребностей пользователей.

Объяснение симуляции нагрузки на основе HTTP

Моделирование нагрузки на основе HTTP, также известное как тестирование на уровне протокола, включает в себя генерацию HTTP-запросов для имитации взаимодействия пользователя с системой. Этот подход фокусируется на оценке производительности веб-серверов, API и серверной инфраструктуры путем прямой эмуляции протоколов связи, используемых в веб-транзакциях.

В первые дни нашей цифровой эры тестирование на основе HTTP было широко распространено. Однако с появлением передовых технологий веб-клиентов, таких как те, которые используются в современных приложениях web 2.0, этот метод устарел. Аналогичным образом, традиционные инструменты тестирования производительности, такие как JMeter, также потеряли актуальность. В отличие от современных приложений, которые в значительной степени полагаются на клиентские сценарии, тесты на основе HTTP не учитывают эти сценарии, что делает их неэффективными для точного измерения производительности. Кроме того, отсутствие идентификаторов сеансов, генерируемых на стороне клиента, ограничивает моделирование сложных сценариев использования на уровне протокола.

Несмотря на то, что тесты на основе HTTP требуют минимальных накладных расходов на компьютерах внедрения нагрузки и могут обрабатывать до 800 одновременных сеансов, они не справляются со сложными сценариями, основанными на протоколах. Инженерам по производительности приходится иметь дело с динамическими параметрами, такими как файлы cookie и идентификаторы сеансов, которые могут усложнить реализацию тестов. Кроме того, изменение имен веб-форм при обновлении системы часто приводит к сбоям в скриптах на основе HTTP.

Пример сценария

Приведенный ниже пример сценария подчеркивает техническую природу этих сценариев. Если технический атрибут приложения изменяется, необходимо переписать весь скрипт, что легче сказать, чем сделать.

Пример сценария уровня протокола
транзакция TMain
var
hContext: число;
начинать
WebPageUrl(“https://lab3/st/”, “Приветствие”);
WebPageStoreContext(hContext);
WebPageLink(“Присоединяйтесь к опыту!”, ” – Новый посетитель”);
WebPageSubmit(“Продолжить”, CONTINUE001, “Главное меню”);
WebPageLink(“Товары”, “ShopIt – Товары”);
WebPageLink(NULL, “ShopIt – Product”, 3);
WebPageSubmit(“Search”, SEARCH001, ” – Search”, 0, NULL, hContext);
конец TMain;

dclform
CONTINUE001:
“name” := “джек”,
“Кнопка-нового-имени” := “Продолжить”;

SEARCH001:
“search” := “boot”;

Сценарии уровня протокола хороши для тестирования на уровне компонентов в средах непрерывной интеграции, а благодаря их малой занимаемой площади на машинах с внедрением нагрузки являются идеальной настройкой для стресс-тестов.

Преимущества

Легкость и эффективность: нагрузочные тесты на основе HTTP ориентированы исключительно на сетевое взаимодействие, что делает их менее ресурсоемкими по сравнению с подходами на основе браузера.

Тестирование масштабируемости: Эти тесты позволяют оценить способность сервера обрабатывать большой объем HTTP-запросов без накладных расходов, связанных с отображением веб-страниц.

Безготовая моделирование нагрузки на основе браузера

Headless-моделирование нагрузки на основе браузера использует более комплексный подход, эмулируя взаимодействие с пользователем на уровне интерфейса. В отличие от тестов на основе HTTP, которые сосредоточены на серверной инфраструктуре, эта методология воспроизводит то, как реальные пользователи взаимодействуют с веб-приложениями, визуализируя и выполняя код JavaScript.

По мере того, как веб-технологии развивались вместе с Web 2.0, тестирование столкнулось с большими проблемами. Традиционное тестирование испытывало трудности с обработкой многофункциональных браузерных приложений, потому что оно не могло имитировать логику на стороне клиента. Таким образом, в игру вступили headless-браузеры, такие как HtmlUnit, PhantomJS и SlimerJS, предлагающие преимущества реального браузера без тяжелого графического интерфейса.

Эти headless браузеры в настоящее время широко используются для автоматизации тестирования и тестирования производительности. В то время как некоторые компании создали свои собственные, проще полагаться на поддерживаемые сообществом варианты, чтобы идти в ногу с обновлениями браузера. Использование headless браузеров имеет свою цену: типичный сервер может обрабатывать до восьми одновременных сеансов.

Создание и настройка тестовых сценариев не слишком сложны, особенно для тех, кто обладает базовыми навыками программирования. Но не все headless-браузеры предлагают визуальное воспроизведение, что усложняет отладку без визуальной обратной связи.

Пример сценария

В примере ниже выполняется простой запрос на пост. Для настройки таких тестовых скриптов необходимы навыки программирования Java.

Пример сценария PhantomJS
«использовать строго»;
var page = require(‘webpage’).create(),
server = ‘https://posttestserver.com/post.php?dump’,
data = ‘universe=expanding&answer=42’;

page.open(server, ‘post’, data, function (status) {
if (status !== ‘success’) {
console.log(‘Невозможно опубликовать!’);
– еще один
консоль.log (page.content);
}

phantom.exit();
});

С учетом этого, безготовные браузеры путь, если у вас есть навыки программирования, и вы используете решение, которое позволяет визуального воспроизведения сценария.

Преимущества

Реалистичное моделирование: автономные тесты на основе браузера обеспечивают более точное представление о взаимодействии с пользователем, позволяя организациям выявлять узкие места производительности интерфейса и проблемы взаимодействия с пользователем.

Сквозное тестирование: Эти тесты охватывают как клиентские, так и внутренние компоненты, обеспечивая целостное представление о производительности системы с точки зрения пользователя.

Реальное моделирование нагрузки на основе браузера

Моделирование нагрузки на основе реального браузера представляет собой вершину реализма в тестировании производительности, поскольку оно использует реальные веб-браузеры для имитации взаимодействия с пользователем. Этот подход обеспечивает беспрецедентную точность в воспроизведении поведения пользователей и производительности фронтенда.

Приложения Web 2.0 используют различные технологии, такие как JavaScript, Flash, AJAX и CSS. Чтобы точно измерить время отклика от начала до конца, необходим полноценный браузер. Тестирование производительности в реальном браузере гарантирует, что функциональность и скорость сайта соответствуют ожиданиям пользователей.

Это решение для тестирования фиксирует время загрузки изображений, JavaScript, CSS и т. д., часто представляя данные в виде каскадных диаграмм для визуализации времени загрузки компонентов. В то время как реальное браузерное тестирование требует немного больше ресурсов, оно обеспечивает более реалистичную симуляцию по сравнению с headless браузерами. Поэтому это предпочтительный метод тестирования. Внедрение и поддержка тестовых сценариев просты, так как действия пользователя точно отражаются, а визуальное воспроизведение помогает отладке.

Пример сценария

В примере сценария ниже браузер открывает URL-адрес, вставляет пароль пользователя и нажимает кнопку входа.

Пример реального сценария на основе браузера
транзакция TMain
начинать
BrowserStart(BROWSER_MODE_DEFAULT, 800, 600);

перейти на сайт входа
BrowserNavigate(“https://demo.com/TestSite/LoginForm.html”);
установить аутентификацию для безопасного сайта
BrowserSetText(“//INPUT[@name=’user’]”, “User1”);
BrowserSetPassword(“//INPUT[@name=’pwd’]”, “Password1”);
//Login
BrowserClick(“//INPUT[@value=’Вход’]”, BUTTON_Left);
конец TMain;

В конце концов, реальное моделирование браузера полезно для реалистичных тестов на нагрузку. Однако не используйте его для стресс-тестирования, так как след на сервере впрыска нагрузки слишком высок.

Преимущества

Аутентичная симуляция пользователя: тесты на основе реального браузера точно имитируют реальное поведение пользователя, предоставляя представление о производительности интерфейса и пользовательском опыте в различных браузерах и устройствах.

Всестороннее тестирование: используя реальные браузеры, организации могут выявлять проблемы, связанные с совместимостью браузеров, несоответствиями рендеринга и выполнением сценариев на стороне клиента.

Сравнение типов нагрузочного тестирования

Очевидно, что есть веские причины и ситуации для симуляций пользователей на основе протокола, headless и реального браузера. В приведенной ниже матрице приведены некоторые рекомендации относительно того, когда выбрать соответствующий подход к тестированию.

Мы надеемся, что эта статья помогла вам лучше понять типы моделирования нагрузки и тестирования производительности! Если у вас есть какие-либо вопросы о выполнении нагрузочных и стресс-тестов или если вам интересно решение LoadView, не стесняйтесь обращаться к нашей команде или подписаться на бесплатную пробную версию. Когда вы подпишетесь на бесплатную пробную версию LoadView, мы предоставим вам несколько дополнительных нагрузочных тестов, чтобы вы могли сразу же приступить к работе.