Co je testování škálovatelnosti?

Obecně řečeno škálovatelné znamená „být schopen změnit velikost a objem“. Stejný je význam aplikovaný na testování škálovatelnosti. Z hlediska laiků je testování škálovatelnosti testováním jakéhokoli softwaru nebo aplikace pro ověření jeho schopnosti snášet se a škálovat nahoru a dolů podle počtu uživatelů, kteří k němu přistupují v určitém / specifickém čase. V zásadě kontroluje výkon aplikace při různých pracovních zatíženích, a proto se také nazývá testování výkonu. Kontroluje, zda je systém schopen pracovat tak, jak se očekávalo, a to i v případě vysokého provozu, objemu dat nebo frekvence požadavku atd. Jedná se o typ nefunkčního testování. Testování škálovatelnosti lze měřit na různých parametrech v závislosti na typu aplikace a lze jej provádět na hardwaru, databázi a softwaru.

Ve skutečném světě je velmi důležité otestovat škálovatelnost systému před jeho uvolněním v produkčním prostředí. Vezměme si scénář e-shopu pro nakupování na internetu a web funguje normálně v normálních dnech, ale v době prodeje nebo při jakékoli zvláštní příležitosti se zatížení / provoz na webu zvýší 2-3krát a web začne reagovat velmi pomalu nebo havaruje. v určitém okamžiku. Způsobí na trhu obrovskou ztrátu peněz a pověst. Aplikace musí být schopny zvládnout různé scénáře velkého počtu uživatelských požadavků, objemu dat a dalších pracovních zatížení. Testování škálovatelnosti zajišťuje vývojářům, že aplikace je připravena k uvolnění a je k dispozici zákazníkům.

Mnoho lidí používá termíny škálovatelnost a zátěžové testování zaměnitelně, ale mezi výše uvedenými dvěma je velký rozdíl. Ačkoli jsou oba nefunkční, testuje se zátěžové testování, aby se zkontrolovalo, v jakém okamžiku se aplikace při maximálním zatížení rozbije, ale testování škálovatelnosti se provádí za účelem testování chování různých atributů aplikace při aplikaci různých zátěží od minima po maximum. Jeho hlavním cílem je testování výkonu aplikace při různých zatíženích, spíše než testování bodu selhání reakce aplikace.

Jak se provádí testování škálovatelnosti?

Jak již bylo uvedeno výše, provádí se testování škálovatelnosti, aby se ověřil výkon aplikace při různých pracovních vytíženích. Aby bylo možné provést testování škálovatelnosti, následují následující kroky s použitím jakéhokoli nástroje pro testování škálovatelnosti dostupného na trhu.

  • Prvním krokem je definování opakovatelného procesu, který běží po celou dobu životnosti aplikace.
  • Hledání vhodného softwaru / nástroje pro testování aplikace.
  • Vytvoření dobrého testovacího prostředí, které je téměř replikou produkčního prostředí, kde se provádí celé testování.
  • Nakonfigurujte hardware potřebný k provedení testování škálovatelnosti.
  • Vytváření více virtuálních uživatelů ve formě vláken pro provádění testování při různých zatíženích.
  • Vytvořte různé testovací scénáře s ohledem na různé testovací podmínky.
  • Spusťte testovací scénáře v testovacím prostředí vytvořeném výše.
  • Vyhodnoťte výsledky a sledujte různé grafy a grafy generované pro každý scénář.
  • Přijměte nápravná opatření podle výsledků výše uvedených scénářů, abyste zvýšili výkon aplikace.

Nástroje pro testování škálovatelnosti

Nástroj používaný pro testování škálovatelnosti závisí na aplikaci, kterou chce uživatel testovat. Přestože existuje na trhu mnoho nástrojů pro testování škálovatelnosti, a to příliš otevřený zdroj. Některé nástroje jsou uvedeny níže:

  • LoadUI Pro
  • LoadNinja
  • Apache Jmeter
  • Načíst pohled
  • Neo Load
  • Dopad zatížení
  • Blitz
  • Nakladač

Neexistuje klasifikace nejlepších a nejhorších nástrojů dostupných na trhu pro testování škálovatelnosti. Každý nástroj poskytuje své vlastní speciální funkce pro testování škálovatelnosti aplikace, ale každá organizace má určitá kritéria a faktory prostředí ovlivňující aplikaci také ovlivňují při výběru jakéhokoli nástroje pro testování aplikace. Testeři potřebují testovací nástroj, který zvládne faktor zatížení v různých vytvořených scénářích.

Atributy testování škálovatelnosti

Níže jsou uvedeny některé společné atributy testování škálovatelnosti:

1) Průchodnost

Propustnost je definována jako počet žádostí zpracovaných za jednotku času. Pro různé aplikace se však definice propustnosti může lišit a je testována odlišným způsobem. Například pro webovou aplikaci je propustnost testována ověřením počtu uživatelem požadovaných zpracovaných v jednotkovém čase, zatímco v případě databáze je propustnost měřena počtem dotazů zpracovaných najednou.

2) Využití paměti

Využití paměti je také testováno, aby bylo dosaženo co nejlepších výsledků využití paměti pro aplikaci. V části Využití paměti se testuje množství paměti použité při provádění jakékoli úlohy v aplikaci. Protože při provádění jakéhokoli úkolu se používá paměť RAM, která by měla být optimalizována pro hladký chod jakékoli aplikace. Pro menší využití paměti by měli programátoři dodržovat správné programovací postupy, jako je méně použití redundantních smyček, omezit požadavky na přístup k databázi, zpracovávat maximální validace pouze na straně klienta atd. Mnohokrát aplikace dojde z paměti kvůli velké množství požadavků, takže vývojáři by si měli vždy udržovat zvláštní databázi, která by takové situace zvládla.

3) Využití CPU

Využití CPU je testováno, aby se zkontrolovalo využití CPU při provádění jakékoli úlohy v aplikaci. Využití CPU se měří v MegaHertz. Pro menší využití CPU a vyšší propustnost by měl být kód jakékoli webové aplikace napsaný v libovolném programovacím jazyce správně optimalizován. Vývojáři by se měli vyhnout programovacím praktikám, jako je mrtvý a nadbytečný kód, vlákna, zbytečné smyčky, aby se snížilo využití CPU. Spánek je nejlepší metoda, která by měla být použita k minimalizaci využití CPU mezi nimi.

4) Využití sítě

Při použití v síti se testuje množství šířky pásma spotřebované při provádění konkrétní úlohy v aplikaci. Využití sítě je měřeno bajty, segmenty, pakety přijatými nebo odeslanými za sekundu v síti. Pro ideální aplikaci, která poskytuje nejlepší výsledky, by mělo být používání sítě minimální. Programátoři používají různé techniky přetížení ke snížení spotřeby v síti a vysokého výkonu aplikace.

5) Doba odezvy

Je to jeden z nejdůležitějších atributů při testování škálovatelnosti. Doba odezvy je v podstatě doba mezi požadavkem uživatele a odpovědí aplikačního serveru. Doba odezvy se testuje při různých zatíženích buď zvýšením počtu požadavků na uživatele nebo zvýšením počtu uživatelů, aby se ověřilo, že v jakém okamžiku začne aplikace reagovat pozdě. V klastrovaném prostředí se vyvažovač zátěže používá ke kontrole zátěže v různých uzlech, takže nemusí dojít k tomu, že jeden uzel je přetížen požadavkem a druhý uzel nečinně čeká na požadavek, což vede k delší době odezvy. U škálovatelné aplikace by doba odezvy měla být minimální i při zvýšení provozu. Zkraťte dobu odezvy. Vyšší výkon aplikace.

6) Načtení webové stránky z webu vyžaduje čas

Čas, který konkrétní webová stránka trvá, než se načte do aplikace, také hodně záleží a ovlivňuje celkový výkon webové stránky. Pro rychlé načtení jakékoli webové stránky se programátorům doporučuje používat dobré programovací postupy a používat lehké nástroje, obrázky, videa atd., Které lze snadno a rychle načíst.

Přístupy testování škálovatelnosti

K testování škálovatelnosti existují dva přístupy:

1) Horizontální škálování

Horizontální škálování zahrnuje přidání více fyzických strojů a zdrojů, a tudíž snížení zatížení každého stroje / zdroje. Tento proces zahrnuje zvýšení počtu uzlů namísto zvýšení kapacity, zatížení je rozděleno mezi staré a nově přidané zdroje. Horizontální škálování se označuje jako škálování, protože se škálování provádí směrem ven zvyšováním zdrojů.

Horizontální škálování provádějí velké společnosti jako Google, Yahoo, Facebook, Amazon atd., Které mají velmi velké projekty / aplikace spuštěné v distribuovaném prostředí s více uzly. Vyžaduje vysokou úroveň práce s počítačem a lze ji dosáhnout pomocí skupinových systémů s rozložením zátěže a distribuovaných systémů souborů. Horizontální škálování zahrnuje rozdělení dat, tj. Data jsou rozdělena mezi různé uzly. ačkoli kapacita jednoho uzlu zůstává stejná a není snížena, ale zátěž je rozdělena mezi různé uzly, a proto je celkový výkon zlepšen při různých zatíženích. Ačkoli teoreticky je jednodušší provést horizontální škálování přidáním zdrojů ve stávajícím fondu, ale prakticky je velmi obtížné Scale-Out aplikaci.

2) Vertikální škálování

Vertikální škálování zahrnuje zvýšení výkonu již existujících počítačů v CPU, RAM, Disk na server. Může to být přidání více procesorů na stejný jediný server. Například předtím, než je práce zpracována 1 CPU, v důsledku zvýšení zátěže začne výkon systému klesat, a to navzdory použití 1 CPU, počet CPU byl na jednom serveru zvýšen. Pokud se požadavek na paměť zvýší ze 4 GB na 16 GB, aby se zachoval dobrý výkon systému, nebo se velikost disku zvýší ze stávající velikosti, provede se vertikální škálování.

Vertikální škálování obvykle provádějí malé nebo střední společnosti pro malé aplikace, kde je možné udržet výkon při zvyšování zátěže jen zvyšováním kapacity a velikosti již použitých zdrojů. Ve svislém měřítku se data nacházejí na jednom uzlu na jednom místě a zatížení je rozděleno mezi různé procesory a paměť prostřednictvím více uzlů. Vertikální škálování je poměrně obtížné a je omezeno na konkrétní kapacitu stroje nebo serveru. MySQL je dobrým příkladem vertikálního škálování a lze jej dosáhnout přepnutím z malých na mnohem větší stroje. \

Výhody a nevýhody testování škálovatelnosti

Výhody

Níže jsou uvedeny některé z výhod testování škálovatelnosti:

  • Jednou z nejdůležitějších výhod testování škálovatelnosti je, že určuje zkušenost koncového uživatele při konkrétní zátěži, takže je možné předem přijmout nápravná opatření k nápravě problémů a zvýšení škálovatelnosti aplikace.
  • Pomáhá určit omezení testované webové aplikace z hlediska doby odezvy, využití sítě, využití CPU atd.
  • Pro snížení rizika obrovské ztráty peněz a reputace společnosti z důvodu špatného výkonu aplikace je velmi důležité provést důkladné testování škálovatelnosti před jejím uvolněním v produkčním prostředí.
  • Ve fázi testování odhaluje přesnou příčinu různých problémů s výkonem v aplikaci, která šetří spoustu času a peněz, pokud je detekována v produkčním prostředí.
  • Testování škálovatelnosti také pomáhá při účinném sledování využití nástrojů.

Nevýhody

Mezi nevýhody testování škálovatelnosti patří:

  • Testovací prostředí není vždy úplně stejné jako produkční prostředí, a proto může vést k různým problémům a různým výsledkům.
  • Použití pokročilých nástrojů pro testování škálovatelnosti a specifikovaného testovacího týmu pro testování výkonu může vést k nadměrnému rozpočtu projektů.
  • Čas strávený testováním každého atributu Testování škálovatelnosti je někdy velmi vysoký a může způsobit zpoždění při plnění termínů projektu.
  • Testy, které skutečně fungují dobře, někdy selhávají ve fázi testování kvůli nesprávným testovacím scénářům a testovací skripty způsobují ztrátu času při provádění zbytečných změn.
  • Někdy jsou funkční chyby pozadu a nelze je identifikovat při testování škálovatelnosti.
  • Nabízené testovací okno je občas velmi úzké, aby nedošlo k narušení obchodních procesů, a vady tedy zůstanou nezachyceny.

Závěr

V softwarovém průmyslu je velmi důležité poskytovat klientovi kvalitní výsledky a pro dosažení nejlepších výsledků a výkonu je testování škálovatelnosti nutností pro úplný vývoj aplikace před jejím uvolněním v produkčním prostředí. Hlavním cílem testování škálovatelnosti je zjistit, kdy aplikace začne degradovat při uplatňování různých pracovních zatížení, aby mohla přijmout preventivní opatření a provést změny, aby bylo možné snížit riziko ztráty peněz a reputace trhu. Přestože metoda a nástroj používaný pro testování škálovatelnosti se liší od organizace k organizaci a od aplikace k aplikaci.

Nyní téměř všechny společnosti přidaly testování škálovatelnosti jako součást svého testovacího procesu. Testování škálovatelnosti vyžaduje samostatný tým profesionálů a testerů, kteří mají úplné znalosti systému a mají silné analytické schopnosti. Na trhu existuje vysoká poptávka po testování škálovatelnosti a společnosti jsou připraveny nabídnout profesionální balíčky pro profesionály.

Doporučené články

Toto je průvodce testováním škálovatelnosti. Zde diskutujeme atributy testování škálovatelnosti, nástroje a přístupy testování škálovatelnosti spolu s výhodami a nevýhodami testování škálovatelnosti. Další informace naleznete také v následujících článcích -

  1. Nástroje pro testování výkonu
  2. Testování SOA
  3. Testovací nástroje DevOps
  4. Testování černé skříňky
  5. Techniky testování černé skříňky

Kategorie: