Zpracování dat v reálném čase a náročné aplikace jsou dnes na denním pořádku. Skvělým příkladem je vyhledávač Google, který je současně dotazován obrovským množstvím uživatelů z celého světa.
Představte si ale, že by Google po určité době zatížení selhal. Pravděpodobně byste ihned přešli k jinému vyhledávači, že? Nicméně, Google se s takovými problémy potýká jen zřídka, a to díky intenzivnímu testování a průběžné údržbě.
Jednou z metod testování, která zajišťuje, že vaše aplikace zvládne dlouhodobé zatížení, je takzvané zátěžové testování (Soak testing). Tento proces vyhodnocuje, jak si aplikace vede při narůstajícím provozu v delším časovém horizontu a sleduje její výkon v průběhu dnů či měsíců po nasazení.
V tomto článku si ukážeme, jak zátěžové testování funguje a jaké jsou jeho výhody. Nejdříve si ale ujasníme, o co vlastně jde a proč je tento typ testování nezbytný.
Co je to zátěžové testování?
Zátěžové testování se primárně provádí za účelem ověření výkonnosti aplikace při vysokém zatížení po delší dobu.
Aplikace může bez problémů zvládnout zátěž po dobu jedné hodiny, ale co když po této hodině dojde k jejímu selhání? Právě proto je v rámci zátěžového testování aplikace vystavována očekávanému provozu po dlouhé časové období.
Důležitou roli zde hraje čas. Proto je zátěžové testování klíčové pro aplikace, které musí fungovat nepřetržitě po dlouhou dobu bez ohledu na počet souběžných uživatelů.
Proč provádět zátěžové testování?
I když se zdá, že je systém kompletní, pro stanovení jeho úspěšnosti je zásadní to, jak si vede v reálném provozu při vysokém zatížení. To je hlavní důvod, proč je důležité provádět zátěžové testování.
Na počátku může mít aplikace dostatek prostředků pro zpracování zátěže. Nicméně s postupem času se mohou tyto výpočetní zdroje začít znehodnocovat, což může vést k únikům paměti, vyčerpání zdrojů a systémovým chybám. Právě k identifikaci takových problémů slouží zátěžové testování.
Při zátěžovém testování je systém vystaven zátěži po mnoho hodin. Tým tak simuluje reálné zatížení a sleduje, jak si systém vede v reálných scénářích.
Je tedy nezbytné provádět zátěžové testování na základě reálného provozu, aby bylo možné odhalit potenciální problémy a sledovat chování systému z dlouhodobého hlediska.
Výhody zátěžového testování
Zajištění vysokého výkonu
Pokud vynecháte zátěžové testování, nebudete vědět, jak se systém bude chovat v průběhu času. Můžete si myslet, že je vše v pořádku, ale skutečný výkon při dlouhodobém zatížení pro vás bude překvapením.
Nakonec se dostanete do situace, kdy budete muset pracovat na vylepšeních až po selhání softwaru, což je nákladné a neefektivní.
Proto je nezbytné provést zátěžové testování systému ještě před jeho uvedením do produkčního prostředí, aby se daly odhalit a opravit případné problémy s výkonem včas.
Odhalení chyb
Zátěžové testování je známé svou schopností odhalovat skryté chyby a selhání. Zajišťuje, že se software nezřítí kvůli úniku paměti a také efektivní využití přiděleného diskového prostoru pravidelným odstraňováním nepotřebných dat.
Důležité je, že zátěžové testování odhalí i takové potenciální chyby a problémy, které ostatní testy nemusí zachytit.
Odhalení problémů
Během zátěžového testování si testeři všímají jevů, jako je například degradace zdrojů. Nepřetržité testování odhaluje problémy, jako jsou úniky paměti, vyčerpání zdrojů a snížení výkonu.
Analýza příčin těchto problémů vám pomůže vyvinout lepší a dlouhodobě fungující software.
Vytvoření stabilní aplikace
Stabilitu systému můžeme posoudit jeho dlouhodobým testováním. To je přesně to, co zátěžové testování dělá. Absolvování zátěžového testování je klíčové, zvláště pokud je stabilita jedním z klíčových faktorů pro vaši aplikaci.
Lepší vyhodnocení
Zatímco ostatní testovací metody porovnávají výsledky s cíli, zátěžové testování simuluje reálné používání, takže vývojáři a testeři získají přesnější představu o tom, jak se systém chová v produkčním prostředí.
Problémy odhalované zátěžovým testováním
- Hromadění nevyužitého úložiště aplikací má za následek nedostatek paměti, který může vést k únikům paměti. Dlouhodobé testování zátěží dokáže tyto úniky odhalit.
- Pokud vaše aplikace potřebuje kontinuálně získávat a uvolňovat data v reálném čase, měli byste zvážit zátěžové testování. Tento typ testu vám pomůže odhalit problémy související s daty a snížení výkonu databáze.
- Díky zátěžovému testování zjistíte, jak stabilní je odezva vaší aplikace po delší době používání. Porovnává odezvu na začátku testu s odezvou po delší době.
- Zátěžové testování odhaluje problémy související se sítí, jako jsou uzavřená připojení, problémy TCP/IP, využití šířky pásma, vyčerpání IP adres atd.
- Vícevláknové aplikace neustále soutěží o zdroje, což může vést k uváznutí a blokování zdrojů. Vystavení takových aplikací zátěžovému testování odhalí problémy související s nesprávným sdílením zdrojů.
Jak se provádí zátěžové testování?
Přestože se přesné kroky a postupy liší v závislosti na konkrétních požadavcích, typické zátěžové testy se řídí níže uvedenými kroky:
#1. Stanovení jasných cílů
Nejdůležitější je na začátku si ujasnit, co chcete testovat.
Jaké jsou vaše cíle testování? Jaké jsou ukazatele výkonu, které chcete sledovat? Jaké zátěži má aplikace odolat? Jak dlouho má test trvat?
Tyto jasné cíle vám pomohou určit, zda byl test úspěšný.
#2. Sestavení testovacích scénářů
Vytvořte různé testovací scénáře, které pokrývají různé typy pracovního zatížení a reálné situace.
Při sestavování testovacích scénářů vezměte v úvahu počet uživatelů, typ transakcí, generátory zátěže, umístění a interakce uvnitř i vně systému.
#3. Nastavení testovacího prostředí
V této fázi je potřeba nastavit software, hardware a síťovou infrastrukturu, která co nejvíce odpovídá produkčnímu prostředí.
Dále je nutné přidat nástroje pro monitorování a generování zátěže.
#4. Spuštění zátěžových testů
Toto je fáze, ve které se provádí samotné testování a analyzují výsledky. Začněte generovat zátěž pomocí speciálních nástrojů a vystavte aplikaci různým definovaným testovacím scénářům.
Současně shromažďujte různé metriky výkonu, jako je využití paměti, spotřeba CPU, odezva a propustnost, a analyzujte je pro sledování výkonu aplikace.
#5. Porovnání výsledků
Pamatujete si na stanovení cílů v prvním kroku? Nyní je čas je použít.
Porovnejte výsledky testů s vašimi cíli a zjistěte, jak přesné jsou testy a jak se aplikace chová.
Dále zdokumentujte výsledky do tabulek a grafů pro získání cennějších informací.
#6. Hledání zlepšení
Po analýze testovacích zpráv se zaměřte na to, co lze zlepšit jak ve vývoji aplikace, tak v testování. Aktualizujte testovací scénáře, nástroje a prostředí na základě analýzy.
Pokuste se opravit příčiny úniků paměti, vyčerpání zdrojů a snížení výkonu.
Případy použití zátěžového testování
Finanční systémy
Obchodní aplikace ve finančním sektoru obvykle zpracovávají velké objemy provozu a transakcí, které vyžadují důkladné sledování.
Proto je jejich důkladné testování po delší dobu a při velkém zatížení v produkčním prostředí klíčové pro zajištění stability a spolehlivosti aplikace po nasazení.
Herní průmysl
Online hry obvykle vyžadují náročné systémové zdroje a musí zvládat souběžnou aktivitu velkého množství hráčů. Agresivní testování v tomto případě zajistí bezproblémový herní zážitek.
Kromě toho testování, kdy jsou generováni falešní virtuální hráči, před uvedením hry zajistí, že hra bude schopna zvládnout vysokou zátěž a efektivně využívat zdroje.
Aplikace pro streamování v reálném čase
S více než 232 miliony předplatitelů je Netflix nejpopulárnější platformou pro streamování videa. Přemýšleli jste někdy nad tím, jak tato aplikace zvládá tak vysokou zátěž po tak dlouhou dobu?
Simulace velké uživatelské základny aplikace během testování odhalí její výkon v reálném čase. Tímto způsobem můžete pomocí zátěžového testování najít mezery ve výkonu a vylepšit je.
Platformy sociálních médií
Aplikace sociálních médií se vždy snaží o zvýšení návštěvnosti a zapojení uživatelů. Pro zvládnutí takového zatížení je nezbytné zátěžové testování.
Testy také ověřují, jak tyto aplikace zvládají příspěvky s obsahem, okamžité zprávy, živé vysílání a další formy interakce uživatelů.
Příklady zátěžového testování
- Když e-shop ohlásí výprodej, například na Černý pátek, očekává se, že web navštíví obrovské množství nakupujících. V tomto případě se provádí zátěžové testování, které zajistí, že web bude schopen zvládnout náhlý nárůst provozu.
- Bankovní systémy obvykle zaznamenávají zvýšený počet online transakcí v době výplat. Testování před výplatou zajistí, že systém bude stabilní a spolehlivý při převodu financí a placení účtů.
- Při premiéře finále 2. série seriálu „Euforie“ na HBO streamovací služba na několik minut selhala kvůli náhlému nárůstu uživatelů. Proto je u streamovacích platforem zátěžové testování nezbytné pro zajištění plynulého zážitku diváků během významných událostí, jako jsou sportovní přenosy a televizní pořady.
- Aplikace pro dopravu by měly ve špičce zpracovávat více požadavků na jízdu a počítat optimální trasu pro mnoho cestujících současně. Tyto aplikace by měly projít zátěžovým testem, aby byly stabilní i ve špičce a při speciálních akcích.
Závěr
Nyní víte, co je to zátěžové testování a jaký má význam pro vaše aplikace a software. Tento článek také popisuje detailní kroky pro provedení zátěžového testování.
Testování je důležitou fází při odstraňování chyb a vylepšování, kterých jsme se dopustili ve fázi vývoje. Jednou z těchto metod je právě zátěžové testování.
Pokud tedy chcete, aby byla vaše aplikace stabilní a fungovala bez problémů dlouhou dobu, měli byste zvážit zátěžové testování před jejím spuštěním.
Podívejte se také na vývojářské nástroje pro testování moderních aplikací.