اختبار التحمل في البرمجيات: المعنى والأمثلة

ما هو اختبار النقع؟

اختبار النقع هو نوع من الاختبارات غير الوظيفية التي يتم استخدامها لقياس أداء تطبيق برمجي تحت حجم كبير من التحميل لفترة طويلة من الزمن. الهدف من اختبار Soak هو التأكد مما إذا كان التطبيق البرمجي يحافظ على حجم كبير من الاستخدام والتحقق مما قد يحدث خارج توقعات التصميم الخاصة به.

توضح الصورة أدناه دورة اختبار توضح في أي مرحلة يتم اختبار النقع (نوع اختبار الأداء) يتم تنفيذه على التطبيق.

في هذا النوع من الاختبارات، ما تتم مراقبته بشكل أساسي هو استخدام الذاكرة من خلال تطبيق ما في النظام. يتم إجراء اختبار على مستوى النظام لمعرفة ما إذا كان النظام سيصمد أمام حجم كبير جدًا من الاستخدام ولمعرفة ما سيحدث خارج توقعات التصميم الخاصة به.

لماذا نقع الاختبار؟

قد يتصرف النظام بشكل طبيعي عند استخدامه لمدة ساعتين، ولكن عند استخدام نفس النظام بشكل مستمر لمدة 2 ساعات أو أكثر من ذلك، فقد يفشل أو يتصرف بشكل غير طبيعي/عشوائي/قد يتعطل. للتنبؤ بهذا الفشل، يتم إجراء اختبار النقع.

متى يتم إجراء اختبار النقع؟

ينبغي إجراء اختبار النقع في السيناريوهات التالية: -

1. قبل نشر التطبيق المبني على العميل، أي قبل إصدار أي تطبيق على منصة معينة، يجب أن يمر بسلسلة ناجحة من اختبارات التحميل على مستويات حركة مرور عالية أو معادلة. بعد ذلك يتم إجراء اختبار النقع. فهو يساعدنا على تحديد كيفية تشغيل أي تطبيق معين لفترة ممتدة. إذا تم العثور على مشكلات مثل تسرب الذاكرة/تلف الذاكرة خلال الفترة، أي عندما تكون في وضع النقع، فيجب الإبلاغ عنها على الفور.
2. أفضل وقت لإجراء اختبار النقع هو خلال عطلات نهاية الأسبوع حيث يجب أن يكون التطبيق في حالة تشغيل لمدة تزيد عن النهار أو الليل. يعتمد الأمر كليًا على القيود المفروضة على حالة الاختبار. تعد اختبارات النقع أحد أهم متطلبات الامتثال التي يجب أن تتبعها كل شركة بدقة شديدة.

استراتيجية اختبار النقع

اختبار النقع للجلسة الطويلة عبارة عن إستراتيجية يكون فيها النظام تحت الحمل لفترة أطول.

من الأمثلة البسيطة على ذلك أن يظل المستخدم مسجلاً الدخول إلى النظام لعدة ساعات لتنفيذ عدد من المعاملات التجارية. وبهذه الطريقة، يتم إنشاء قدر كبير من البيانات. وقد يكون هناك قدر كبير من التحميل على خادم النظام/قاعدة البيانات مما قد يؤدي إلى توقف/تعطل خادم النظام/قاعدة البيانات.

ضمن اختبار امتصاص الجلسة الطويلة، يتم تنفيذ أنشطة الأيام المتعددة (على سبيل المثال، 30 يومًا) في إطار زمني مقيد (على سبيل المثال، يومين). يجب أن يتطابق عدد المعاملات في هذا الإطار الزمني المقيد مع معاملات عدة أيام أو يتجاوزها. يجب أن يكون التركيز على عدد المعاملات التي تمت معالجتها. الجزء الأكثر أهمية في Soak Testing هو التحقق من الذاكرة المتوفرة في وحدة المعالجة المركزية وحجم الذاكرة التي سيتم استخدامها. نحن بحاجة إلى تسجيل استخدام الذاكرة في بداية ونهاية اختبار النقع. إذا لزم الأمر، ثم استخدام الذاكرة لمرافق مثل Java تعد الأجهزة الافتراضية أيضًا مهمة وتحتاج إلى المراقبة.

فيما يلي بعض عمليات التحقق الإضافية التي يجب على أي مستخدم/مختبر إجراؤها قبل البدء في اختبار Soak:

أ) مراقبة استهلاك موارد قاعدة البيانات.

ب) مراقبة استهلاك موارد الخادم (استخدام وحدة المعالجة المركزية سابقًا).

ج) يجب أن يتم تشغيل اختبار النقع بتزامن واقعي للمستخدم.

خصائص اختبار النقع

يجب أن تتمتع طريقة اختبار النقع القياسية بالخصائص التالية: -

• غالبًا ما يتم تحديد مدة معظم اختبارات النقع حسب الوقت المتاح.
• يجب أن يعمل أي تطبيق دون أي انقطاع إذا كان يتطلب فترة زمنية ممتدة.
• وينبغي أن يغطي جميع السيناريوهات التي يتفق عليها أصحاب المصلحة.
• في الغالب، يكون لكل نظام فترة زمنية للصيانة المنتظمة، ويعد الوقت بين فترات النافذة هذه محركًا رئيسيًا لتحديد نطاق اختبار النقع.

أمثلة على اختبارات النقع

• في حالة المجال المصرفي عندما يكون هناك كمية كبيرة من البيانات من التجار، سيقوم المختبر بوضع النظام تحت التحميل بشكل مستمر لمدة 70 ساعة إلى 150 ساعة للتحقق من كيفية تصرف التطبيق خلال فترة التحميل هذه.
• لنفترض أن هناك 33,000 عملية تسجيل دخول، والتي يجب أن تمر عبر النظام، فهذا يمثل سبعة أيام ونصف من النشاط. في هذه الحالة، يمكن بدء اختبار نقع لمدة 60 إلى 70 ساعة بحلول مساء الجمعة حوالي الساعة 6 مساءً والذي يمكن إكماله بحلول الساعة XNUMX مساءً. Monday الصباح الساعة 6 صباحا. فقط من خلال مثل هذا الاختبار سيكون من الممكن ملاحظة أي تدهور في الأداء في ظل الظروف الخاضعة للرقابة.
• وفي حالة ألعاب الفيديو، الهاتف تتضمن التطبيقات وما إلى ذلك ترك اللعبة أو التطبيق في حالة تشغيل لفترة زمنية طويلة، في أوضاع تشغيل مختلفة - مثل الخمول، والتوقف المؤقت عند شاشة العنوان وما إلى ذلك لمعرفة ما إذا كان التطبيق يمكنه التعامل مع الحمل المتوقع باستمرار.

المشكلات الشائعة التي تمت ملاحظتها أثناء اختبار النقع

1. تخصيص الذاكرة (تسرب الذاكرة الذي قد يؤدي في النهاية إلى أزمة في الذاكرة أو أخطاء التقريب التي تظهر بمرور الوقت فقط).
2. استخدام موارد قاعدة البيانات (الفشل في إغلاق مؤشرات قاعدة البيانات في بعض الظروف مما قد يؤدي في النهاية إلى توقف النظام بأكمله).
3. يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تدهور الأداء، أي التأكد من أن وقت الاستجابة بعد فترة طويلة من النشاط المستمر جيد كما كان في بداية الاختبار.
4. الفشل في إغلاق الاتصالات بين طبقات النظام متعدد المستويات في بعض الظروف مما قد يؤدي إلى تعطيل بعض أو كل وحدات النظام.
5. التدهور التدريجي لوقت الاستجابة لبعض الوظائف حيث تصبح هياكل البيانات الداخلية أقل كفاءة أثناء الاختبار الطويل.

كيف يتناسب هذا الاختبار مع عائلة اختبارات الأداء

اختبار الأداء مصطلح شامل. تختلف الأنواع المذكورة أدناه فقط في شكل الحمل المطبق ومدة استمراره، وهذا هو سبب الخلط بينها في كثير من الأحيان.

غالباً ما يتم التعامل مع اختبارات التحمل واختبارات النقع على أنها مترادفات. في الاستخدام الشائع، كلاهما قادر على تحمل حمل مستمر لفترة طويلة. وعندما تُفرّق الفرق بينهما، يركز اختبار التحمل على ما إذا كانت أوقات الاستجابة تتزايد، بينما يركز اختبار التحمل على استهلاك الموارد مثل الذاكرة، ومقابض الملفات، ومجموعات الاتصالات. وعادةً ما يوفر تشغيل أحدهما الأدلة اللازمة لكليهما.

المؤشرات الرئيسية التي يجب جمعها أثناء الاختبار

لا تُعتبر عملية اختبار الأداء جيدة إلا بقدر ما تسجله أثناء تنفيذها. سجّل هذه النقاط الست على كلٍ من الخادم والعميل، ثم قارنها بالوضع الأساسي بدلاً من الاعتماد على الحدس.

اقرأ المتوسط ​​والنسبة المئوية معًا. يُشير متوسط ​​800 مللي ثانية مع نسبة مئوية 95 تبلغ 900 مللي ثانية إلى نظام مستقر. أما المتوسط ​​نفسه مع نسبة مئوية 95 تبلغ 9 ثوانٍ فيعني أن مستخدمًا واحدًا من بين كل عشرين مستخدمًا يُعاني من مشاكل، وأن المتوسط ​​يُخفي هذه المشاكل.

انتبه للشكل، وليس فقط للقيمة. في أي اختبار طويل الأمد، يعتبر خط الموارد الثابت بمثابة نجاح، بينما يعتبر الخط المتزايد بمثابة تسريب، حتى عندما يكون العدد المطلق لا يزال ضمن الحد المسموح به في اللحظة التي ينتهي فيها التشغيل.

الأسئلة الشائعة