Was ist Zuverlässigkeitstest? (Beispiel)

Was ist Zuverlässigkeitstest?

Zuverlässigkeitsprüfung ist ein Softwaretestverfahren, das prüft, ob die Software in einer bestimmten Umgebung für einen bestimmten Zeitraum fehlerfrei funktioniert. Der Zweck von Zuverlässigkeitstests besteht darin, sicherzustellen, dass das Softwareprodukt fehlerfrei und für den vorgesehenen Zweck zuverlässig genug ist.

Zuverlässigkeit bedeutet „das Gleiche liefern“, anders ausgedrückt bedeutet das Wort „zuverlässig“, dass etwas zuverlässig ist und jedes Mal das gleiche Ergebnis liefert. Das Gleiche gilt für Zuverlässigkeitstests.

Beispiel für einen Zuverlässigkeitstest

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein PC in einem Geschäft acht Stunden lang ohne Absturz läuft, liegt bei 99 %, man spricht dann von Zuverlässigkeit.

Zuverlässigkeitstests können in drei Segmente eingeteilt werden:

modellierung
Messung
Verbesserung

Zur Berechnung der Ausfallwahrscheinlichkeit dient folgende Formel.

Probability = Number of failing cases/ Total number of cases under consideration

Faktoren, die die Softwarezuverlässigkeit beeinflussen

Die Anzahl der in der Software vorhandenen Fehler
Die Art und Weise, wie Benutzer das System bedienen

Zuverlässigkeitstests sind einer der Schlüssel zu einer besseren Softwarequalität. Diese Tests helfen dabei, viele Probleme im Softwaredesign und in der Funktionalität zu entdecken.

Der Hauptzweck des Zuverlässigkeitstests besteht darin, zu überprüfen, ob die Software den Anforderungen der Kundenzuverlässigkeit entspricht.

Zuverlässigkeitstests werden auf mehreren Ebenen durchgeführt. Komplexe Systeme werden auf Einheiten-, Baugruppen-, Subsystem- und Systemebene getestet.

Warum Zuverlässigkeitstests durchführen?

Zuverlässigkeitstests werden durchgeführt, um die Softwareleistung unter den gegebenen Bedingungen zu testen.

Das Ziel bei der Durchführung von Zuverlässigkeitstests ist:

Die Struktur sich wiederholender Fehler finden.
Um die Anzahl der auftretenden Fehler zu ermitteln, ist die angegebene Zeitspanne erforderlich.
Ermittlung der Hauptursache für Fehler.
Etw. leiten Performance Testing verschiedener Module von Softwareanwendungen nach Behebung eines Fehlers.

Auch nach der Veröffentlichung des Produkts können wir die Möglichkeit des Auftretens von Fehlern minimieren und dadurch die Zuverlässigkeit der Software verbessern. Einige der hierfür nützlichen Tools sind: Trendanalyse, Orthogonal Defekt Klassifizierung und formale Methoden usw.

Arten von Zuverlässigkeitstests

Das Testen der Softwarezuverlässigkeit umfasst Funktionstests, Load Testing und Regressionstests

Funktionstests:-

Beim Featured Testing werden die von der Software bereitgestellten Funktionen geprüft. Die Tests werden in den folgenden Schritten durchgeführt:

Jeder Vorgang in der Software wird mindestens einmal ausgeführt.
Die Interaktion zwischen den beiden Vorgängen wird reduziert.
Jeder Vorgang muss auf seine ordnungsgemäße Ausführung überprüft werden.

Belastungstest:-

Normalerweise ist die Leistung der Software zu Beginn des Prozesses besser und danach beginnt sie sich zu verschlechtern. Lasttests werden durchgeführt, um die Leistung der Software unter maximaler Arbeitslast zu überprüfen.

Regressionstest:-

Regressionstests werden hauptsächlich verwendet, um zu überprüfen, ob aufgrund der Behebung früherer Fehler neue Fehler eingeführt wurden. Regressionstests werden nach jeder Änderung oder Aktualisierung der Softwarefunktionen und ihrer Funktionalitäten durchgeführt.

So führen Sie Zuverlässigkeitstests durch

Zuverlässigkeitstests sind im Vergleich zu anderen Testarten kostspielig. Daher ist bei der Durchführung von Zuverlässigkeitstests eine ordnungsgemäße Planung und Verwaltung erforderlich. Dazu gehören der durchzuführende Testprozess, Daten zur Testumgebung, Testplan, Testpunkte usw.

Um mit dem Zuverlässigkeitstest zu beginnen, muss der Tester folgende Dinge beachten:

Legen Sie Zuverlässigkeitsziele fest
Operatives Profil entwickeln
Tests planen und durchführen
Nutzen Sie Testergebnisse, um Entscheidungen voranzutreiben

Wie bereits erwähnt, gibt es drei Kategorien, in denen wir Zuverlässigkeitstests durchführen können: Modellierung, Messung und Verbesserung.

Die wichtigsten Parameter beim Zuverlässigkeitstest sind:

Wahrscheinlichkeit eines störungsfreien Betriebs
Dauer des störungsfreien Betriebs
Die Umgebung, in der es ausgeführt wird

Schritt 1) Modellierung

Die Softwaremodellierungstechnik kann in zwei Unterkategorien unterteilt werden:

1. Vorhersagemodellierung

2. Schätzungsmodellierung

Durch die Anwendung geeigneter Modelle können aussagekräftige Ergebnisse erzielt werden.
Zur Vereinfachung der Probleme können Annahmen und Abstraktionen getroffen werden, und kein einzelnes Modell ist für alle Situationen geeignet. Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Modellen sind:

Fragen	Vorhersagemodelle	Schätzmodelle
Datenreferenz	Es nutzt historische Daten	Es nutzt aktuelle Daten aus der Softwareentwicklung.
Bei Verwendung im Entwicklungszyklus	Es wird normalerweise vor der Entwicklungs- oder Testphase erstellt.	Es wird normalerweise später im Softwareentwicklungszyklus verwendet.
Zeitrahmen	Es wird die Zuverlässigkeit in der Zukunft vorhersagen.	Es wird die Zuverlässigkeit entweder für die Gegenwart oder die Zukunft vorhersagen.

Schritt 2) Messung

Softwarezuverlässigkeit kann nicht direkt gemessen werden; Daher werden andere verwandte Faktoren berücksichtigt, um die Softwarezuverlässigkeit abzuschätzen. Die aktuellen Praktiken der Software-Zuverlässigkeitsmessung sind in vier Kategorien unterteilt:

Messung 1: Produktmetriken

Produktmetriken sind die Kombination aus vier Arten von Metriken:

Softwaregröße: – Line of Code (LOC) ist ein intuitiver erster Ansatz zur Messung der Größe der Software. In dieser Metrik wird nur der Quellcode gezählt, Kommentare und andere nicht ausführbare Anweisungen werden nicht gezählt.
Funktionspunktmetrik:- Function Pont Metric ist die Methode zur Messung der Funktionalität der Softwareentwicklung. Es berücksichtigt die Anzahl der Eingaben, Ausgaben, Masterdateien usw. Es misst die dem Benutzer bereitgestellte Funktionalität und ist unabhängig von der Programmiersprache.
Komplexität steht in direktem Zusammenhang mit der Softwarezuverlässigkeit, daher ist die Darstellung der Komplexität wichtig. Die komplexitätsorientierte Metrik bestimmt die Komplexität der Kontrollstruktur eines Programms, indem der Code in eine grafische Darstellung vereinfacht wird.
Testabdeckungsmetriken:- Es ist eine Möglichkeit, Fehler und Zuverlässigkeit durch die Durchführung von Softwareprodukttests abzuschätzen. Unter Softwarezuverlässigkeit versteht man die Funktion, festzustellen, ob das System vollständig verifiziert und getestet wurde.

Messung 2: Projektmanagement-Metriken

Forscher haben erkannt, dass gutes Management zu besseren Produkten führen kann.
Durch ein gutes Management kann durch den Einsatz besserer Entwicklungs-, Risikomanagement- und Konfigurationsmanagementprozesse eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden.

Messung 3: Prozessmetriken

Die Qualität des Produkts steht in direktem Zusammenhang mit dem Prozess. Prozessmetriken können verwendet werden, um die Zuverlässigkeit und Qualität von Software abzuschätzen, zu überwachen und zu verbessern.

Messung 4: Fehler- und Ausfallmetriken

Fehler- und Ausfallmetriken werden hauptsächlich verwendet, um zu prüfen, ob das System völlig fehlerfrei ist. Um dieses Ziel zu erreichen, werden sowohl die während des Testprozesses (also vor der Auslieferung) festgestellten Fehlertypen als auch die von Benutzern nach der Auslieferung gemeldeten Fehler gesammelt, zusammengefasst und analysiert.

Die Softwarezuverlässigkeit wird anhand der gemessen Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF). MTBF besteht aus

Mittelwert zum Ausfall (MTTF): Dies ist die Zeitdifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausfällen.
Mittlere Reparaturzeit (MTTR): Dies ist die Zeit, die zur Behebung des Fehlers benötigt wird.

MTBF = MTTF + MTTR

Die Zuverlässigkeit guter Software liegt irgendwo dazwischen 0 und 1.

Die Zuverlässigkeit steigt, wenn Fehler oder Bugs aus dem Programm entfernt werden.

Schritt 3) Verbesserung

Die Verbesserung hängt vollständig von den in der Anwendung oder dem System aufgetretenen Problemen oder den Eigenschaften der Software ab. Je nach Komplexität des Softwaremoduls wird auch die Art der Verbesserung unterschiedlich sein. Zwei Hauptbeschränkungen, Zeit und Budget, begrenzen die Bemühungen zur Verbesserung der Softwarezuverlässigkeit.

Beispielmethoden für Zuverlässigkeitstests

Beim Testen der Zuverlässigkeit geht es darum, eine Anwendung zu testen, um Fehler zu erkennen und zu beheben, bevor das System eingesetzt wird.

Für Zuverlässigkeitstests werden hauptsächlich drei Ansätze verwendet

Test-Retest-Zuverlässigkeit
Zuverlässigkeit paralleler Formulare
Entscheidungskonsistenz

Im Folgenden haben wir versucht, dies alles anhand eines Beispiels zu erklären.

Test-Retest-Zuverlässigkeit

Um die Zuverlässigkeit von Testwiederholungen abzuschätzen, führt eine einzelne Gruppe von Prüflingen den Testprozess im Abstand von nur wenigen Tagen oder Wochen durch. Die Zeit sollte kurz genug sein, damit die Fähigkeiten des Prüflings in diesem Bereich beurteilt werden können. Die Beziehung zwischen den Ergebnissen des Prüflings aus zwei verschiedenen Verabreichungen wird durch statistische Korrelation geschätzt. Diese Art von Zuverlässigkeit zeigt, inwieweit ein Test über einen längeren Zeitraum hinweg stabile, konsistente Ergebnisse liefern kann.

Zuverlässigkeit paralleler Formulare

Viele Prüfungen haben Fragebögen in mehreren Formaten. Diese parallelen Prüfungsformen bieten Sicherheit. Die Zuverlässigkeit paralleler Prüfungsformen wird geschätzt, indem beide Prüfungsformen derselben Gruppe von Prüflingen vorgelegt werden. Die Ergebnisse der Prüflinge in den beiden Prüfungsformen werden korreliert, um zu bestimmen, wie ähnlich die beiden Prüfungsformen funktionieren. Diese Zuverlässigkeitsschätzung ist ein Maß dafür, wie konsistent die Ergebnisse der Prüflinge über verschiedene Prüfungsformen hinweg zu erwarten sind.

Entscheidungskonsistenz

Nach der Prüfung der Test-Retest-Zuverlässigkeit und der Parallelform-Zuverlässigkeit erhalten wir ein Ergebnis darüber, ob die Prüflinge bestanden oder nicht bestanden haben. Die Zuverlässigkeit dieser Klassifizierungsentscheidung wird in der Entscheidungskonsistenzzuverlässigkeit geschätzt.

Bedeutung von Zuverlässigkeitstests

Um die Leistung von Softwareprodukten und -prozessen zu verbessern, ist eine gründliche Bewertung der Zuverlässigkeit erforderlich. Das Testen der Softwarezuverlässigkeit wird Softwaremanagern und -anwendern in großem Maße helfen.

So überprüfen Sie die Zuverlässigkeit der Software durch Tests: –

Um festzustellen, wie lange die Software fehlerfrei ausgeführt werden kann, sollte eine große Anzahl von Testfällen über einen längeren Zeitraum ausgeführt werden.
Die Verteilung der Testfälle sollte dem tatsächlichen oder geplanten Betriebsprofil der Software entsprechen. Je häufiger eine Funktion der Software ausgeführt wird, desto größer ist der Prozentsatz der Testfälle, die dieser Funktion oder Teilmenge zugewiesen werden sollten.

Tools für Zuverlässigkeitstests

Einige der Tools für Zuverlässigkeitstests Für die Softwarezuverlässigkeit werden verwendet:

1. WEIBULL++:- Zuverlässigkeitsleben Datenanalyse

2. RGA: – Analyse des Zuverlässigkeitswachstums

3. RCM: Zuverlässigkeitsorientierte Wartung

Zusammenfassung

Zuverlässigkeitstests sind ein wichtiger Bestandteil eines Zuverlässigkeits-Engineering-Programms. Genauer gesagt ist es die Seele eines Zuverlässigkeits-Engineering-Programms. Darüber hinaus dienen Zuverlässigkeitstests hauptsächlich dazu, bestimmte Fehlermodi und andere Probleme während des Softwaretests aufzudecken.

In Software Engineering, Zuverlässigkeitstests können in drei Segmente eingeteilt werden:

modellierung
Messung
Verbesserung

Faktoren, die die Softwarezuverlässigkeit beeinflussen

Die Anzahl der in der Software vorhandenen Fehler
Die Art und Weise, wie Benutzer das System bedienen