¿Qué son las pruebas de confiabilidad? Tipos y ejemplos.
Tomas Hamilton
⚡ Resumen inteligente
Las pruebas de confiabilidad determinan si el software funciona sin fallas durante un período definido y bajo condiciones específicas. Combinan modelado, medición y mejora para responder qué tan probable es que el sistema siga funcionando.
¿Qué son las pruebas de confiabilidad?
Prueba de confiabilidad Es un proceso de prueba de software que verifica si el software puede realizar una operación sin fallas en un entorno particular durante un período de tiempo específico. El propósito de las pruebas de confiabilidad es garantizar que el producto de software esté libre de errores y sea lo suficientemente confiable para el propósito esperado.
Confiabilidad significa "producir lo mismo"; en otros términos, la palabra "confiable" significa que algo es confiable y que dará el mismo resultado siempre. Lo mismo ocurre con las pruebas de confiabilidad.
Ejemplo de prueba de confiabilidad
La probabilidad de que un ordenador en una tienda esté en funcionamiento durante ocho horas sin fallar es del 99%; esto se conoce como confiabilidad.
Las pruebas de confiabilidad se pueden clasificar en tres segmentos,
- Modelado
- Measurement
- Mejoramiento
La siguiente fórmula es para calcular la probabilidad de falla.
Probability = Number of failing cases/ Total number of cases under consideration
Factores que influyen en la confiabilidad del software
- El número de fallos presentes en el software.
- La forma en que los usuarios operan el sistema
Las pruebas de confiabilidad son una de las claves para mejorar la calidad del software. Esta prueba ayuda a descubrir muchos problemas en el diseño y la funcionalidad del software.
El objetivo principal de las pruebas de confiabilidad es verificar si el software cumple con los requisitos de confiabilidad del cliente.
Las pruebas de confiabilidad se realizarán en varios niveles. Los sistemas complejos se probarán en los niveles de unidad, conjunto, subsistema y sistema.
¿Por qué realizar pruebas de fiabilidad?
Las pruebas de confiabilidad se realizan para probar el rendimiento del software en las condiciones dadas.
El objetivo detrás de la realización de pruebas de confiabilidad es,
- Encontrar la estructura de fracasos repetidos.
- Para encontrar la cantidad de fallas que ocurren es la cantidad de tiempo especificada.
- Descubrir la causa principal del fracaso.
- Para conducir Test de rendimiento de varios módulos de aplicaciones de software después de corregir un defecto.
También después del lanzamiento del producto, podemos minimizar la posibilidad de que ocurran defectos y así mejorar la confiabilidad del software. Algunas de las herramientas útiles para esto son: Análisis de tendencias, Ortogonal Defecto Clasificación y métodos formales, etc.
Tipos de pruebas de confiabilidad
Las pruebas de confiabilidad del software incluyen pruebas de funciones, Prueba de carga, y Pruebas de regresión
Prueba de funciones: -
Las pruebas destacadas verifican las características proporcionadas por el software y se llevan a cabo en los siguientes pasos:
- Cada operación en el software se ejecuta al menos una vez.
- Se reduce la interacción entre las dos operaciones.
- Cada operación debe ser verificada para su correcta ejecución.
Prueba de carga:-
Por lo general, el software funcionará mejor al comienzo del proceso y, después, comenzará a degradarse. Las pruebas de carga se realizan para comprobar el rendimiento del software bajo la carga de trabajo máxima.
Test de regresión:-
Las pruebas de regresión se utilizan principalmente para comprobar si se han introducido nuevos errores debido a la corrección de errores anteriores. Las pruebas de regresión se realizan después de cada cambio o actualización de las características del software y sus funcionalidades.
Cómo realizar pruebas de confiabilidad
Las pruebas de confiabilidad son costosas en comparación con otros tipos de pruebas. Por lo tanto, se requiere una planificación y gestión adecuadas al realizar pruebas de confiabilidad. Esto incluye el proceso de prueba que se implementará, datos para el entorno de prueba, cronograma de prueba, puntos de prueba, etc.
Para comenzar con las pruebas de confiabilidad, el evaluador debe seguir las cosas,
- Establecer objetivos de confiabilidad
- Desarrollar perfil operativo
- Planificar y ejecutar pruebas.
- Utilice los resultados de las pruebas para impulsar decisiones
Como comentamos anteriormente, hay tres categorías en las que podemos realizar pruebas de confiabilidad: Modelado, Medición y Mejora.
Los parámetros clave involucrados en las pruebas de confiabilidad son: -
- Probabilidad de funcionamiento sin fallos
- Duración del funcionamiento sin fallos
- El entorno en el que se ejecuta.
Paso 1) Modelado
La técnica de modelado de software se puede dividir en dos subcategorías:
1. Modelado de predicción
2. Modelado de estimación
- Se pueden obtener resultados significativos aplicando modelos adecuados.
- Supuestos y abstracSe pueden realizar modificaciones para simplificar los problemas, y ningún modelo único será adecuado para todas las situaciones. Las principales diferencias entre los dos modelos son:
| Temas | Modelos de predicción | Modelos de estimación |
|---|---|---|
| Referencia de datos | Utiliza datos históricos. | Utiliza datos actuales del desarrollo de software. |
| Cuando se utiliza en el ciclo de desarrollo | Por lo general, se creará antes de las fases de desarrollo o prueba. | Generalmente se utilizará más adelante en el ciclo de vida del desarrollo de software. |
| Periodo de Tiempo | Predecirá la confiabilidad en el futuro. | Predecirá la confiabilidad ya sea para el momento presente o en el futuro. |
Paso 2) Medición
La confiabilidad del software no se puede medir directamente; por lo tanto, se consideran otros factores relacionados para estimar la confiabilidad del software. Las prácticas actuales de medición de la confiabilidad del software se dividen en cuatro categorías: -
Medición 1: Métricas del producto
Las métricas de producto son la combinación de 4 tipos de métricas:
- Tamaño del programa: – Línea de Code (LOC) es un método intuitivo para medir el tamaño del software. Esta métrica solo tiene en cuenta el código fuente; los comentarios y otras instrucciones no ejecutables no se contabilizan.
- Punto de función Métrica: - Function Pont Metric es el método para medir la funcionalidad del desarrollo de software. Considerará el recuento de entradas, salidas, archivos maestros, etc. Mide la funcionalidad entregada al usuario y es independiente del lenguaje de programación.
- Complejidad: Está directamente relacionada con la confiabilidad del software, por lo que representar la complejidad es importante. La métrica orientada a la complejidad determina la complejidad de la estructura de control de un programa al simplificar el código en una representación gráfica.
- Métricas de cobertura de prueba:- Es una forma de estimar fallas y confiabilidad mediante la realización de pruebas de productos de software. La confiabilidad del software significa que es la función de determinar que el sistema ha sido completamente verificado y probado.
Medida 2: Métricas de Gestión de Proyectos
- Los investigadores se han dado cuenta de que una buena gestión puede dar lugar a mejores productos.
- Una buena gestión puede lograr una mayor confiabilidad mediante el uso de mejores procesos de desarrollo, gestión de riesgos y gestión de configuración.
Medida 3: Métricas del Proceso
La calidad del producto está directamente relacionada con el proceso. Las métricas de proceso se pueden utilizar para estimar, monitorear y mejorar la confiabilidad y calidad del software.
Medida 4: Fallas y Métricas de Fallas
Las métricas de fallas y fallas se utilizan principalmente para verificar si el sistema está completamente libre de fallas. Para lograr este objetivo, se recopilan, resumen y analizan tanto los tipos de fallas encontradas durante el proceso de prueba (es decir, antes de la entrega) como las fallas reportadas por los usuarios después de la entrega.
La confiabilidad del software se mide en términos de tiempo medio entre fallas (MTBF). MTBF consiste en
- Medio al fallo (MTTF): Es la diferencia de tiempo entre dos fallos consecutivos.
- Tiempo medio de reparación (MTTR): Es el tiempo necesario para solucionar la falla.
MTBF = MTTF + MTTR
La confiabilidad de un buen software es un número entre 0 y 1.
La confiabilidad aumenta cuando se eliminan los errores o errores del programa.
Paso 3) Mejora
La mejora depende completamente de los problemas que se hayan producido en la aplicación o el sistema, o bien de las características del software. Según la complejidad del módulo de software, la forma de mejorar también variará. Dos limitaciones principales, el tiempo y el presupuesto, limitarán los esfuerzos que se dediquen a mejorar la fiabilidad del software.
Métodos de ejemplo para pruebas de confiabilidad
Probar la confiabilidad implica ejercitar una aplicación para descubrir y eliminar fallas antes de implementar el sistema.
Hay principalmente tres enfoques utilizados para las pruebas de confiabilidad.
- Fiabilidad de prueba y repetición
- Fiabilidad de formas paralelas
- Consistencia de la decisión
A continuación intentamos explicar todo esto con un ejemplo.
Fiabilidad de prueba y repetición
Para estimar la confiabilidad de la prueba y la repetición de la prueba, un solo grupo de examinados realizará el proceso de prueba con solo unos días o semanas de diferencia. El tiempo debe ser lo suficientemente corto para que se puedan evaluar las habilidades del examinado en el área. La relación entre las puntuaciones del examinado de dos administraciones diferentes se estima mediante correlación estadística. Este tipo de confiabilidad demuestra hasta qué punto una prueba es capaz de producir puntuaciones estables y consistentes a lo largo del tiempo.
Fiabilidad de formas paralelas
Muchos exámenes tienen múltiples formatos de cuestionarios, estos formatos paralelos de examen brindan seguridad. La confiabilidad de los formatos paralelos se calcula administrando ambos formatos del examen al mismo grupo de examinados. Las puntuaciones del examinado en los dos formatos de prueba se correlacionan para determinar qué tan similares son. Esta estimación de confiabilidad es una medida de qué tan consistentes se pueden esperar las puntuaciones de los examinados en los dos formatos de prueba.
Consistencia de la decisión
Después de realizar la confiabilidad de prueba y repetición y la confiabilidad de forma paralela, obtendremos un resultado de si los examinados aprobaron o reprobaron. La confiabilidad de esta decisión de clasificación se estima en la confiabilidad de la consistencia de la decisión.
Importancia de las pruebas de confiabilidad
Se requiere una evaluación exhaustiva de la confiabilidad para mejorar el rendimiento de los productos y procesos de software. Probar la confiabilidad del software ayudará en gran medida a los administradores y profesionales del software.
Para verificar la confiabilidad del software mediante pruebas: -
- Se debe ejecutar una gran cantidad de casos de prueba durante un período prolongado para determinar cuánto tiempo se ejecutará el software sin fallas.
- La distribución de los casos de prueba debe coincidir con el perfil operativo real o planificado del software. Cuanto más a menudo se ejecute una función del software, mayor será el porcentaje de casos de prueba que se deben asignar a esa función o subconjunto.
Herramientas de prueba de confiabilidad
Algunos de los Herramientas de prueba de confiabilidad utilizados para la confiabilidad del software son:
1. WEIBULL ++: - Vida confiable Análisis de Datos
2. RGA: - Análisis de crecimiento de confiabilidad
3. RCM:-Mantenimiento centrado en la confiabilidad
Cómo encaja esta prueba en la familia de pruebas de rendimiento
Las pruebas de rendimiento son un término general. Las variantes que se describen a continuación solo difieren en la forma de la carga aplicada y la duración de la misma, razón por la cual suelen confundirse entre sí.
| Tipo de prueba | Patrón de carga | Pregunta que responde |
|---|---|---|
| Prueba de carga | Carga máxima prevista, corta duración | ¿El sistema cumple sus objetivos en condiciones normales de tráfico máximo? |
| Prueba de esfuerzo | Aumentado más allá de la capacidad hasta el fallo | ¿Dónde falla y lo hace de forma elegante? |
| prueba de picos | Aumento repentino y extremo, seguido de una remisión. | ¿Sobrevive y se recupera de un impacto de tráfico? |
| Pruebas de resistencia | La carga normal se mantuvo durante muchas horas. | ¿El rendimiento se degrada con el tiempo? |
| Prueba de remojo | Carga sostenida durante un período prolongado | ¿Hay fugas de memoria o agotamiento de recursos? |
| Prueba de estabilidad | Carga variable en función de las condiciones | ¿El sistema sigue siendo fiable a medida que cambian las condiciones? |
| Pruebas de volumen | Usuarios normales, volumen de datos muy grande | ¿Puede soportar el crecimiento de la base de datos? |
Las pruebas de resistencia y las pruebas de inmersión se suelen tratar como sinónimos. En el uso común, se utilizan para evaluar si ambas pruebas soportan una carga sostenida durante un período prolongado. Cuando los equipos las distinguen, las pruebas de resistencia se centran en si los tiempos de respuesta aumentan, mientras que las pruebas de estrés se centran en el consumo de recursos como la memoria, los descriptores de archivo y los grupos de conexiones. Generalmente, ejecutar una de estas pruebas proporciona evidencia para ambas.
Pruebas de confiabilidad: Conclusiones clave
Las pruebas de confiabilidad son una parte importante de un programa de ingeniería de confiabilidad. Más correctamente, es el alma de un programa de ingeniería de confiabilidad. Además, las pruebas de confiabilidad están diseñadas principalmente para descubrir modos de falla particulares y otros problemas durante las pruebas de software.
In Ingeniería de SoftwareLas pruebas de confiabilidad se pueden clasificar en tres segmentos,
- Modelado
- Measurement
- Mejoramiento
Factores que influyen en la confiabilidad del software
- El número de fallos presentes en el software.
- La forma en que los usuarios operan el sistema
