Qu’est-ce qu’un test de fiabilité ? Types et exemples
Thomas Hamilton
⚡ Résumé intelligent
Les tests de fiabilité déterminent si un logiciel fonctionne sans défaillance pendant une période définie et dans des conditions définies. Ils combinent modélisation, mesure et amélioration pour évaluer la probabilité que le système continue de fonctionner.
Qu’est-ce que les tests de fiabilité ?
Test de fiabilité est un processus de test logiciel qui vérifie si le logiciel peut effectuer une opération sans échec dans un environnement particulier pendant une période de temps spécifiée. Le but des tests de fiabilité est de garantir que le produit logiciel est exempt de bogues et suffisamment fiable pour son objectif attendu.
La fiabilité signifie « donner la même chose », en d’autres termes, le mot « fiable » signifie que quelque chose est fiable et qu’il donnera le même résultat à chaque fois. Il en va de même pour les tests de fiabilité.
Exemple de test de fiabilité
La probabilité qu'un ordinateur dans un magasin reste opérationnel pendant huit heures sans tomber en panne est de 99 % ; c'est ce qu'on appelle la fiabilité.
Les tests de fiabilité peuvent être classés en trois segments,
- Modélisation
- Mesure
- Formation
La formule suivante permet de calculer la probabilité de défaillance.
Probability = Number of failing cases/ Total number of cases under consideration
Facteurs influençant la fiabilité des logiciels
- Le nombre de défauts présents dans le logiciel
- La façon dont les utilisateurs exploitent le système
Les tests de fiabilité sont l’une des clés d’une meilleure qualité logicielle. Ces tests permettent de découvrir de nombreux problèmes dans la conception et les fonctionnalités du logiciel.
L'objectif principal des tests de fiabilité est de vérifier si le logiciel répond aux exigences de fiabilité du client.
Les tests de fiabilité seront effectués à plusieurs niveaux. Les systèmes complexes seront testés aux niveaux de l’unité, de l’assemblage, du sous-système et du système.
Pourquoi effectuer des tests de fiabilité ?
Des tests de fiabilité sont effectués pour tester les performances du logiciel dans les conditions données.
L'objectif derrière la réalisation de tests de fiabilité est :
- Trouver la structure des échecs répétés.
- Trouver le nombre de pannes qui se produisent correspond à la durée spécifiée.
- Découvrir la cause principale de l’échec.
- Pour mener Test de performance de divers modules d'applications logicielles après correction d'un défaut.
Après la sortie du produit, nous pouvons également minimiser la possibilité d'apparition de défauts et ainsi améliorer la fiabilité du logiciel. Certains des outils utiles à cet effet sont : analyse de tendance, orthogonal Défaut Classification et méthodes formelles, etc.
Types de tests de fiabilité
Les tests de fiabilité des logiciels comprennent les tests de fonctionnalités, test de charge et Les tests de régression
Test de fonctionnalités : -
Les tests en vedette vérifient les fonctionnalités fournies par le logiciel et sont effectués selon les étapes suivantes : -
- Chaque opération dans le logiciel est exécutée au moins une fois.
- L'interaction entre les deux opérations est réduite.
- Chaque opération doit être vérifiée pour sa bonne exécution.
Test de charge : -
Habituellement, le logiciel fonctionnera mieux au début du processus, puis il commencera à se dégrader. Des tests de charge sont effectués pour vérifier les performances du logiciel sous la charge de travail maximale.
Test de régression:-
Les tests de régression sont principalement utilisés pour vérifier si de nouveaux bogues ont été introduits en raison de la correction de bogues précédents. Des tests de régression sont effectués après chaque modification ou mise à jour des fonctionnalités du logiciel et de leurs fonctionnalités.
Comment réaliser des tests de fiabilité
Les tests de fiabilité sont coûteux par rapport aux autres types de tests. Une planification et une gestion appropriées sont donc nécessaires lors des tests de fiabilité. Cela inclut le processus de test à mettre en œuvre, les données pour l'environnement de test, le calendrier des tests, les points de test, etc.
Pour commencer les tests de fiabilité, le testeur doit continuer à suivre les éléments suivants :
- Établir des objectifs de fiabilité
- Développer un profil opérationnel
- Planifier et exécuter des tests
- Utiliser les résultats des tests pour prendre des décisions
Comme nous l'avons mentionné précédemment, il existe trois catégories dans lesquelles nous pouvons effectuer des tests de fiabilité : Modélisation, mesure et amélioration.
Les paramètres clés impliqués dans les tests de fiabilité sont : -
- Probabilité de fonctionnement sans panne
- Durée de fonctionnement sans panne
- L'environnement dans lequel il est exécuté
Étape 1) Modélisation
La technique de modélisation logicielle peut être divisée en deux sous-catégories :
1. Modélisation de prédiction
2. Modélisation des estimations
- Des résultats significatifs peuvent être obtenus en appliquant des modèles appropriés.
- Hypothèses et abstracDes modifications peuvent être apportées pour simplifier les problèmes, et aucun modèle ne sera adapté à toutes les situations. Les principales différences entre les deux modèles sont :
| Questions | Modèles de prédiction | Modèles d'estimation |
|---|---|---|
| Référence des données | Il utilise des données historiques | Il utilise les données actuelles du développement de logiciels. |
| Lorsqu'il est utilisé dans le cycle de développement | Il sera généralement créé avant les phases de développement ou de tests. | Il sera généralement utilisé plus tard dans le cycle de vie du développement logiciel. |
| Délai | Cela permettra de prédire la fiabilité dans le futur. | Il prédira la fiabilité soit pour le moment présent, soit dans le futur. |
Étape 2) Mesure
La fiabilité du logiciel ne peut pas être mesurée directement ; par conséquent, d'autres facteurs connexes sont pris en compte pour estimer la fiabilité du logiciel. Les pratiques actuelles de mesure de la fiabilité des logiciels sont divisées en quatre catégories : -
Mesure 1 : Métriques du produit
Les métriques produit sont la combinaison de 4 types de métriques :
- Taille du logiciel: – Ligne de Code Le nombre de lignes de code (LOC) est une approche initiale intuitive pour mesurer la taille d'un logiciel. Seul le code source est pris en compte ; les commentaires et autres instructions non exécutables ne le sont pas.
- Point de fonction Métrique:- Function Pont Metric est la méthode de mesure de la fonctionnalité du développement logiciel. Il prendra en compte le nombre d'entrées, de sorties, de fichiers maîtres, etc. Il mesure la fonctionnalité fournie à l'utilisateur et est indépendant du langage de programmation.
- Complexité est directement lié à la fiabilité du logiciel, il est donc important de représenter la complexité. La métrique orientée complexité détermine la complexité de la structure de contrôle d'un programme en simplifiant le code en une représentation graphique.
- Mesures de couverture des tests:- C'est un moyen d'estimer les défauts et la fiabilité en effectuant des tests de produits logiciels. La fiabilité du logiciel signifie qu'elle a pour fonction de déterminer que le système a été entièrement vérifié et testé.
Mesure 2 : indicateurs de gestion de projet
- Les chercheurs ont réalisé qu’une bonne gestion peut donner lieu à de meilleurs produits.
- Une bonne gestion peut atteindre une plus grande fiabilité en utilisant de meilleurs processus de développement, de gestion des risques et de gestion de la configuration.
Mesure 3 : métriques de processus
La qualité du produit est directement liée au processus. Les métriques de processus peuvent être utilisées pour estimer, surveiller et améliorer la fiabilité et la qualité des logiciels.
Mesure 4 : métriques de pannes et de défaillances
Les mesures de pannes et de défaillances sont principalement utilisées pour vérifier si le système est totalement exempt de pannes. Les types de défauts détectés au cours du processus de test (c'est-à-dire avant la livraison) ainsi que les échecs signalés par les utilisateurs après la livraison sont collectés, résumés et analysés pour atteindre cet objectif.
La fiabilité du logiciel est mesurée en termes de temps moyen entre pannes (MTBF). Le MTBF consiste en
- Moyenne jusqu'à l'échec (MTTF) : C'est la différence de temps entre deux échecs consécutifs.
- Temps moyen de réparation (MTTR) : C'est le temps nécessaire pour réparer la panne.
MTBF = MTTF + MTTR
La fiabilité d'un bon logiciel se situe entre 0 et 1.
La fiabilité augmente lorsque les erreurs ou les bugs du programme sont supprimés.
Étape 3) Amélioration
L'amélioration dépend entièrement des problèmes survenus dans l'application ou le système, ou encore des caractéristiques du logiciel. Selon la complexité du module logiciel, la manière d'améliorer sera également différente. Deux contraintes principales, le temps et le budget, limiteront les efforts déployés pour améliorer la fiabilité des logiciels.
Exemples de méthodes pour les tests de fiabilité
Tester la fiabilité consiste à tester une application pour découvrir et supprimer les pannes avant le déploiement du système.
Il existe principalement trois approches utilisées pour les tests de fiabilité
- Fiabilité test-retest
- Fiabilité des formulaires parallèles
- Cohérence des décisions
Ci-dessous, nous avons essayé d'expliquer tout cela avec un exemple.
Fiabilité test-retest
Pour estimer la fiabilité test-retest, un seul groupe de candidats effectuera le processus de test à quelques jours ou semaines d’intervalle seulement. Le temps doit être suffisamment court pour que les compétences du candidat dans le domaine puissent être évaluées. La relation entre les scores des candidats de deux administrations différentes est estimée par corrélation statistique. Ce type de fiabilité démontre dans quelle mesure un test est capable de produire des scores stables et cohérents dans le temps.
Fiabilité des formulaires parallèles
De nombreux examens comportent plusieurs formats de questions, ces formes d'examen parallèles assurent la sécurité. La fiabilité des formulaires parallèles est estimée en administrant les deux formulaires de l'examen au même groupe de candidats. Les scores du candidat sur les deux formulaires de test sont corrélés afin de déterminer dans quelle mesure les deux formulaires de test fonctionnent de manière similaire. Cette estimation de la fiabilité est une mesure de la manière dont on peut s'attendre à ce que les résultats des candidats soient cohérents d'une forme de test à l'autre.
Cohérence des décisions
Après avoir effectué le test-retest de fiabilité et de fiabilité des formulaires parallèles, nous obtiendrons un résultat de réussite ou d'échec des candidats. La fiabilité de cette décision de classification est estimée en fiabilité de cohérence de la décision.
Importance des tests de fiabilité
Une évaluation approfondie de la fiabilité est nécessaire pour améliorer les performances des produits et processus logiciels. Tester la fiabilité des logiciels aidera dans une large mesure les gestionnaires de logiciels et les praticiens.
Pour vérifier la fiabilité du logiciel via des tests : -
- Un grand nombre de scénarios de test doivent être exécutés pendant une période prolongée pour déterminer combien de temps le logiciel s'exécutera sans échec.
- La distribution des scénarios de test doit correspondre au profil opérationnel réel ou prévu du logiciel. Plus une fonction du logiciel est exécutée souvent, plus le pourcentage de scénarios de test qui doivent être alloués à cette fonction ou sous-ensemble est élevé.
Outils de test de fiabilité
Une partie de la Outils de test de fiabilité utilisés pour la fiabilité des logiciels sont :
1. WEIBULL++ : - Durée de vie de fiabilité Historique
2. RGA : - Analyse de la croissance de la fiabilité
3. RCM : - Maintenance centrée sur la fiabilité
Comment ce test s'intègre à la famille des tests de performance
Les tests de performance constituent un terme générique. Les variantes décrites ci-dessous diffèrent uniquement par la forme de la charge appliquée et sa durée, ce qui explique la confusion fréquente entre elles.
| Type de test | Modèle de charge | Question à laquelle il répond |
|---|---|---|
| Test de charge | Charge de pointe prévue, courte durée | Le système atteint-il ses objectifs en conditions de trafic de pointe normales ? |
| Tests de résistance | Augmentation au-delà de la capacité jusqu'à la défaillance | Où se casse-t-il, et la défaillance est-elle gracieuse ? |
| Test de pointe | Montée en puissance extrême et soudaine, puis retrait | Peut-elle survivre et se remettre d'un choc de trafic ? |
| Essais d'endurance | La charge normale a été maintenue pendant de nombreuses heures. | Les performances se dégradent-elles avec le temps ? |
| Test de trempage | Charge soutenue sur une période prolongée | Y a-t-il des fuites de mémoire ou une saturation des ressources ? |
| Test de stabilité | Charge variable selon les conditions | Le système reste-t-il fiable lorsque les conditions changent ? |
| Tests de volume | Utilisateurs normaux, volume de données très important | Est-ce que le système peut gérer la croissance de la base de données ? |
Les tests d'endurance et les tests d'immersion sont souvent considérés comme synonymes. En pratique, on les appelle tests d'endurance : les deux consistent à supporter une charge soutenue pendant une longue période. Lorsque les équipes font la distinction, les tests d'endurance se concentrent sur l'évolution des temps de réponse, tandis que les tests de charge se concentrent sur la consommation de ressources telles que la mémoire, les descripteurs de fichiers et les pools de connexions. L'exécution d'un seul de ces tests permet généralement d'obtenir des résultats pour les deux.
Tests de fiabilité : points clés à retenir
Les tests de fiabilité sont une partie importante d'un programme d'ingénierie de fiabilité. Plus exactement, c’est l’âme d’un programme d’ingénierie de fiabilité. De plus, les tests de fiabilité sont principalement conçus pour découvrir des modes de défaillance particuliers et d'autres problèmes lors des tests logiciels.
In Génie logiciel, Les tests de fiabilité peuvent être classés en trois segments,
- Modélisation
- Mesure
- Formation
Facteurs influençant la fiabilité des logiciels
- Le nombre de défauts présents dans le logiciel
- La façon dont les utilisateurs exploitent le système
