Cos'è il test di carico? (Esempi)

Cos'è il test di carico?

Caricare i test è un processo di test software non funzionale in cui le prestazioni dell'applicazione software vengono testate sotto uno specifico carico previsto. Determina il comportamento dell'applicazione software mentre più utenti vi accedono contemporaneamente. L'obiettivo del test di carico è migliorare i colli di bottiglia delle prestazioni e garantire stabilità e funzionamento regolare dell'applicazione software prima della distribuzione.

Questo test di solito identifica:

• La capacità operativa massima di un'applicazione
• Determinare se l'infrastruttura attuale è sufficiente per eseguire l'applicazione
• Sostenibilità dell'applicazione rispetto al carico massimo di utenti
• Numero di utenti simultanei che un'applicazione può supportare e scalabilità per consentire a più utenti di accedervi.

È un tipo di test non funzionale. Nell'ingegneria del software, il test di carico viene comunemente utilizzato per applicazioni client/server basate sul Web, sia Intranet che Internet.

Perché è necessario eseguire test di carico?

Alcuni siti estremamente popolari hanno subito gravi tempi di inattività quando ottengono enormi volumi di traffico. I siti web di e-commerce investono molto nelle campagne pubblicitarie, ma non nei test di carico per garantire prestazioni ottimali del sistema, quando il marketing porta traffico.

Esempi di test di carico

• Toysrus.com non è riuscito a gestire il traffico generato dalla propria campagna pubblicitaria, perdendo sia il budget di marketing che le vendite previste.
• Il sito web di una compagnia aerea non è stato in grado di gestire più di 10000 utenti durante l'offerta di un festival.
• L'Enciclopedia Britannica ha dichiarato l'accesso gratuito al suo database online come offerta promozionale. Non sono riusciti a tenere il passo con l'assalto del traffico per settimane.

Molti siti subiscono tempi di caricamento ritardati quando incontrano traffico intenso. Pochi fatti –

• Il tasso di abbandono aumenta drasticamente dopo circa 3 secondi di caricamento della pagina, e l'effetto si accentua sulle connessioni mobili.
• Le pagine lente costano ai siti di e-commerce un fatturato misurabile a ogni visita, ed è per questo che le prestazioni sono considerate un parametro aziendale piuttosto che tecnico.

Perché eseguire i test di carico?

• I test di carico danno fiducia nel sistema, nella sua affidabilità e prestazioni.
• Il test di carico aiuta a identificare i colli di bottiglia nel sistema in scenari di stress intenso degli utenti prima che si verifichino in un ambiente di produzione.
• I test di carico offrono un'eccellente protezione contro scarse prestazioni e consentono strategie complementari per la gestione delle prestazioni e il monitoraggio di un ambiente di produzione.

Obiettivi del test di carico

I test di caricamento identificano i seguenti problemi prima di spostare l'applicazione sul mercato o in produzione:

• Tempo di risposta per ogni transazione
• Prestazioni dei componenti del sistema sotto carichi diversi
• Prestazioni dei componenti del database sotto carichi diversi
• Ritardo di rete tra il client e il server
• Problemi di progettazione del software
• Problemi di configurazione del server come un server Web, un server delle applicazioni, un server di database ecc.
• Problemi di limitazione hardware come massimizzazione della CPU, limitazioni di memoria, collo di bottiglia della rete, ecc.

Il test di carico determinerà se il sistema necessita di essere messo a punto o se è necessaria una modifica dell'hardware e del software per migliorare le prestazioni. Per condurre in modo efficace i test di carico, è possibile utilizzarne diversi strumenti di test delle prestazioni disponibili per aiutarti a identificare le aree di miglioramento.

Prerequisiti per i test di carico

La metrica principale per il test di carico è il tempo di risposta. Prima di iniziare il test di carico, è necessario determinare:

• Se il tempo di risposta è già misurato e confrontato – Quantitativo
• Se il tempo di risposta è applicabile al processo aziendale – Rilevante
• Se il tempo di risposta è giustificabile – Realistico
• Se il tempo di risposta è realizzabile – Raggiungibile
• Se il tempo di risposta è misurabile utilizzando uno strumento o un cronometro: misurabile

Configurazione dell'ambiente prima del test di carico.

Piattaforma hardware	Configurazione software
Macchine server Processori Memorie Archiviazione su disco Carica la configurazione delle macchine Configurazione di rete	Operasistema di ting Software server

Strategie di test di carico

Esistono molti modi per eseguire test di carico. Di seguito sono riportate alcune strategie di test di carico:

• Test di carico manuale: Questa è una delle strategie per eseguire test di carico, ma non produce risultati ripetibili, non può fornire livelli misurabili di stress su un'applicazione ed è un processo impossibile da coordinare.
• Strumenti di test di carico sviluppati internamente: Un'organizzazione, che comprende l'importanza dei test di carico, può creare i propri strumenti per eseguire test di carico.
• Strumenti di test di carico open source: Sono disponibili diversi strumenti di test del carico come open source gratuiti. Potrebbero non essere sofisticati come le loro controparti a pagamento, ma se hai un budget limitato, sono la scelta migliore.
• Strumenti per test di carico di classe enterprise: Di solito sono dotati di funzionalità di acquisizione/riproduzione. Supportano un gran numero di protocolli. Possono simulare un numero eccezionalmente elevato di utenti.

Come eseguire il test di carico

Il processo di test di carico può essere brevemente descritto come di seguito:

1. Crea un file dedicato Ambiente di test per prove di carico
2. Definire gli scenari di test di carico
3. Determinare le transazioni di test di carico per un'applicazione
   • Preparare i dati per ogni transazione
   • È necessario prevedere il numero di utenti che accedono al sistema
   • Determina la velocità di connessione. Alcuni utenti possono essere collegati tramite linee affittate mentre altri possono utilizzare la connessione remota
   • Determinare i diversi browser e sistemi operativi utilizzati dagli utenti 
   • Una configurazione di tutti i server come server Web, applicazioni e DB
4. Esecuzione e monitoraggio dello scenario di test. Raccolta di vari parametri
5. Analizzare i risultati. Formula raccomandazioni
6. Ottimizzare il sistema
7. Riprova

Linee guida per i test di carico

1. Il test di carico dovrebbe essere pianificato una volta che l'applicazione diventa funzionalmente stabile.
2. Nel pool di dati dovrebbe essere pronto un gran numero di dati univoci
3. Il numero di utenti dovrebbe essere deciso per ogni scenario o script
4. Evitare la creazione di log dettagliati per conservare lo spazio di I/O su disco
5. Cerca di evitare il download di immagini nel sito
6. Nel processo di esecuzione dei casi di test del test di carico, è necessario registrare la coerenza del tempo di risposta nel periodo trascorso e confrontarlo con varie esecuzioni di test.

Differenza tra test di carico e stress

Caricare i test	Test di stress
Il test di carico identifica i colli di bottiglia nel sistema sotto vari carichi di lavoro e controlla come il sistema reagisce quando il carico viene gradualmente aumentato	Test di stress determina il punto di rottura del sistema per rivelare il punto massimo oltre il quale si rompe.
Per riconoscere il limite superiore del sistema, imposta lo SLA dell'app e controlla come il sistema può gestire un carico pesante.	Per verificare come si comporta il sistema sotto carichi estremi e come si riprende dopo un guasto.
Generare un carico maggiore su un'applicazione web è lo scopo principale del test di carico.	Lo stress test mira a garantire che sotto un carico elevato improvviso per una durata considerevole i server non si blocchino.
Gli attributi che vengono controllati in un test di carico sono le prestazioni massime, la quantità di server e il tempo di risposta.	Questo tipo di test verifica il tempo di risposta della stabilità, ecc.
Nel test di carico il limite di carico è una soglia di interruzione.	Nello stress test il limite di carico è superiore alla soglia di rottura.

Differenza tra test funzionali e di carico

Test di funzionalità	Caricare i test
I risultati dei test funzionali sono facilmente prevedibili poiché sono stati definiti passaggi e precondizioni adeguati	I risultati dei test di carico sono imprevedibili
I risultati dei test funzionali variano leggermente	I risultati del test di carico variano drasticamente
Frequenza di esecuzione Test di funzionalità sarà alto	La frequenza di esecuzione dei test di carico sarà bassa
I risultati dei test funzionali dipendono dai dati del test	Il test di carico dipende dal numero di utenti.

Strumenti di test di carico

LoadRunner

LoadRunner, originariamente di HP e ora parte di OpenText In seguito all'acquisizione di Micro Focus, il sistema testa le applicazioni in condizioni di carico normale e di picco. Genera carico tramite utenti virtuali che emulano il traffico di rete reale e riporta i risultati in forma grafica.

Leggi di più in Tutorial di LoadRunner.

Apache JMeter

Un open-source Java strumento e l'opzione gratuita più utilizzata. Supporta HTTP, JDBC, JMS, FTP e altro, memorizza i piani di test come XML e si integra nelle pipeline CI. Vedi il JMeter lezione per una guida dettagliata.

Gatling

Uno strumento open-source i cui test sono scritti come codice in Scala o JavaGestisce un elevato numero di processi simultanei anche su hardware di fascia bassa e produce report HTML dettagliati, il che è ideale per i team che preferiscono script di test con controllo di versione.

k6

Uno strumento open-source con test scritti in JavaScript progettato per i test di performance gestiti dagli sviluppatori all'interno di una pipeline CI, piuttosto che come attività di QA separata.

Scegliere uno strumento

Pick JMeter Per la massima copertura dei protocolli senza costi aggiuntivi, si possono utilizzare Gatling o k6 quando il team desidera che i test siano mantenuti nel sistema di controllo versione insieme all'applicazione, mentre uno strumento commerciale come LoadRunner è indicato quando il supporto per i protocolli aziendali e l'assistenza del fornitore giustificano la licenza.

Vantaggi e svantaggi delle prove di carico

Di seguito sono riportati i vantaggi del test di carico:

• Identificazione dei colli di bottiglia delle prestazioni prima della produzione
• Migliora la scalabilità del sistema
• Ridurre al minimo i rischi legati ai tempi di inattività del sistema
• Costi ridotti in caso di fallimento
• Aumenta la soddisfazione del cliente

Svantaggi del test di carico:

• La maggior parte degli strumenti richiede conoscenze di programmazione per poter creare script che riproducano scenari realistici.
• Gli strumenti possono essere costosi poiché i prezzi dipendono dal numero di utenti virtuali supportati.

Parametri chiave da rilevare durante un test di carico

La sezione dei prerequisiti stabilisce che il tempo di risposta è la metrica principale. In pratica, un report di test di carico deve avere sei cifre, perché il solo tempo di risposta non è sufficiente a spiegare il motivo del rallentamento del sistema.

Metrico	Cosa ti dice	Segnale di pericolo
Tempo medio di risposta	L'esperienza utente tipica	Aumenta all'aumentare del carico
tempo di risposta al 95° percentile	L'esperienza degli utenti più lenti	Ben al di sopra della media
Throughput	Richieste gestite con successo al secondo	Appiattimento o abbassamento all'aumentare del carico
Tasso di errore	Percentuale di richieste non riuscite o scadute	Qualsiasi aumento al di sopra della soglia concordata
Utenti concorrenti	Sessioni simultanee effettivamente raggiunte	Inferiore allo scenario previsto
Utilizzo delle risorse del server	Margini di manovra per CPU, memoria, disco e rete.	Qualsiasi risorsa superiore a circa l'80%

Visualizza la velocità di elaborazione insieme al tempo di risposta. L'aumento del tempo di risposta con l'aumento del throughput significa semplicemente che il sistema è più occupato. L'aumento del tempo di risposta con caduta Il superamento della capacità massima indica che il sistema ha superato la sua capacità massima e sta perdendo lavoro, ed è proprio questo il punto che il test si propone di individuare.

Non riportare mai solo la media. Una media di 900 ms con un 95° percentile di 1.1 secondi descrive un sistema coerente. La stessa media con un 95° percentile di 11 secondi significa che un utente su venti sta avendo un'esperienza inaccettabile che la media non nasconde.

Come si confronta questo test con altri test di performance?

I test di prestazione sono una famiglia di test che si differenziano per la forma del carico applicato, motivo per cui sono così facilmente confusi.

Tipo di test	Cosa aumenta?	Domanda a cui risponde
Test di carico	Utenti simultanei, fino al picco previsto	Raggiunge gli obiettivi prefissati in condizioni di traffico di punta normali?
Test volumetrico	Dati contenuti nel database	Riesce a gestire la crescita del set di dati?
Test da sforzo	Caricare oltre la capacità, fino al cedimento	Dove si rompe e in che modo?
Test delle punte	Carica, istantaneamente ed estremamente	Riesce a sopravvivere e a riprendersi da uno shock?
Test di resistenza	Durata, a carico normale	Le prestazioni si degradano nel tempo?
Test di immersione	Durata, risorse di visualizzazione	Sono presenti perdite di memoria o di handle?
Test di stabilità	Condizioni variabili	Rimane affidabile al variare delle condizioni?

La distinzione che conta di più qui è: I test di volume scalano i dati, i test di carico scalano il numero di utenti. Un report che impiega due secondi per elaborare diecimila righe e due minuti per elaborarne dieci milioni presenta un problema di volume, non di carico, e nessuna quantità di capacità aggiuntiva del server potrà risolverlo.

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