Сьогодні обробка даних у реальному часі та вимоги до застосунків з великим навантаженням стали звичним явищем. Одним із показових прикладів є пошукова система Google, яку одночасно використовує величезна кількість людей з різних куточків світу.
Але що, як Google перестане справлятися з навантаженням у певний момент? Чи не змінили б ви пошукову систему в такому випадку? На щастя, Google досі не давав нам приводів для занепокоєння, оскільки його активно тестують та постійно обслуговують.
Однією з процедур тестування, що гарантує стабільність роботи вашого програмного забезпечення під навантаженням протягом тривалого часу, є навантажувальне тестування (Soak testing). Воно дозволяє оцінити, як додаток справляється зі зростанням трафіку з часом, та виміряти його продуктивність через дні або навіть місяці після розгортання.
У цій статті ми розглянемо, як працює Soak-тестування та які його переваги. Але спочатку розберемося, що це таке і чому важливо проводити таке тестування.
Що таке тестування навантаження?
Тестування навантаження, або Soak-тестування, зазвичай проводять для перевірки працездатності вашого застосунку при високому навантаженні протягом тривалого періоду часу.
Застосунок може витримувати навантаження протягом години, але що, якщо він вийде з ладу через кілька годин? Саме тому під час тестування Soak ми піддаємо програму впливу очікуваного трафіку протягом тривалого часу.
У цьому виді тестування час відіграє вирішальну роль. Таким чином, тестування Soak є обов’язковим для тих застосунків, які повинні працювати безперебійно протягом тривалого часу, незалежно від кількості одночасних користувачів.
Чому варто проводити тестування навантаження?
Навіть якщо система виглядає завершеною, її ефективність у реальних умовах при високому навантаженні має вирішальне значення для визначення її успіху. Саме тому важливо проводити Soak-тестування.
На початковому етапі ваш застосунок може мати достатньо ресурсів для обробки трафіку. Проте з часом ці обчислювальні ресурси можуть почати погіршуватися, що призведе до витоків пам’яті, витоків ресурсів та системних помилок. Тестування навантаження проводиться саме для виявлення таких проблем.
Мета тестування навантаження – перевірити поведінку системи, коли вона працює під навантаженням протягом тривалих періодів безперервно. Команда імітує реальне навантаження на систему і спостерігає, як вона поводиться у таких умовах.
Отже, проведення Soak-тестування з використанням реалістичних сценаріїв навантаження є необхідним для виявлення довгострокової поведінки системи та можливих проблем.
Переваги тестування навантаження
Забезпечує високу продуктивність
Якщо проігнорувати тестування навантаження, ви не зможете дізнатися, як система працюватиме в довгостроковій перспективі. На початку може здаватися, що все добре, але реальна продуктивність системи під навантаженням з часом може вас неприємно здивувати.
В результаті ви будете працювати над виправленнями лише після того, як програмне забезпечення вийде з ладу, що буде дорого і неефективно.
Тому, перед запуском у виробництво, необхідно провести Soak-тестування системи, щоб виявити будь-які зниження продуктивності та усунути їх на ранніх етапах.
Виявляє помилки
Тестування навантаження відоме своєю здатністю виявляти збої та помилки. Воно гарантує, що програмне забезпечення не буде аварійно завершувати роботу через витік пам’яті. Крім того, воно забезпечує оптимальне використання дискового простору шляхом регулярного очищення непотрібних даних.
Що ще важливіше, тестування Soak виявляє потенційні помилки та проблеми, які інші види тестування можуть пропустити.
Виявляє проблеми з ресурсами
Тестувальники помічають деградацію ресурсів під час виконання Soak-тестування. Це безперервне тестування також виявляє такі проблеми, як витік пам’яті, виснаження ресурсів та зниження продуктивності.
Аналіз цих витоків та їхніх причин допоможе вам створити краще та більш надійне програмне забезпечення.
Створює стабільну програму
Ми можемо судити про стабільність системи, тестуючи її протягом тривалого часу. Саме це і робить Soak-тестування. Отже, проходження тесту навантаження є важливим, особливо якщо стабільність є важливим фактором для вашої програми.
Забезпечує реалістичну оцінку
Інші види тестування здебільшого порівнюють результати продуктивності з попередньо визначеними цілями. Натомість, Soak-тестування імітує реальне використання, що дозволяє розробникам та тестувальникам зрозуміти, як система поводитиметься в умовах виробництва.
Проблеми, які виявляє Soak-тестування
- Невикористане сховище, яке блокується програмою, може призвести до витоку пам’яті. Тривале тестування навантаження допомагає виявити ці витоки пам’яті.
- Якщо ваш застосунок повинен постійно отримувати та передавати дані в режимі реального часу, вам обов’язково потрібно розглянути Soak-тестування. Цей тип перевірки допомагає виявити проблеми, пов’язані з обробкою даних та зниженням продуктивності бази даних.
- Завдяки тестуванню Soak ви зможете дізнатися, наскільки стабільним є час відгуку вашої програми при тривалому використанні. Воно порівнює час відгуку на початку тестування з часом відгуку після тривалого періоду роботи.
- Тестування навантаження виявляє проблеми, пов’язані з мережею, такі як закриті з’єднання, проблеми TCP/IP, використання пропускної здатності, вичерпання IP-адрес тощо.
- Багатопотокові застосунки часто конкурують за ресурси, що може призвести до взаємоблокувань та блокування ресурсів. Soak-тестування дозволяє виявити проблеми, пов’язані з неправильним спільним використанням ресурсів.
Як проводиться тестування навантаження?
Хоча конкретні кроки та процедури для проведення тестування навантаження можуть відрізнятися залежно від вимог, типові тести виконуються за наступними етапами:
#1. Визначте чіткі цілі
По-перше, необхідно чітко розуміти, що саме ви хочете перевірити.
Які ваші цілі тестування застосунку? Які показники продуктивності ви хочете постійно відстежувати? Яке навантаження, як ви очікуєте, має витримувати ваш застосунок? Як довго ви плануєте проводити тестування?
Ці чіткі цілі допоможуть вам зрозуміти, чи успішно ви пройшли тестування.
#2. Зберіть тестові сценарії
Створіть всі необхідні тестові сценарії, які охоплюють різні моделі навантаження та реальні ситуації.
При створенні тестових сценаріїв враховуйте кількість користувачів, типи транзакцій, генератори навантаження, місце розташування користувачів, а також їхню взаємодію в системі та за її межами.
#3. Налаштуйте тестове середовище
Цей етап передбачає налаштування необхідного програмного забезпечення, обладнання та мережевої інфраструктури, яка максимально наближена до виробничого середовища.
Крім того, на цьому етапі також додаються інструменти для моніторингу та генерації навантаження.
#4. Проведіть тестування навантаження
Це етап виконання тестування та аналізу отриманих результатів. Почніть використовувати інструменти для створення навантаження та піддавайте систему різним визначеним сценаріям тестування.
При цьому збирайте різноманітні показники продуктивності, такі як використання пам’яті, споживання процесора, час відгуку та пропускну здатність, а також аналізуйте їх, щоб відстежувати продуктивність програми.
#5. Порівняйте результати
Пам’ятаєте, як ви визначали цілі на першому кроці? Саме тут вони стануть у нагоді.
Порівняйте результати тестування з визначеними цілями та оцініть, наскільки точними є результати тестів та робота програми.
Крім того, задокументуйте свої результати у вигляді діаграм, графіків та таблиць, щоб отримати більш наочну інформацію.
#6. Шукайте можливості для покращення
Завершивши аналіз звітів про тестування, визначте можливості для покращення як у розробці програм, так і в процесі тестування. Оновіть тестові сценарії, інструменти та тестове середовище на основі проведеного аналізу.
Також спробуйте усунути причини витоків пам’яті, виснаження ресурсів та зниження продуктивності.
Випадки застосування Soak-тестування
Фінансові системи
Системи, що використовуються для фінансової торгівлі, зазвичай обробляють великі обсяги трафіку та транзакцій, що вимагає постійного моніторингу.
Тому їхнє ретельне тестування протягом тривалого часу та з навантаженням, подібним до робочого, є критично важливим для забезпечення стабільності та надійності програми після розгортання.
Ігрова індустрія
Онлайн-ігри потребують інтенсивних системних ресурсів та повинні обслуговувати велику кількість гравців одночасно. Тому ретельне тестування гарантує безперебійну роботу гри.
Крім того, безперервна симуляція гри з віртуальними гравцями перед запуском гарантує, що гра справляється з великою кількістю гравців та ефективним використанням ресурсів.
Програми для потокової передачі в реальному часі
З більш ніж 232 мільйонами підписників, Netflix є найпопулярнішою платформою для потокового відео. Чи замислювалися ви коли-небудь про те, як ця програма справляється з таким великим навантаженням протягом тривалого часу?
Імітація великої бази користувачів під час тестування демонструє продуктивність застосунку в режимі реального часу. Таким чином, ви можете використовувати Soak-тестування, щоб знайти вузькі місця в продуктивності та покращити її.
Платформи соціальних мереж
Соціальні мережі завжди прагнуть збільшити трафік та залучити користувачів. Для того, щоб витримувати таке навантаження, вони проводять тестування навантаження.
Крім того, тестування перевіряє, як ці програми обробляють публікації, миттєві чати, прямі трансляції та інші дії користувачів.
Приклади тестування навантаження
- Коли компанія електронної комерції проводить розпродажі, наприклад, Чорну п’ятницю, очікується, що сайт відвідає велика кількість покупців. У цьому випадку проводиться Soak-тестування, щоб переконатися, що сайт витримає раптовий наплив відвідувачів.
- Банківські системи зазвичай спостерігають збільшення кількості онлайн-транзакцій у дні виплати зарплат. Тому, тестування навантаження допомагає їм залишатися стабільними та надійними для переказу коштів та оплати рахунків.
- Коли відбулася прем’єра фіналу другого сезону серіалу «Ейфорія» на HBO, потоковий сервіс вийшов з ладу на кілька хвилин через різке збільшення кількості глядачів. Саме тому на потокових платформах проводять тестування навантаження, щоб забезпечити безперебійний перегляд під час великих подій, таких як випуски спортивних змагань та телешоу.
- Застосунки для подорожей у години пік повинні обробляти численні запити на поїздки та розраховувати оптимальний маршрут для великої кількості мандрівників одночасно. Тому ці транспортні програми мають проходити Soak-тестування, щоб залишатися стабільними у години пік та під час особливих подій.
Висновок
Тепер ви знаєте, що таке Soak-тестування та яку користь воно приносить вашим програмам та програмному забезпеченню. У цій статті також описано детальні кроки для проведення тестування навантаження.
Тестування є важливим етапом для виявлення та виправлення помилок, допущених під час розробки. Однією з таких процедур є Soak-тестування.
Отже, якщо ви хочете, щоб ваша програма була стабільною та працювала протягом тривалого часу, вам слід розглянути можливість проведення Soak-тестування перед запуском.
Далі ви можете ознайомитися з корисними інструментами тестування для сучасних програм, розробленими спеціально для розробників.