Нагрузочное тестирование: что это простыми словами и как оно спасает проекты от сбоев

Нагрузочное тестирование (НТ) — это оценка производительности системы или приложения путем увеличения нагрузки до реальных рабочих условий. Помогает выявить слабые места, предотвратить сбои во время пиковой активности. В статье рассказываем, зачем нужны тесты, как ихпроводить и приводим успешные примеры реализации.

Что такое нагрузочное тестирование

Нагрузочное тестирование — это, простыми словами, тест на производительность системы. Помогает проверить, справляется ли она с функциональными требованиями при сильной нагрузке. Программист увеличивает количество пользователей или операций до предела, чтобы увидеть, насколько платформа выдерживает наплыв. Если происходят сбои, и процессы начинают замедляться, разработчик находит слабые места, исправляет их до запуска программы среди реальных потребителей.

Виды проверки отличаются от цели и специфики сферы, в которой используется ПО:

• Нагрузочное тестирование (Load Testing). Проверяет, как система работает при заданной нагрузке, сможет ли она обработать требуемое количество запросов при обозначенных условиях.
• Стресс-тест сайта (Stress Testing). Программа подвергается экстремальным нагрузкам, которые превышают нормальные показатели. Помогает выявить пределы работоспособности и восстановительные свойства системы.
• Проверка стабильности (Endurance Testing). Проверяет, как ПО будет работать в течение длительного времени при постоянной нагрузке. Помогает выявить потенциальные проблемы, связанные с утечкой ресурсов или накоплением ошибок.
• Оценка производительности при всплесках нагрузки (Spike Testing). Количество запросов резко увеличивается или уменьшается, чтобы проверить, как ресурс реагирует на внезапные изменения нагрузки, например, в результате рекламной кампании.
• Тестирование отказоустойчивости (Failover Testing). Оценка эффективности ПО при аварийных ситуациях. Помогает проверить, переключилась ли система на резервный сервер при возникновении ошибки.
• Тестирование объемов (Volume Testing). Демонстрирует, как программа действует в условиях увеличения объема данных, влияет ли количество информации на производительность.

Зачем нужно нагрузочное тестирование

Разработчик используют нагрузочное тестирование, чтобы:

• Определить производительность. Выяснить, как быстро и качественно система обрабатывает запросы при различных уровнях нагрузки.
• Выявить узкие места. Найти участки системы, в которых производительность снижается, происходят сбои.
• Обеспечить надежность системы в пиковые моменты. Оценить, способна ли программа работать стабильно, без ошибок и проблем с сервером.
• Выявить границы нагрузки на сайт, приложение. Определить ограничения при обработке информации.
• Оценить производительность ПО при повышении нагрузки. Проверить масштабируемость.
• Проверить восстанавливаемость системы. Искусственные сбои помогают узнать, способно ли ПО продолжить работу после ликвидации ошибок.

Источник: ru.freepik.com

Как проводить тестирование

Шаг 1. Определите цели. Например, проверка ожидаемой производительности ресурса, поиск слабых зон, оценка масштабируемости и т. д.

Шаг 2. Выберите подходящие инструменты. Apache JMeter, LoadRunner, Gatling и другие.

Шаг 3. Разработайте методику нагрузочного тестирования (МНТ) — план проверки системы, включая сценарии возможного развития проекта. Помогает формализовать требования, корректно отобразить ожидания. Этапы подготовки:

• Соберите сведения о проекте.
• Установите ограничения, параметры моделирования.
• Перечислите потенциальные сбои.
• Установите технические характеристики тестовой среды.
• Перечислите требования к проекту.

Шаг 4. Напишите скрипты, которые симулируют требуемую нагрузку.

Шаг 5. Запустите тест. Убедитесь, что параметры корректно настроены.

Шаг 6. Проведите мониторинг и анализ результатов. Собирайте данные о производительности, нагрузке, времени отклика и других метриках. После завершения тестов изучите полученную информацию.

Шаг 7. Найдите слабые места. Выявите участки, где производительность снижается или возникают проблемы при больших нагрузках. Определите возможные причины этих проблем, внесите необходимые коррективы в ПО.

Шаг 8. Подготовьте документацию. Составьте отчет, отразите результаты, сопоставьте с ожиданиями, прописанными в МНТ, перечислите выявленные проблемы, предложения по улучшению производительности. Зафиксируйте все предпринятые шаги и поместите в архив, чтобы в будущем обратиться к полученным данным.

Успешные примеры

• Электронная коммерция. Онлайн-платформа по продаже одежды провела нагрузочное тестирование перед крупной распродажей. Разработчики создали тестовые сценарии, моделирующие огромный поток пользователей, одновременно совершающих покупки. В результате программисты выявили проблемы с масштабируемостью, исправили их до начала распродажи. Это позволило платформе обрабатывать заказы без сбоев и помогло компании не потерять прибыль.
• Социальная сеть. Нагрузочные тестировщики проверили функциональность новой опции — прямых эфиров. Используя инструменты для создания большого объема запросов, они узнали, как система справляется с просмотром трансляции множеством пользователей. Тесты выявили замедление процессов. Разработчики оптимизировали узкие места в программе, обеспечили стабильную работу алгоритмов и минимальные задержки.
• Финансовое приложение. Создатели программы для смартфона по управлению денежными средствами внедряют новую функцию — возможность проводить торговые операции в реальном времени. Проверка показала сбои в обработке транзакций. Благодаря НТ удалось устранить их до запуска и гарантировать быструю работу приложения даже в периоды пиковой активности на рынке.

Какие инструменты лучшие

Тестировщикам в ходе НТ требуются разные инструменты:

• Apache JMeter. Предоставляет открытый исходный код, удобный интерфейс, возможность работать на языке Java, расширенные встроенные опции и плагины. Не поддерживает JavaScript, не тестирует десктоп-приложения.
• LoadRunner. Помогает провести комплексную проверку ПО, поддерживает много протоколов, технологий. Работает в браузере, дает возможность тестировать как компьютерные приложения, так и мобильные. Минусы — дорогостоящая лицензионная версия и необходимость изучения интерфейса перед использованием.
• Gatling. Применимо для проверки высоконагруженных систем. Необходимы навыки программирования Scala. Ограниченная функциональность.
• Vegeta. Легко и понятно настраивается, интегрируется с CI/CD. Подходит только для тестирования HTTP-сервисов. Предлагает ограниченные ресурсы для анализа итогов.
• Locust. Легкий интерфейс, несложен при написании сценариев на Python. Требует знаний программирования.
• LoadNinja. Понятен для новичков. Конструировать тесты можно с нуля. Нельзя проверить ПО, которые не поддерживают JavaScript.
• K6. Новый ресурс, который предоставляет возможность работы с разными инструментами CI.

Источник: ru.freepik.com

Как сделать проект надежнее

Тестирование позволяет провести испытание проекта, оценить его способность справляться с различными уровнями нагрузки. Это помогает выявить узкие места в архитектуре системы, понять, что приводит к снижению производительности, сбоям и устранить неполадки. Раннее обнаружение проблем, принятие мер по оптимизации и улучшению делает программу качественной и востребованной.

Нагрузочное тестирование способствует повышению уверенности в работоспособности системы в реальных условиях эксплуатации. Проведение тестов с различными сценариями нагрузки позволяет оценить реакцию алгоритмов на изменения объема запросов и активности пользователей. Это помогает предотвратить потенциальные проблемы, связанные с перегрузкой ресурсов, обеспечить стабильную работу даже с учетом сверхвысоких нагрузок.

Успешное нагрузочное тестирование способствует сохранению репутации проекта. Предварительное выявление и исправление ошибок помогает не допустить, чтобы пользовали с ними столкнулись. Задержки при загрузке страниц, невозможность выполнить операции, недоступность сервиса — все это отрицательно влияет на имидж компании, приводит к потере клиентов. Своевременная проверка функциональности приложения, сайта или программного обеспечения гарантирует успешность бизнеса и увеличение прибыли.

Главное, что нужно знать

1. Нагрузочное тестирование (НТ) — это процесс оценки производительности системы. Требуется, чтобы найти слабые места, избежать неполадок во время больших нагрузок.
2. Виды тестирования: нагрузочное, стрессовое, проверка стабильности, работоспособности при всплесках запросов, отказоустойчивости, работы при росте объемов данных. Выбор зависит от задач и особенностей проекта.
3. НТ помогает повысить надежность системы, определить пределы нагрузки, проверить способность программы восстанавливаться после выдачи ошибки.
4. Чтобы провести НТ, поставьте цели, выберите удобные инструменты, подготовьте методику, стратегию проверки, сценарии, обозначьте требования к проекту, запустите тест, изучите результаты, создайте документацию.
5. К популярным инструментам для тестирования относятся Apache JMeter, LoadRunner, Gatling, Vegeta, Locust, LoadNinja, K6.