Che cos'è il test di scalabilità?

In termini generali, scalabile significa "poter cambiare dimensioni e volume". Lo stesso è il significato applicato ai test di scalabilità. In parole povere, il test di scalabilità è il test di qualsiasi software o applicazione per verificare la sua capacità di sopportare e scalare su e giù in base al numero di utenti che accedono ad esso in un determinato momento. Fondamentalmente controlla le prestazioni di un'applicazione a diversi carichi di lavoro e quindi viene anche chiamato Performance Testing. Verifica se il sistema è in grado di funzionare bene come previsto anche in situazioni di elevato traffico, volume di dati o frequenza di richiesta, ecc. È un tipo di test non funzionale. I test di scalabilità possono essere misurati su vari parametri a seconda del tipo di applicazione e possono essere eseguiti su hardware, database e software.

Nel mondo reale, è molto importante testare la scalabilità del sistema prima che venga rilasciato nell'ambiente di produzione. Prendi in considerazione uno scenario del sito Web di shopping e-commerce e il sito Web funziona correttamente nei giorni normali ma al momento della vendita o in qualsiasi occasione speciale, il carico / traffico sul sito Web è aumentato di 2-3 volte e il sito Web inizia a rispondere molto lentamente o si blocca ad un certo punto. Causerà enormi perdite di denaro e reputazione sul mercato. Le applicazioni devono essere in grado di far fronte ai diversi scenari di un gran numero di richieste utente, volume di dati e altri carichi di lavoro. Il test di scalabilità garantisce agli sviluppatori che l'applicazione è pronta per essere rilasciata e disponibile per i clienti.

Molte persone usano i termini Test di scalabilità e Test di carico in modo intercambiabile, ma c'è molta differenza tra i due precedenti. Sebbene entrambi siano test non funzionali, vengono eseguiti test di carico per verificare in quale momento l'applicazione di un carico massimo si interrompe un'applicazione, ma il Test di scalabilità viene eseguito per testare il comportamento di vari attributi di un'applicazione sull'applicazione di vari carichi dal minimo al massimo. Il suo obiettivo principale è testare le prestazioni di un'applicazione sotto vari carichi piuttosto che testare il fallimento del punto di risposta di un'applicazione.

Come viene eseguito il test di scalabilità?

Come discusso in precedenza, i test di scalabilità vengono eseguiti per verificare le prestazioni di un'applicazione con carichi di lavoro diversi. Per eseguire i test di scalabilità, i seguenti passaggi sono seguiti utilizzando qualsiasi strumento di test di scalabilità disponibile sul mercato.

  • Il primo passo è definire un processo ripetibile che viene eseguito durante il ciclo di vita dell'applicazione.
  • Ricerca di qualsiasi software / strumento adatto per testare l'applicazione.
  • Creazione di un buon ambiente di test che è quasi una replica dell'ambiente di produzione in cui viene eseguito l'intero test.
  • Configurare l'hardware necessario per eseguire test di scalabilità.
  • Creazione di più utenti virtuali sotto forma di thread per eseguire test sotto vari carichi.
  • Creare vari scenari di test considerando diverse condizioni di test.
  • Eseguire gli scenari di test nell'ambiente di test creato sopra.
  • Valuta i risultati e osserva i diversi grafici e diagrammi generati per ogni scenario.
  • Adottare le misure correttive in base ai risultati trovati degli scenari precedenti per migliorare le prestazioni di un'applicazione.

Strumenti di test di scalabilità

Lo strumento utilizzato per i test di scalabilità dipende dall'applicazione che l'utente desidera testare. Sebbene ci siano molti strumenti di test di scalabilità disponibili sul mercato e anche questo open source. Alcuni degli strumenti sono menzionati di seguito:

  • LoadUI Pro
  • LoadNinja
  • Apache Jmeter
  • Carica vista
  • Neo Load
  • Impatto sul carico
  • Blitz
  • caricatore

Non esiste una classificazione degli strumenti migliori e peggiori disponibili sul mercato per i test di scalabilità. Ogni strumento offre le proprie funzionalità speciali per testare la scalabilità di un'applicazione, ma ogni organizzazione ha determinati criteri e anche i fattori ambientali di un'applicazione influiscono sulla scelta di qualsiasi strumento per testare un'applicazione. I tester necessitano di uno strumento di test in grado di gestire il fattore di carico in vari scenari creati.

Attributi del test di scalabilità

Di seguito sono riportati alcuni degli attributi comuni del test di scalabilità:

1) Throughput

La velocità effettiva è definita come un numero di richieste elaborate per unità di tempo. Tuttavia, per diverse applicazioni, la definizione di throughput può variare e viene testata in modo diverso. Ad esempio, per un'applicazione Web, il throughput viene testato verificando il numero di richieste richieste dall'utente in un tempo unitario mentre, nel caso di un database, il throughput viene misurato dal numero di query elaborate alla volta.

2) Utilizzo della memoria

Anche l'utilizzo della memoria è stato testato per ottenere i migliori risultati del consumo di memoria per un'applicazione. Nell'uso della memoria, viene testata la quantità di memoria utilizzata per eseguire qualsiasi attività in un'applicazione. Perché durante l'esecuzione di qualsiasi attività, viene utilizzata una memoria di RAM che dovrebbe essere ottimizzata per il corretto funzionamento di qualsiasi applicazione. Per un minore utilizzo della memoria, i programmatori dovrebbero seguire buone pratiche di programmazione come un minor uso di loop ridondanti, ridurre gli hit in un database, gestire le massime validazioni solo sul lato client, ecc. Molte volte, un'applicazione esaurisce la memoria a causa di un gran numero di richieste, quindi gli sviluppatori dovrebbero sempre conservare un database aggiuntivo per gestire tali situazioni.

3) Utilizzo della CPU

L'utilizzo della CPU è testato per verificare la CPU utilizzata per eseguire qualsiasi attività in un'applicazione. L'utilizzo della CPU è misurato in MegaHertz. Per un minore utilizzo della CPU e una maggiore produttività, il codice di qualsiasi applicazione Web scritto in qualsiasi linguaggio di programmazione dovrebbe essere adeguatamente ottimizzato. Evitare le pratiche di programmazione come codice morto e ridondante, Thread, loop non necessari dovrebbero essere evitati dagli sviluppatori per ridurre l'utilizzo della CPU. La sospensione è il metodo migliore che dovrebbe essere utilizzato per ridurre al minimo l'utilizzo della CPU nel mezzo.

4) Utilizzo della rete

In-Network Usage, viene testata la quantità di larghezza di banda consumata nell'esecuzione di una determinata attività in un'applicazione. L'utilizzo della rete è misurato da byte, segmenti, pacchetti ricevuti o inviati al secondo sulla rete. Affinché un'applicazione ideale offra i risultati migliori, l'utilizzo della rete dovrebbe essere minimo. Diverse tecniche di congestione vengono utilizzate dai programmatori per ridurre il consumo di rete e le elevate prestazioni di un'applicazione.

5) Tempo di risposta

È uno degli attributi più importanti nei test di scalabilità. Il tempo di risposta è sostanzialmente il tempo tra la richiesta dell'utente e la risposta dal server delle applicazioni. Il tempo di risposta viene testato a vari carichi aumentando il numero di richieste per utente o aumentando il numero di utenti per verificare che in quale momento l'applicazione inizierà a rispondere in ritardo. In un ambiente cluster, un bilanciamento del carico viene utilizzato per controllare il carico su vari nodi in modo che non sia possibile che un nodo sia sovraccarico della richiesta e che un altro nodo sia inattivo in attesa della richiesta con conseguente maggiore tempo di risposta. Per un'applicazione scalabile, i tempi di risposta dovrebbero essere minimi anche in caso di aumento del traffico. Abbassa il tempo di risposta. Maggiore prestazione dell'applicazione.

6) Tempo impiegato per caricare una pagina Web del sito Web

Anche il tempo impiegato da una determinata pagina Web per caricare un'applicazione è molto importante e influisce sulle prestazioni complessive di un sito Web. Affinché qualsiasi pagina Web venga caricata rapidamente, si consiglia ai programmatori di utilizzare le buone pratiche di programmazione e di utilizzare strumenti, immagini, video, ecc. Leggeri che possono essere caricati facilmente e rapidamente.

Approcci ai test di scalabilità

Esistono due approcci al test di scalabilità:

1) Ridimensionamento orizzontale

Il ridimensionamento orizzontale comporta l'aggiunta di più macchine e risorse fisiche e quindi la riduzione del carico su ciascuna macchina / risorsa. Questo processo comporta l'aumento del numero di nodi invece di aumentare la capacità, il carico viene diviso tra le risorse vecchie e quelle appena aggiunte. Il ridimensionamento orizzontale viene definito ridimensionamento poiché il ridimensionamento viene eseguito verso l'esterno aumentando le risorse.

Il ridimensionamento orizzontale viene eseguito da grandi aziende come Google, Yahoo, Facebook, Amazon, ecc. Con progetti / applicazioni molto grandi in esecuzione in un ambiente distribuito multi-nodo. Richiede un alto livello di elaborazione e può essere ottenuto utilizzando file system in cluster, bilanciamento del carico e distribuiti. Il ridimensionamento orizzontale comporta il partizionamento dei dati, ovvero i dati sono divisi tra nodi diversi. sebbene la capacità di un singolo nodo rimanga la stessa e non sia ridotta, ma il carico è diviso tra nodi diversi e quindi le prestazioni complessive sono migliorate sotto carichi diversi. Anche se teoricamente, è più semplice eseguire il ridimensionamento orizzontale aggiungendo le risorse nel pool esistente, ma praticamente è molto difficile ridimensionare l'applicazione.

2) Ridimensionamento verticale

Il ridimensionamento verticale comporta l'incremento della potenza di macchine già esistenti sia in CPU, RAM, Disk sul server. Può aggiungere più CPU allo stesso singolo server. Ad esempio, prima quando il lavoro è gestito da 1 CPU, a causa di un aumento del carico, le prestazioni del sistema iniziano a ridursi, per questo nonostante l'utilizzo di 1 CPU, il numero di CPU è stato aumentato nel singolo server. Se il requisito di memoria viene aumentato da 4 GB a 16 GB per mantenere le buone prestazioni del sistema o la dimensione del disco viene aumentata dalla dimensione esistente, viene eseguito il ridimensionamento verticale.

Il ridimensionamento verticale viene generalmente eseguito da aziende di piccole o medie dimensioni per le piccole applicazioni in cui è possibile mantenere le prestazioni dell'aumento del carico semplicemente aumentando la capacità e le dimensioni delle risorse già utilizzate. Nel ridimensionamento verticale, i dati risiedono su un singolo nodo in un unico punto e il carico viene suddiviso tra le diverse CPU e memoria attraverso più nodi. Il ridimensionamento verticale è relativamente difficile ed è limitato a una particolare capacità di una macchina o di un server. MySQL è un buon esempio di ridimensionamento verticale e può essere ottenuto passando da macchine piccole a molto più grandi. \

Vantaggi e svantaggi del test di scalabilità

vantaggi

Di seguito sono riportati alcuni dei vantaggi dei test di scalabilità:

  • Uno dei vantaggi più importanti dei test di scalabilità è che determina l'esperienza dell'utente finale sotto il carico specifico in modo che possano essere adottate in anticipo misure correttive per correggere i problemi e rendere più scalabile l'applicazione.
  • Aiuta a determinare i limiti dell'applicazione Web in prova in termini di tempo di risposta, utilizzo della rete, utilizzo della CPU, ecc.
  • Per ridurre il rischio di enormi perdite di denaro e la reputazione dell'azienda a causa delle scarse prestazioni di un'applicazione, è molto importante eseguire rigorosi test di scalabilità prima di rilasciarlo in un ambiente di produzione.
  • Scopre la causa esatta di vari problemi di prestazioni in un'applicazione solo durante la fase di test, il che consente di risparmiare molto tempo e denaro se rilevato nell'ambiente di produzione.
  • Il test di scalabilità aiuta anche a monitorare efficacemente l'utilizzo degli strumenti.

svantaggi

Alcuni degli svantaggi dei test di scalabilità sono:

  • L'ambiente di test non è sempre esattamente uguale a un ambiente di produzione e quindi può comportare vari problemi e risultati diversi.
  • L'uso di strumenti avanzati per i test di scalabilità e un team di test specifico per i test delle prestazioni può portare a un budget eccessivo dei progetti.
  • Il tempo impiegato per testare ogni singolo attributo del test di scalabilità è talvolta molto elevato e può causare un ritardo nel rispetto delle scadenze del progetto.
  • A volte i test che funzionano effettivamente bene, falliscono nella fase di test a causa di scenari di test errati e gli script di test causano una perdita di tempo nel fare modifiche non necessarie.
  • A volte, gli errori funzionali vengono lasciati indietro e non possono essere identificati nei test di scalabilità.
  • A volte, la finestra di test offerta è molto stretta al fine di non interrompere i processi aziendali e quindi i difetti rimangono scoperti.

Conclusione

Nel settore del software, è molto importante fornire i risultati di qualità al cliente e per ottenere risultati e prestazioni ottimali, i test di scalabilità sono indispensabili per lo sviluppo completo di un'applicazione prima che venga rilasciata nell'ambiente di produzione. L'obiettivo principale dei test di scalabilità è quello di scoprire quando un'applicazione inizia a degradare applicando diversi carichi di lavoro al fine di adottare misure preventive e apportare modifiche in modo da ridurre il rischio di perdita di denaro e reputazione del mercato. Sebbene il metodo e lo strumento utilizzati per i test di scalabilità differiscano da un'organizzazione all'altra e da un'applicazione all'altra.

Ora quasi tutte le aziende hanno aggiunto i test di scalabilità come parte del loro processo di test. I test di scalabilità richiedono un team separato di professionisti e tester che hanno una conoscenza completa del sistema e hanno forti capacità analitiche. Vi è una forte domanda di persone sul mercato per i test di scalabilità e le aziende sono pronte a offrire pacchetti interessanti ai professionisti.

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Categoria:

Sviluppo software