Skalierbarkeitstests - Vor- und Nachteile von Skalierbarkeitstests

• Was ist Skalierbarkeitstest?

Was ist Skalierbarkeitstest?

Skalierbar bedeutet im Allgemeinen, „sich in Größe und Volumen ändern zu können“. Gleiches gilt für das Testen der Skalierbarkeit. Unter Skalierbarkeitstests versteht man das Testen einer Software oder einer Anwendung, um ihre Belastbarkeit zu überprüfen und sie entsprechend der Anzahl der Benutzer, die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf sie zugreifen, zu skalieren. Grundsätzlich prüft es die Leistung einer Anwendung bei verschiedenen Auslastungen und wird daher auch als Leistungstest bezeichnet. Es prüft, ob das System auch bei hohem Datenverkehr, Datenvolumen oder Häufigkeit von Anfragen usw. erwartungsgemäß funktioniert. Es handelt sich um eine Art nichtfunktionaler Tests. Skalierbarkeitstests können abhängig von der Art der Anwendung an verschiedenen Parametern gemessen und an Hardware, Datenbank und Software durchgeführt werden.

In der Praxis ist es sehr wichtig, die Skalierbarkeit des Systems zu testen, bevor es in der Produktionsumgebung veröffentlicht wird. Stellen Sie sich ein Szenario für eine E-Commerce-Einkaufswebsite vor und die Website funktioniert an normalen Tagen einwandfrei, aber zum Zeitpunkt des Verkaufs oder zu einem besonderen Anlass hat sich die Auslastung / der Datenverkehr auf der Website um das 2-3-fache erhöht und die Website reagiert sehr langsam oder stürzt ab irgendwann. Es wird einen enormen Verlust an Geld und Ansehen auf dem Markt verursachen. Anwendungen müssen in der Lage sein, die unterschiedlichen Szenarien einer großen Anzahl von Benutzeranforderungen, Datenmengen und anderen Workloads zu bewältigen. Durch Skalierbarkeitstests wird sichergestellt, dass die Anwendung zur Freigabe bereit und für die Kunden verfügbar ist.

Viele Leute verwenden die Begriffe Skalierbarkeitstest und Lasttest austauschbar, aber es gibt einen großen Unterschied zwischen den beiden oben genannten Begriffen. Obwohl beide Tests nicht funktionsfähig sind, wird ein Belastungstest durchgeführt, um zu überprüfen, an welchem ​​Punkt beim Aufbringen einer maximalen Belastung eine Anwendung abbrechen würde. Ein Skalierbarkeitstest wird jedoch durchgeführt, um das Verhalten verschiedener Attribute einer Anwendung beim Aufbringen verschiedener Lasten von minimal bis maximal zu testen. Das Hauptziel besteht darin, die Leistung einer Anwendung unter verschiedenen Belastungen zu testen, anstatt den Punkt zu testen, an dem die Reaktion einer Anwendung fehlschlägt.

Wie werden Skalierbarkeitstests durchgeführt?

Wie oben erläutert, werden Skalierbarkeitstests durchgeführt, um die Leistung einer Anwendung bei verschiedenen Workloads zu überprüfen. Um Skalierbarkeitstests durchzuführen, folgen Sie den folgenden Schritten, indem Sie ein auf dem Markt erhältliches Skalierbarkeitstest-Tool verwenden.

• Der erste Schritt besteht darin, einen wiederholbaren Prozess zu definieren, der während des gesamten Anwendungslebenszyklus ausgeführt wird.
• Suche nach einer geeigneten Software / einem geeigneten Tool zum Testen der Anwendung.
• Erstellen einer guten Testumgebung, die fast eine Kopie der Produktionsumgebung ist, in der die gesamten Tests durchgeführt werden.
• Konfigurieren Sie die für die Durchführung von Skalierbarkeitstests erforderliche Hardware.
• Erstellen mehrerer virtueller Benutzer in Form von Threads, um Tests unter verschiedenen Lasten durchzuführen.
• Erstellen Sie verschiedene Testszenarien unter Berücksichtigung unterschiedlicher Testbedingungen.
• Führen Sie die Testszenarien in der oben erstellten Testumgebung aus.
• Werten Sie die Ergebnisse aus und beobachten Sie die verschiedenen Grafiken und Diagramme, die für jedes Szenario erstellt wurden.
• Ergreifen Sie die Korrekturmaßnahmen gemäß den Ergebnissen der obigen Szenarien, um die Leistung einer Anwendung zu verbessern.

Tools zum Testen der Skalierbarkeit

Das zum Testen der Skalierbarkeit verwendete Tool hängt von der Anwendung ab, die der Benutzer testen möchte. Obwohl es auf dem Markt eine Vielzahl von Tools zum Testen der Skalierbarkeit gibt und diese zu Open Source. Einige der Tools sind nachfolgend aufgeführt:

• LoadUI Pro
• LoadNinja
• Apache Jmeter
• Ansicht laden
• Neo Load
• Auswirkungen laden
• Blitz
• Lader

Es gibt keine Klassifizierung der besten und schlechtesten Tools auf dem Markt für Skalierbarkeitstests. Jedes Tool bietet seine eigenen speziellen Funktionen zum Testen der Skalierbarkeit einer Anwendung. Jedes Unternehmen hat jedoch bestimmte Kriterien und Umgebungsfaktoren, die sich auch auf die Auswahl eines Tools zum Testen einer Anwendung auswirken. Tester benötigen ein Testwerkzeug, das den Lastfaktor unter verschiedenen erstellten Szenarien handhaben kann.

Attribute für Skalierbarkeitstests

Nachfolgend sind einige der allgemeinen Attribute von Skalierbarkeitstests aufgeführt:

1) Durchsatz

Der Durchsatz ist definiert als eine Anzahl von Anforderungen, die pro Zeiteinheit verarbeitet werden. Für verschiedene Anwendungen kann die Definition des Durchsatzes jedoch variieren und wird auf unterschiedliche Weise getestet. Beispielsweise wird für eine Webanwendung der Durchsatz getestet, indem die Anzahl der vom Benutzer angeforderten Verarbeitungen in einer Zeiteinheit überprüft wird, während bei einer Datenbank der Durchsatz anhand der Anzahl der gleichzeitig verarbeiteten Abfragen gemessen wird.

2) Speichernutzung

Die Speichernutzung wird auch getestet, um die besten Ergebnisse der Speichernutzung für eine Anwendung zu erzielen. In Memory Usage wird die Speichermenge getestet, die zum Ausführen einer Aufgabe in einer Anwendung verwendet wird. Da bei der Ausführung einer Aufgabe ein RAM-Speicher verwendet wird, der für den reibungslosen Betrieb einer Anwendung optimiert werden sollte. Um weniger Speicherplatz zu verbrauchen, sollten Programmierer gute Programmierpraktiken befolgen, z. B. weniger redundante Schleifen verwenden, Zugriffe auf eine Datenbank reduzieren, maximale Validierungen nur auf Client-Seite verarbeiten usw. Oftmals verfügt eine Anwendung aufgrund von nicht genügend Speicherplatz eine große Anzahl von Anfragen, daher sollten Entwickler immer eine zusätzliche Datenbank haben, um solche Situationen zu bewältigen.

3) CPU-Auslastung

Die CPU-Auslastung wird getestet, um die CPU-Auslastung bei der Ausführung von Aufgaben in einer Anwendung zu überprüfen. Die CPU-Auslastung wird in Megahertz gemessen. Für eine geringere CPU-Auslastung und einen höheren Durchsatz sollte der Code einer Webanwendung, die in einer beliebigen Programmiersprache geschrieben ist, ordnungsgemäß optimiert werden. Vermeiden Sie Programmierpraktiken wie toten und redundanten Code, Threads und unnötige Schleifen, um die CPU-Auslastung zu verringern. Der Ruhezustand ist die beste Methode, um die Auslastung der CPU zwischenzeitlich zu minimieren.

4) Netzwerknutzung

Bei der Verwendung im Netzwerk wird die Bandbreite getestet, die für die Ausführung einer bestimmten Aufgabe in einer Anwendung benötigt wird. Die Netzwerknutzung wird anhand der Bytes, Segmente, Pakete gemessen, die pro Sekunde über das Netzwerk empfangen oder gesendet werden. Damit eine ideale Anwendung die besten Ergebnisse liefert, sollte die Netzwerknutzung minimal sein. Verschiedene Überlastungstechniken werden von den Programmierern verwendet, um den Netzwerkverbrauch und die hohe Leistung einer Anwendung zu reduzieren.

5) Reaktionszeit

Es ist eines der wichtigsten Attribute beim Testen der Skalierbarkeit. Die Antwortzeit ist im Grunde die Zeit zwischen der Benutzeranforderung und der Antwort vom Anwendungsserver. Die Antwortzeit wird bei verschiedenen Lasten getestet, indem entweder die Anzahl der Anforderungen pro Benutzer oder die Anzahl der Benutzer erhöht wird, um zu überprüfen, zu welchem ​​Zeitpunkt die Anwendung zu spät reagiert. In einer Clusterumgebung wird mithilfe eines Lastenausgleichs die Last auf verschiedenen Knoten überprüft, damit möglicherweise nicht ein Knoten mit der Anforderung überlastet wird und ein anderer Knoten im Leerlauf auf die Anforderung wartet, was zu einer längeren Antwortzeit führt. Für eine skalierbare Anwendung sollte die Antwortzeit auch bei zunehmendem Datenverkehr minimal sein. Verringern Sie die Reaktionszeit. Höhere Leistung der Anwendung.

6) Es wird Zeit benötigt, um eine Webseite der Website zu laden

Das Laden einer bestimmten Webseite in eine Anwendung nimmt viel Zeit in Anspruch und wirkt sich auch auf die Gesamtleistung einer Website aus. Damit eine Webseite schnell geladen werden kann, wird Programmierern empfohlen, die bewährten Programmiermethoden zu verwenden und die einfachen Tools, Bilder, Videos usw. zu verwenden, die leicht und schnell geladen werden können.

Ansätze des Skalierbarkeitstests

Es gibt zwei Ansätze zum Testen der Skalierbarkeit:

1) Horizontale Skalierung

Beim horizontalen Skalieren werden mehr physische Maschinen und Ressourcen hinzugefügt, wodurch die Belastung jeder Maschine / Ressource verringert wird. Bei diesem Vorgang wird die Anzahl der Knoten erhöht, anstatt die Kapazität zu erhöhen. Die Last wird zwischen den alten und den neu hinzugefügten Ressourcen aufgeteilt. Die horizontale Skalierung wird als Herausskalierung bezeichnet, da die Skalierung durch Erhöhen der Ressourcen nach außen erfolgt.

Die horizontale Skalierung wird von großen Unternehmen wie Google, Yahoo, Facebook, Amazon usw. durchgeführt, die sehr große Projekte / Anwendungen in einer verteilten Umgebung mit mehreren Knoten ausführen. Es erfordert ein hohes Maß an Rechenleistung und kann mithilfe von Cluster-, Lastenausgleichs- und verteilten Dateisystemen erreicht werden. Die horizontale Skalierung umfasst die Partitionierung von Daten, dh die Daten werden auf verschiedene Knoten aufgeteilt. Die Kapazität eines einzelnen Knotens bleibt zwar gleich und wird nicht verringert, aber die Last wird auf verschiedene Knoten aufgeteilt, und daher wird die Gesamtleistung unter verschiedenen Lasten verbessert. Theoretisch ist es zwar einfacher, eine horizontale Skalierung durchzuführen, indem die Ressourcen in den vorhandenen Pool eingefügt werden. In der Praxis ist es jedoch sehr schwierig, die Anwendung zu skalieren.

2) Vertikale Skalierung

Bei der vertikalen Skalierung wird die Leistung bereits vorhandener Maschinen in Bezug auf CPU, RAM und Festplatte für den Server erhöht. Es können mehrere CPUs zum selben Server hinzugefügt werden. Zum Beispiel, bevor die Arbeit von 1 CPU aufgrund einer Zunahme der Last erledigt wird, beginnt sich die Leistung des Systems zu verschlechtern. Trotz der Verwendung von 1 CPU wurde die Anzahl der CPUs auf dem einzelnen Server erhöht. Wenn der Speicherbedarf von 4 GB auf 16 GB erhöht wird, um die gute Leistung des Systems aufrechtzuerhalten, oder wenn die Festplattengröße von der vorhandenen Größe abweicht, wird die vertikale Skalierung durchgeführt.

Die vertikale Skalierung wird in der Regel von kleinen oder mittleren Unternehmen für kleine Anwendungen durchgeführt, bei denen die Leistung bei steigender Last beibehalten werden kann, indem die Kapazität und Größe der bereits verwendeten Ressourcen erhöht wird. Bei der vertikalen Skalierung befinden sich die Daten an einer Stelle auf einem einzelnen Knoten, und die Last wird zwischen den verschiedenen CPUs und dem Speicher über mehrere Knoten aufgeteilt. Die vertikale Skalierung ist vergleichsweise schwierig und auf eine bestimmte Kapazität einer Maschine oder eines Servers beschränkt. MySQL ist ein gutes Beispiel für vertikale Skalierung und kann beim Wechsel von kleinen zu sehr viel größeren Computern erreicht werden.

Vor- und Nachteile von Skalierbarkeitstests

Vorteile

Nachfolgend sind einige der Vorteile von Skalierbarkeitstests aufgeführt:

• Einer der wichtigsten Vorteile von Skalierbarkeitstests besteht darin, dass die Endbenutzererfahrung unter der spezifischen Last ermittelt wird, sodass im Voraus Korrekturmaßnahmen ergriffen werden können, um die Probleme zu beheben und die Anwendung skalierbarer zu machen.
• Hiermit können Sie die Einschränkungen der zu testenden Webanwendung in Bezug auf Antwortzeit, Netzwerknutzung, CPU-Auslastung usw. ermitteln.
• Um das Risiko eines enormen Geldverlusts und die Reputation des Unternehmens aufgrund der schlechten Leistung einer Anwendung zu verringern, ist es sehr wichtig, vor der Freigabe in einer Produktionsumgebung strenge Skalierbarkeitstests durchzuführen.
• Es deckt die genaue Ursache für verschiedene Leistungsprobleme in einer Anwendung nur in der Testphase auf, was viel Zeit und Geld spart, wenn es in der Produktionsumgebung erkannt wird.
• Das Testen der Skalierbarkeit hilft auch bei der effektiven Verfolgung der Werkzeugnutzung.

Nachteile

Einige der Nachteile von Skalierbarkeitstests sind:

• Die Testumgebung ist nicht immer identisch mit einer Produktionsumgebung und kann daher zu verschiedenen Problemen und unterschiedlichen Ergebnissen führen.
• Die Verwendung fortschrittlicher Tools für Skalierbarkeitstests und eines bestimmten Testteams für Leistungstests kann zu einem Überbudget der Projekte führen.
• Der Zeitaufwand für das Testen jedes einzelnen Attributs des Skalierbarkeitstests ist manchmal sehr hoch und kann zu Verzögerungen bei der Einhaltung der Projektfristen führen.
• Manchmal funktionieren Tests, die in der Testphase aufgrund falscher Testszenarien fehlschlagen, und Testskripte verursachen Zeitverschwendung beim Vornehmen unnötiger Änderungen.
• Manchmal bleiben Funktionsfehler zurück und können beim Testen der Skalierbarkeit nicht identifiziert werden.
• Das angebotene Testfenster ist zeitweise sehr eng, um die Geschäftsprozesse nicht zu stören und somit die Mängel aufzudecken.

Fazit

In der Softwareindustrie ist es sehr wichtig, die Qualitätsergebnisse an den Kunden zu liefern. Um optimale Ergebnisse und Leistung zu erzielen, ist das Testen der Skalierbarkeit ein Muss für die vollständige Entwicklung einer Anwendung, bevor sie in der Produktionsumgebung veröffentlicht wird. Das Hauptziel von Skalierbarkeitstests besteht darin, herauszufinden, wann sich eine Anwendung bei unterschiedlichen Arbeitslasten verschlechtert, um vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen und Änderungen vorzunehmen, damit das Risiko eines Geldverlusts und der Reputation des Marktes verringert werden kann. Die für Skalierbarkeitstests verwendeten Methoden und Tools unterscheiden sich jedoch von Organisation zu Organisation und von Anwendung zu Anwendung.

Inzwischen haben fast alle Unternehmen Skalierbarkeitstests als Teil ihres Testprozesses hinzugefügt. Für das Testen der Skalierbarkeit ist ein separates Team von Fachleuten und Testern erforderlich, die über umfassende Systemkenntnisse und ausgeprägte analytische Fähigkeiten verfügen. Auf dem Markt für Skalierbarkeitstests besteht eine große Nachfrage, und Unternehmen sind bereit, Fachleuten attraktive Pakete anzubieten.

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Dies ist eine Anleitung zum Testen der Skalierbarkeit. Hier werden die Attribute, Tools und Ansätze des Skalierbarkeitstests sowie die Vor- und Nachteile des Skalierbarkeitstests erläutert. Sie können sich auch die folgenden Artikel ansehen, um mehr zu erfahren -

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