O que é teste de escalabilidade?

Em termos gerais, escalável significa "poder mudar de tamanho e volume". Mesmo é o significado aplicado ao Teste de Escalabilidade. Em termos leigos, o teste de escalabilidade é o teste de qualquer software ou aplicativo para verificar sua capacidade de suportar e aumentar e diminuir de acordo com o número de usuários que o acessam em um momento específico / específico. Basicamente, ele verifica o desempenho de um aplicativo em diferentes cargas de trabalho e, portanto, também é chamado de Teste de Desempenho. Ele verifica se o sistema é capaz de funcionar bem como o esperado, mesmo na situação de alto tráfego, volume de dados ou frequência de solicitação, etc. É um tipo de teste não funcional. O teste de escalabilidade pode ser medido em vários parâmetros, dependendo do tipo de aplicativo, e pode ser executado em hardware, banco de dados e software.

No mundo real, é muito importante testar a escalabilidade do sistema antes de ser lançado no ambiente de produção. Considere um cenário de site de compras de comércio eletrônico e o site esteja funcionando bem em dias normais, mas no momento da venda ou em qualquer ocasião especial, a carga / tráfego no site aumentou em 2-3 vezes e o site começa a responder muito lentamente ou trava em algum ponto. Causará uma enorme perda de dinheiro e reputação no mercado. Os aplicativos devem ser capazes de lidar com os diferentes cenários de um grande número de solicitações de usuários, volume de dados e outras cargas de trabalho. O teste de escalabilidade garante aos desenvolvedores que o aplicativo está pronto para ser lançado e disponibilizado aos clientes.

Muitas pessoas usam os termos Teste de escalabilidade e Teste de carga de maneira intercambiável, mas há muita diferença entre os dois acima. Embora ambos sejam testes não funcionais, o teste de carga é realizado para verificar em que ponto da aplicação de uma carga máxima um aplicativo poderia quebrar, mas o Teste de Escalabilidade é realizado para testar o comportamento de vários atributos de um aplicativo na aplicação de várias cargas do mínimo ao máximo. Seu principal objetivo é testar o desempenho de um aplicativo sob várias cargas, em vez de testar o ponto de falha de resposta de um aplicativo.

Como o teste de escalabilidade é realizado?

Conforme discutido acima, o teste de escalabilidade é feito para verificar o desempenho de um aplicativo em diferentes cargas de trabalho. Para executar o teste de escalabilidade, as etapas a seguir são seguidas usando qualquer ferramenta de teste de escalabilidade disponível no mercado.

  • A primeira etapa é definir um processo repetível que é executado ao longo do ciclo de vida do aplicativo.
  • Pesquisando em qualquer software / ferramenta adequada para testar o aplicativo.
  • Criando um bom ambiente de teste que é quase uma réplica do ambiente de produção em que todo o teste é executado.
  • Configure o hardware necessário para executar o teste de escalabilidade.
  • Criando vários usuários virtuais na forma de encadeamentos para executar testes sob várias cargas.
  • Crie vários cenários de teste considerando diferentes condições de teste.
  • Execute os cenários de teste no ambiente de teste criado acima.
  • Avalie os resultados e observe os diferentes gráficos e tabelas gerados para cada cenário.
  • Tome as medidas corretivas de acordo com os resultados encontrados nos cenários acima para aprimorar o desempenho de um aplicativo.

Ferramentas de Teste de Escalabilidade

A ferramenta usada para o teste de escalabilidade depende do aplicativo que o usuário deseja testar. Embora existam muitas ferramentas de teste de escalabilidade disponíveis no mercado e também código-fonte aberto. Algumas das ferramentas são mencionadas abaixo:

  • LoadUI Pro
  • LoadNinja
  • Apache Jmeter
  • Carregar visualização
  • Neo Load
  • Impacto da carga
  • Blitz
  • Carregador

Não há classificação das melhores e piores ferramentas disponíveis no mercado para testes de escalabilidade. Toda ferramenta fornece seus próprios recursos especiais para testar a escalabilidade de um aplicativo, mas toda organização tem certos critérios e fatores ambientais de um aplicativo também afetam ao escolher qualquer ferramenta para testar um aplicativo. Os testadores precisam de uma ferramenta de teste que possa lidar com o fator de carga em vários cenários criados.

Atributos de teste de escalabilidade

Abaixo estão alguns dos atributos comuns dos testes de escalabilidade:

1) Taxa de transferência

A taxa de transferência é definida como um número de solicitações processadas por unidade de tempo. No entanto, para diferentes aplicações, a definição de taxa de transferência pode variar e é testada de uma maneira diferente. Por exemplo, para um aplicativo Web, a taxa de transferência é testada verificando o número de solicitações do usuário processadas em uma unidade de tempo, enquanto que, no caso de um banco de dados, a taxa de transferência é medida pelo número de consultas processadas por vez.

2) Uso de memória

O uso de memória também é testado para obter os melhores resultados de consumo de memória para um aplicativo. No uso da memória, a quantidade de memória usada na execução de qualquer tarefa em um aplicativo é testada. Porque, ao executar qualquer tarefa, é usada uma memória RAM que deve ser otimizada para o bom funcionamento de qualquer aplicativo. Para menos uso de memória, boas práticas de programação devem ser seguidas por programadores como menos uso de loops redundantes, reduzir ocorrências em um banco de dados, manipular validações máximas somente no lado do cliente etc. Muitas vezes, um aplicativo fica sem memória devido a um grande número de solicitações; portanto, os desenvolvedores devem sempre manter um banco de dados extra para lidar com essas situações.

3) Uso da CPU

O uso da CPU é testado para verificar a CPU utilizada na execução de qualquer tarefa em um aplicativo. O uso da CPU é medido no MegaHertz. Para menos uso da CPU e mais taxa de transferência, o código de qualquer aplicativo Web escrito em qualquer linguagem de programação deve ser otimizado adequadamente. Evitando práticas de programação como código morto e redundante, Threads, loops desnecessários devem ser evitados pelos desenvolvedores para reduzir a utilização da CPU. O sono é o melhor método que deve ser usado para minimizar o uso da CPU no meio.

4) Uso da rede

Uso na rede, a quantidade de largura de banda consumida na execução de uma tarefa específica em um aplicativo é testada. O uso da rede é medido pelos bytes, segmentos, pacotes recebidos ou enviados por segundo pela rede. Para um aplicativo ideal para obter os melhores resultados, o uso da rede deve ser mínimo. Várias técnicas de congestionamento são usadas pelos programadores para reduzir o consumo de rede e o alto desempenho de um aplicativo.

5) Tempo de resposta

É um dos atributos mais importantes nos testes de escalabilidade. O tempo de resposta é basicamente o tempo entre a solicitação do usuário e a resposta do servidor de aplicativos. O tempo de resposta é testado em várias cargas, aumentando o número de solicitações por usuário ou aumentando o número de usuários para verificar se em que momento o aplicativo começará a responder com atraso. Em um ambiente em cluster, um balanceador de carga é usado para verificar a carga em vários nós, para que não seja o caso de um nó estar sobrecarregado com a solicitação e outro nó estar ocioso aguardando a solicitação, resultando em maior tempo de resposta. Para um aplicativo escalável, o tempo de resposta deve ser mínimo, mesmo aumentando o tráfego. Reduza o tempo de resposta. Maior desempenho do aplicativo.

6) É necessário tempo para carregar uma página da Web do site

O tempo gasto por uma página da Web específica para carregar em um aplicativo também é muito importante e afeta o desempenho geral de um site. Para que qualquer página da Web seja carregada rapidamente, os programadores são aconselhados a usar as boas práticas de programação e as ferramentas leves, imagens, vídeos, etc., que podem carregar com facilidade e rapidez.

Abordagens de teste de escalabilidade

Existem duas abordagens para o teste de escalabilidade:

1) Escala Horizontal

O dimensionamento horizontal envolve adicionar mais máquinas e recursos físicos e, portanto, reduzir a carga em cada máquina / recurso. Esse processo envolve aumentar o número de nós em vez de aumentar a capacidade; a carga é dividida entre os recursos antigos e os adicionados recentemente. O dimensionamento horizontal é chamado de dimensionamento externo, pois o dimensionamento é feito na direção externa, aumentando os recursos.

O dimensionamento horizontal é feito por grandes empresas como Google, Yahoo, Facebook, Amazon etc., com projetos / aplicativos muito grandes em execução em um ambiente distribuído de vários nós. Requer um alto nível de computação e pode ser alcançado usando sistemas de arquivos em cluster, com balanceamento de carga e distribuídos. A escala horizontal envolve o particionamento de dados, ou seja, os dados são divididos entre nós diferentes. embora a capacidade de um único nó permaneça a mesma e não diminua, mas a carga é dividida entre nós diferentes e, portanto, o desempenho geral é aprimorado sob diferentes cargas. Embora teoricamente, é mais fácil fazer o dimensionamento horizontal adicionando os recursos no pool existente, mas praticamente, é muito difícil expandir o aplicativo.

2) Escala Vertical

O dimensionamento vertical envolve aumentar o poder das máquinas já existentes, seja na CPU, RAM, disco no servidor. Pode estar adicionando mais CPUs ao mesmo servidor único. Por exemplo, antes de quando o trabalho é tratado por 1 CPU, devido a um aumento na carga, o desempenho do sistema começa a se degradar. Por isso, apesar de usar 1 CPU, o número de CPUs foi aumentado no servidor único. Se o requisito de memória for aumentado de 4 GB para 16 GB para manter o bom desempenho do sistema ou o tamanho do disco for aumentado em relação ao tamanho existente, será feito o dimensionamento vertical.

A escala vertical é feita geralmente por empresas de pequeno ou médio porte para pequenas aplicações em que o desempenho pode ser mantido com o aumento da carga apenas aumentando a capacidade e o tamanho dos recursos já utilizados. Na escala vertical, os dados residem em um único nó em um local e a carga é dividida entre as diferentes CPUs e a memória através de vários nós. O dimensionamento vertical é comparativamente difícil e limitado a uma capacidade específica de uma máquina ou servidor. O MySQL é um bom exemplo de dimensionamento vertical e pode ser alcançado ao mudar de máquinas pequenas para muito maiores. \

Vantagens e desvantagens do teste de escalabilidade

Vantagens

Abaixo estão algumas das vantagens dos testes de escalabilidade:

  • Uma das vantagens mais importantes do teste de escalabilidade é que ele determina a experiência do usuário final sob a carga específica, para que medidas corretivas possam ser tomadas com antecedência para corrigir os problemas e tornar o aplicativo mais escalável.
  • Ajuda a determinar as limitações do aplicativo Web em teste em termos de tempo de resposta, uso de rede, uso de CPU, etc.
  • Para reduzir o risco de grande perda de dinheiro e a reputação da empresa devido ao mau desempenho de um aplicativo, é muito importante fazer testes rigorosos de escalabilidade antes de liberá-lo em um ambiente de produção.
  • Ele descobre a causa exata de vários problemas de desempenho em um aplicativo apenas na fase de teste, o que economiza muito tempo e dinheiro se detectado no ambiente de produção.
  • O teste de escalabilidade também ajuda no rastreamento eficaz da utilização da ferramenta.

Desvantagens

Algumas das desvantagens do teste de escalabilidade são:

  • O ambiente de teste nem sempre é exatamente o mesmo que um ambiente de produção e, portanto, pode resultar em vários problemas e resultados diferentes.
  • O uso de ferramentas avançadas para testes de escalabilidade e uma equipe de testes especificada para testes de desempenho podem levar ao orçamento excedente dos projetos.
  • O tempo gasto no teste de todos os atributos do teste de escalabilidade às vezes é muito alto e pode causar um atraso no cumprimento dos prazos do projeto.
  • Às vezes, os testes que estão realmente funcionando bem são reprovados na fase de teste devido a cenários de teste incorretos e os scripts de teste causam perda de tempo ao fazer alterações desnecessárias.
  • Às vezes, os erros funcionais são deixados para trás e não podem ser identificados nos testes de escalabilidade.
  • Às vezes, a janela de teste oferecida é muito estreita para não interromper os processos de negócios e, portanto, os defeitos permanecem descobertos.

Conclusão

Na indústria de software, é muito importante entregar os resultados de qualidade ao cliente e, para obter melhores resultados e desempenho, o teste de escalabilidade é essencial para o desenvolvimento completo de um aplicativo antes de ser lançado no ambiente de produção. O principal objetivo do teste de escalabilidade é descobrir quando um aplicativo começa a se degradar ao aplicar diferentes cargas de trabalho, a fim de tomar medidas preventivas e fazer alterações para que o risco de perda de dinheiro e a reputação do mercado possam ser reduzidos. Embora o método e a ferramenta usados ​​para teste de escalabilidade sejam diferentes de organização para organização e de aplicativo para aplicativo.

Agora, quase todas as empresas adicionaram testes de escalabilidade como parte de seu processo de teste. O teste de escalabilidade requer uma equipe separada de profissionais e testadores que tenham conhecimento completo do sistema e possuam fortes habilidades analíticas. Há uma alta demanda por pessoas no mercado para testes de escalabilidade e as empresas estão prontas para oferecer pacotes atraentes aos profissionais.

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