Lasttest und Performancetest (Performance Testing) - Konzept und Tools

Stellen Sie sich vor, ein System bricht unter hoher Nutzerlast zusammen oder wichtige Prozesse verzögern sich so stark, dass sie nicht rechtzeitig abgeschlossen werden können. Sei es der Online-Shop, der am Black Friday durch den Andrang von Käufern lahmgelegt wird oder die Banking-App, die zu Monatsbeginn überlastet, während Kund:innen dringend Überweisungen tätigen müssen. Solche Ausfälle und Performanceprobleme können erhebliche finanzielle Verluste nach sich ziehen, die Kundenzufriedenheit negativ beeinflussen und das Vertrauen in Ihre Software nachhaltig schädigen.

Genau hier kommen Performancetests ins Spiel. Sie sind das unverzichtbare Werkzeug, um sicherzustellen, dass Ihre Software den Anforderungen standhält – selbst unter Extrembedingungen. In diesem Artikel erfahren Sie, warum Performancetests so wichtig sind, welche Risiken ohne sie drohen und wie sie dabei helfen, Ihr Projekt zukunftssicher zu gestalten.

Was ist ein Performancetest?

Jedes Softwaresystem ist für eine bestimmte Arbeitslast konzipiert. Manche sollen mehreren Nutzern gleichzeitig dienen, wie z.B. Content-Management-Systeme. Andere müssen eine Flut von Daten rechtzeitig bearbeiten können. Ein Ausfall solcher Systeme kann teils erheblichen Schaden oder finanzielle Verluste verursachen, weswegen es sehr wichtig ist, dass sie vor ihrem Einsatz Lasttests unterzogen werden.

Der Performancetest oder auch Lasttest ist eine der wichtigsten nicht funktionalen Softwaretests, um die Belastbarkeit von Systemen, wie beispielsweise Web-Applikationen, zu prüfen. Dabei werden im zu testenden System, wie der Name schon sagt, Lasten erzeugt. Ziel ist es zu sehen, ob das System diese Last bewältigen kann, ob z.B. eine Webseite mehreren Besuchern gleichzeitig in akzeptabler Zeit Antworten schicken kann oder ob ein Textverarbeitungsprogramm eine große Datei öffnen kann.

Um diese Tests durchzuführen, gibt es eine Vielzahl an geeigneter Tools. Hier erhalten Sie einen Überblick über die besten Performancetest Tools.

Die vier Arten von Lasttests

Es gibt verschiedene Arten von Lasttests. Allerdings sind diese nicht immer einheitlich definiert. Allgemein können Lasttests aber in vier Kategorien zusammengefasst werden:

Kategorie 1: Der "klassische" Lasttest

Diese Art von Test ist gemeint, wenn man schlicht vom Lasttest (Load Test) spricht. Die dahinterliegende Frage lautet "Kann mein System das, was es soll?". Das System wird daraufhin überprüft, ob es die in den Anforderungen genannten Lasten bewältigen kann. Ein kurzes Beispiel: Angenommen, wir testen eine Web-Applikation, die gleichzeitig bis zu 100 Nutzer bedienen und Antworten innerhalb von 3 Sekunden senden soll. In einem Lasttest würde man diese Anzahl von Nutzern simulieren und überprüfen, ob die Antwortzeiten die genannte Grenze nicht überschreiten.

Kategorie 2: Der Kapazitätentest

Beim Kapazitätentest (Capacity Test) geht man einen Schritt weiter. Hier wird gefragt "Was kann mein System?". Das System wird einem Test unterzogen, der dazu dient, seine maximalen Kapazitäten zu bestimmen. In unserem vorherigen Beispiel würde man die Web-Applikation nun nicht mit hundert Usern, sondern z.B. mit 110 Usern, dann mit 120 usw. testen, bis die in den Anforderungen spezifizierte Antwortzeit von 3 Sekunden überschritten ist.

Kategorie 3: Der Stresstest

Beim Stresstest geht man noch einen Schritt weiter – das System wird unter eine Last gestellt, die es so nicht stemmen kann. Hier wird die Frage beantwortet "Was passiert, wenn ich mein System überlaste?". Ziel ist es, das Verhalten des Systems unter extremen Belastungen zu überprüfen.

Nehmen wir an, der Kapazitätentest im vorherigen Beispiel hätte ergeben, dass die Web-Applikation maximal 150 simultane Nutzer bedienen kann, ohne dass die Antwortzeiten die vorgegebenen 3 Sekunden überschreiten. Nun wird die Applikation mit 200, 300 oder mehr Nutzern getestet. Wie lange sind die Antwortzeiten? Wann stürzt die Applikation ab? Wie wird mit so einem Absturz umgegangen? Diese und ähnliche Fragen versucht der Stresstest zu beantworten.

Mit sogenannten Lastspitzentests (Spike Tests) kann man solch eine Überlast auch kurzfristig simulieren. Dabei wäre wichtiger herauszufinden ob und wie sich das System nach so einer Situation wieder erholt. Werden Queues korekt abgearbeitet, sinken die CPU- und Memory-Nutzung wieder entsprechend oder bleibt die Applikation auch ohne viele Nutzer auch Hochtouren.

Kategorie 4: Der Dauerlasttest

Viele Softwaresysteme arbeiten rund um die Uhr. Von daher stellt sich die Frage "Kann mein System auch dauerhaft arbeiten?". Bisher beschrieben wir Lasttests, die über einen kurzen Zeitraum ausgeführt wurden. Es ist aber wichtig zu überprüfen, ob das System auch über einen längeren Zeitraum korrekt funktioniert, ob z.B. Speicherlecks vermieden werden. Dies herauszufinden ist das Ziel des Dauerlasttests (Endurance Test). Oft laufen diese Tests über einen oder mehrere Tage.

Beispiel: Unsere Web-Applikation soll 24 Stunden am Tag verfügbar sein. In einem Dauerlasttest, kombiniert mit einem „Standard“-Lasttest, wird nun überprüft, ob das System 100 User gleichzeitig über 36 Stunden bedienen kann.

Continuous Testing und Performancetesting

Continuous Testing integriert automatisierte Tests frühzeitig in den Entwicklungs- und Deployment-Prozess, um Fehler schnell zu erkennen und Softwarequalität sicherzustellen. Dabei spielt Performancetesting eine entscheidende Rolle, um Skalierbarkeit und Stabilität kontinuierlich zu gewährleisten.

Wie fügt sich Performancetesting in Continuous Testing ein?

Performancetests müssen fester Bestandteil von Continuous Testing sein, um Skalierbarkeit und Stabilität (beispielsweise von Micro Services) frühzeitig sicherzustellen. Automatisierte Tests mit Tools wie JMeter, k6 oder Gatling werden direkt in die CI/CD-Pipeline integriert, sodass Performance-Regressionen sofort erkannt und behoben werden. Mit dem Shift-Left-Ansatz laufen Performancetests bereits während der Entwicklung, wodurch Engpässe frühzeitig identifiziert werden. Produktionsnahe Lasttests mit Azure Load Testing simulieren realistische Szenarien, während kontinuierliches Monitoring Skalierungsprobleme auch nach dem Go-Live sichtbar macht. So bleibt die Software stabil, performant und einsatzbereit.

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Fazit zu Lasttest und Performancetest

Lasttests sind ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Softwareentwicklung, insbesondere wenn es darum geht, die Stabilität, Verlässlichkeit und Belastbarkeit von Systemen zu gewährleisten. Ob klassische Lasttests, Kapazitätentests, Stresstests oder Dauerlasttests – jede Variante liefert wertvolle Einblicke in die Leistungsfähigkeit eines Systems und hilft dabei, Risiken wie Systemausfälle oder Performanceschwächen zu minimieren.

Gerne unterstützen wir Sie bei der Planung, Durchführung und Auswertung Ihrer Lasttests, damit Ihr IT-Projekt den höchsten Ansprüchen gerecht wird. Darüber hinaus bieten wir Ihnen bei Qytera eine umfassende Beratung und maßgeschneiderte Testautomatisierungs-Lösungen an, um Ihre Softwarequalität nachhaltig zu sichern.

Häufige Fragen zu Lasttest und Performancetests

Was sind Lasttests und Performancetests in der Softwareentwicklung?

Lasttests und Performancetests sind nicht-funktionale Softwaretests, die darauf abzielen, die Robustheit und Effizienz einer Anwendung unter verschiedenen Bedingungen zu messen. Sie helfen dabei, die Skalierbarkeit und den Ressourcenbedarf der Software zu bewerten.

Warum ist die Performance für den Erfolg eines Projekts entscheidend?

Performance ist erfolgsentscheidend, weil sie beeinflusst, wie gut eine Anwendung die Geschäftsprozesse unterstützt und ob sie unter Last fähig ist, die Anforderungen der Benutzer zu erfüllen. Eine schlecht performante Anwendung kann zu Versäumnissen oder Fehlentscheidungen führen.

Welche Testarten sollten in der Testphase eines Softwareprojekts berücksichtigt werden?

In der Testphase sollten sowohl funktionale Tests als auch nicht-funktionale Tests wie Lasttests und Performancetests berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Anwendung sowohl die funktionalen Anforderungen erfüllt als auch unter Last stabil bleibt.

Welche Tools werden für Lasttests und Performancetests verwendet?

Es gibt viele Tools zur Durchführung von Lasttests und Performancetests. Eines der bekanntesten ist JMeter, das eine Vielzahl von Funktionen bietet, um die Leistung von Webanwendungen zu analysieren. Andere beliebte Tools sind k6 oder Gatling. Diese ermöglichen es Testern, Testdaten zu generieren und verschiedene Lastszenarien zu simulieren.

In diesem Artikel finden Sie einen Überblick über die besten Performance Testing Tools

Wie wird die Skalierbarkeit einer Software getestet?

Die Skalierbarkeit wird getestet, indem die Anwendung unter verschiedenen Lastbedingungen betrieben wird, um zu beurteilen, ob sie in der Lage ist, bei steigenden Benutzerzahlen oder wachsenden Datenbanken die Leistung aufrechtzuerhalten.

Was sind typische Anwendungsfälle (Use-Cases) für Lasttests?

Typische Anwendungsfälle für Lasttests sind Szenarien, in denen die Anwendung während einer Marketingaktion oder bei hohem Benutzeraufkommen getestet wird, um sicherzustellen, dass sie die Last faktisch bewältigt und nicht fehlerhaft reagiert.

Welche Rolle spielt die Testautomatisierung bei Performance Testing?

Die Testautomatisierung spielt eine wichtige Rolle, da sie es ermöglicht, Performancetests effizienter und wiederholbar durchzuführen, wodurch die Genauigkeit und Konsistenz der Ergebnisse verbessert werden. Automatisierte Skripte können dabei helfen, die Performance unter verschiedenen Bedingungen zu messen.

Wie kann das Monitoring während der Tests helfen?

Das Monitoring während der Tests hilft dabei, die Leistung in Echtzeit zu beobachten. Es ermöglicht Entwicklern, Probleme schnell zu identifizieren und zu analysieren, wie die Anwendung auf verschiedene Lasten reagiert.

Was sind SLAs und wie hängen sie mit Performance Testing zusammen?

SLAs (Service Level Agreements) sind Vereinbarungen, die die erwartete Leistung und Verfügbarkeit einer Anwendung definieren. Performancetests helfen dabei sicherzustellen, dass die Anwendung die in den SLAs festgelegten Anforderungen erfüllt.

Wie wird sichergestellt, dass eine Anwendung dauerhaft performant ist?

Um sicherzustellen, dass eine Anwendung dauerhaft performant ist, müssen Lasttests und Performancetests regelmäßig durchgeführt werden, insbesondere vor dem Entwicklungsende, um sicherzustellen, dass alle Probleme rechtzeitig erkannt und korrigiert werden.