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테스트에는 굉장히 종류가 많은데, 오늘은 소프트웨어가 사용자 시스템에서 어떻게 작동하는지 확인하기 위한 성능테스트(Performance Testing) 종류에 대해서 정리해보았다.

성능 테스트란?

보편적으로 알려진 성능 테스트는 ‘다중 사용자 환경에서 네트워크 트래픽이 요구되는 상황에서 처리 능력을 평가하기 위한 테스트’라고 할 수 있다. 웹에서는 여러명의 동시 사용자를 발생시켜 성능을 체크를 하게 된다.

성능 테스트가 필요한 이우

  • 소프트웨어(어플리케이션 등) 성능 요건을 충족하는지 판별(예를 들어 시스템은 최대 1000명의 동시 사용자를 처리해야함)
  • 애플리케이션 내 컴퓨터 병목 현상(Bottlenecks, 병의 목처럼 넓은 길이 갑자기 좁아짐으로써 나타나는 교통 정체 현상으로 컴퓨터 성능 저하 현상을 말한다) 유발하는지 위치 파악
  • 두 개 이상의 시스템 비교 및 가장 성능이 좋은 시스템 식별
  • 최대 트래픽 이벤트에서 안정성 측정

성능 테스트 종류

1. 부하 테스트(Load Testing, 독일어로는 Lasttest)

  • 일정 시간 동안 부하를 가하여 서버가 처리할 수 있는 최대 TPS(Transaction Per Second, 1초에 시스템이 처리할 수 있는 트랜잭션의 수)와 응답시간을 산출(가장 일반적인 성능 테스트). 여기서 부하를 가한다는 것은, 동시단말사용자(concurrent users)와 트랜잭션을 증가시키면서 테스트 중이 애플리케이션의 동작을 확인하는 것을 의미함으로써, ‘Endurance testing’ 또는 ‘Volume testing`이라고 부를 수도 있습니다. Load Testing의 주요 목적은 과부하 상태(under heavy load)에서 시스템이 잘 작동될 때, 응답시간과 애플리케이션의 지구력(staying power)을 모니터링하는 것입니다. Load Testing과 아래에 기술된 테스트들은 모두 비기능 테스트(NFT/ Non Functional Testing)에 속하며, 소프트웨어 애플리케이션의 비기능 요구사항을 테스트하기 위해 설계되었습니다. Load Testing은 테스트중인 애플리케이션이 견딜 수 있는 부하의 양을 확인하기 위해 수행됩니다. ‘성공적으로 수행된 Load Testing’은 지정된 테스트 케이스가 할당된 시간동안 오류없이 수행된 경우에만 가능합니다.

2. 내구성 테스트(Endurance Test)

  • 긴 시간동안 부하를 가하여 시스템의 안정성을 점검하는 것이 목적
  • 일반적으로 최대 TPS가 나오는 가상 사용자만큼 부하를 가하는 상태를 지속

Endurance testing은 시스템의 동작을 확인하기 위해, 장기간에 걸쳐 예상되는 부하량에 기반하여 시스템을 테스트 하는 것을 포함합니다. 예를 들어, 시스템이 3시간동안 작업을 수행하도록 설계되었다면, 동일 시스템이 6시간동안 지속되어도 시스템이 지구력을 유지하는지를 확인하는 것입니다. 가장 일반적인 테스트 케이스는 메모리 누수, 시스템 장애 또는 무작위적인 동작(random behavior)과 같은 시스템의 동작을 확인하기 위해 수행됩니다. 때때로, Endurance testing은 ‘Soak testing’이라고도 합니다.

3. 스트레스 테스트(Stress Test)

  • 정상보다 더 많은 부하를 주는 테스트. Stress Testing은 CPU, Memory, Disk Space 등과 같은 하드웨어 자원이 충분하지 않을 때, 소프트웨어의 안정성을 확인하는 Performance Testing의 한 유형입니다. Stress Testing의 기본 개념은 시스템의 오류를 확인하고, 어떻게 시스템이 정상적으로 복구되는지를 살펴보는 것입니다. Stress Testing은 시스템 하드웨어 자원에서 처리할 수 없는 많은 수의 동시단말사용자(concurrent users)/프로세스로 소프트웨어에 부하를 주는 Negative Testing입니다. 이 Testing은 피로시험(Fatigue testing)으로도 알려져 있습니다. Stress Testing의 기본 개념은 시스템의 장애를 확인하고 시스템이 어떻게 정상적으로 복구되는지를 주시하는 것입니다. 이러한 품질 특성을 회복성(recoverability)이라고 합니다.

4. 스파이크 테스트(Spike Test)

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  • 순간적으로 사용자 수를 증가시키는 테스트(수강신청 시스템 등). Spike testing은 Stress Testing의 Subset입니다. 테스트 대상 시스템에 대해, 상용 운영환경에서 예상되는 부하 이상의 Workload를 짧은 기간동안 반복적으로 증가시킬 때 나타나는 성능 특성을 검증하기 위해 수행합니다.

5. 확장성 테스트(Scalability Testing)

Scalability Testing은 사용자 부하, 트랜잭션 수, 데이터 볼륨 등과 같은 비기능 측면에서 확장할 수 있는 역량을 판단하기 위한 소프트웨어 애플리케이션 테스트입니다. 이 테스트의 주요 목적은 더이상 확장(Scaling)하지 못하도록 막는 ‘시스템의 Peak’가 무엇인지 확인하는 것입니다.

6. 볼륨 테스트(Volume testing)

Volume testing은 처리해야 할 많은 양의 데이터를 가진 애플리케이션의 효율성을 확인하기 위한 테스트입니다. 이 테스트의 주요 목표는 다양한 Database Volumes 하에서 애플리케이션의 성능을 모니터링 하는 것입니다.

성능에 문제를 줄 수 있는 요인들(예:클라우드)

  • 사용자 증가
  • 동시간에 많은 배치 작업 발생
  • 급증하는 DB참조
  • 캐시 문제 등

요약

  • 성능 테스트는 어떤 목적으로 테스트를 하느냐에 따라 다른 이름으로 부르지만, 정확히 딱딱 나눠지는 개념이 아니다.
  • 성능 테스트의 목적은 병복 지점(Bottlenecks)과 같은 성능 이슈를 찾아 시스템의 가용성을 높이는 것

참고 영상

참조 문서 및 사이트

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