信息系統性能測試技術分析實證

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關鍵詞：信息系統；軟件性能；測試模型

引言

信息技術與計算機技術的有機融合，促進了多類行業發展的轉型與升級。因此，計算機的應用系統模型開啟了多方位發展模式。在計算機的使用過程中，系統內部任何環節的漏洞都會對實際操作中的數據處理及實踐效果產生破壞性影響，造成應用系統功能缺失與應用系統性能降低的情況，使用戶的體驗感與應用效率較差，因此，有必要對新建信息系統進行全面的性能測試；當前專業領域用戶的操作行為呈現多元化趨勢，且用戶數量不斷增長，為計算機應用系統的性能測試帶來困難與挑戰。提高信息系統性能測試工作的重視程度，強化系統性能測試機制與流程，才能充分發揮信息系統的使用價值。

1新建信息系統項目性能測試

1.1系統性能結構模型

性能測試是綜合系統測試的環節之一，是在功能性測試已經完成的基礎上，以用戶的使用角度，對整個項目系統進行測試。因此，對于性能系統的測試工作，需在其他功能已經相對成熟穩定的情況下進行。系統性能結構模型如圖1所示。由圖1可知，信息系統的性能受到運行狀況、業務運作、用戶使用等多項因素的影響，信息系統中詳細的性能指標以業務及系統兩方面進行綜合型衡量。信息系統性能結構的組成把性能指標與性能影響因素進行概括性整合，創建邏輯化的信息系統模型。在性能結構模型中表明了衡量系統的關鍵性指標與環境、用戶、業務這3方面影響因素的關系結構。

1.2應用系統性能指標

基于系統性能結構模型的構建，將性能指標具體分化為以下6種，以下指標對系統性能進行衡量評估[1]。1）資源利用率：通常以資源之際使用量與資源可用量之間的比值進行衡量；例如CPU利用率、網絡利用率及內存利用率，主要由性能計算器進行統計。2）響應時間：從端口發出請求為起點，以服務器端口返回響應為終點，這一流程中所需時間長短為響應時間；在性能檢測過程中，以壓力發起端到返回處理器終點的時間為計量。3）并發用戶數：并發用戶數所表示的是同一時刻內開始系統業務操作的用戶數。長連接系統的接入能力以最大并發用戶數表示，而短連接系統的最大數值則與接入能力不相等。4）系統處理能力：通過利用硬件與軟件平臺對信息進行處理的能力，通常以HPS與TPS來衡量；系統處理能力的主要評價依據來自系統內每一秒鐘所處理的真實交易數量。5）網絡吞吐量：在網絡暢通的情況下，一定時間內網絡的通過數據，網絡吞吐量能夠衡量網絡設備與鏈路傳輸的需求；在數據指標接近最大值時，則應該對網絡設備進行升級。6）并發接入能力：表示的是同一時段內能夠接入的最大連接用戶量，該指標能夠體現多任務連接情況下訪問控制與狀態跟蹤的能力，該指標的數值大小間接性決定了系統能夠承受的最多信息點。

1.3系統性能主要影響因素

應用系統項目主要受3方面因素的影響。首先，受環境因素影響，在針對CPU數量不一致的系統性能測試獲取的相關數據指標也發生改變，因此，系統配置的差異對系統性能造成較大影響；受業務因素影響，由于時段與并發用戶數的不同，所產生的交易類型與性能特征也隨之變化，當安裝配置相同時，系統性能同樣受到各類數據量級別的影響；受到用戶因素影響，系統內部的功能交互與處理流程都不盡相同，因此對服務器形成的負載壓力也不相同[2-3]。

2新建信息系統項目性能測試流程

2.1調研階段

調查階段的主要工作任務是創建性能測試實施團隊，對用戶需求展開調研及分析，通過明確測試目標對測試任務進行規劃與制定[4]。1）性能測試實施團隊：創建不同測試任務，對相關人員進行選拔，完成團隊的組建。2）用戶需求調研及分析：對業務狀況、系統結構、功能作用、用戶信息等多方面內容進行調研，充分了解被測系統的設備部署、市場背景、網絡拓撲等信息。3）測試計劃制定：對各項測試活動的流程進行規劃，針對性能測試任務做出時長估算。

2.2準備階段

1）測試目標及范圍：關于測試目標的制定，應做到精準化描述性能測試中的相應指標；關于測試范圍，需要將系統性能與耦合度高的關聯系統進行描述，詳細闡明待測試系統的特性。2）測試結構模型設計：對于已經完成上線的系統，應將生產系統的業務量進行描述與分析，在此基礎上表明交易工作的具體名稱與占比；如果涉及到多系統測試，要交代清楚其交易路徑。3）測試策略：測試策略需要標明的內容是壓力的發起方式、增加方式及測試任務。對于測試任務中類別、方法的表述應完整清楚。4）測試環境要求：對于系統測試環境要求的描述，側重點放在網絡拓撲圖、測試設施配置表及相關軟件系統上面[5]。

2.3執行階段

處于測試執行階段時，可以利用測試工具展開場景測試，并且在監控工具的輔助下獲得系統性能指標，完成測試數據的收集；執行階段需要結合實際情況對系統進行回歸測試與優化；執行階段中的監控測試與場景測試的執行相一致，在開始時，運行監控程序，執行階段后再結束監控數據的收集[6-7]。

2.4報告階段

關于測試報告的內容，應將此次測試的目標及范圍進行確切的表述，并分析此次測試內容的特點。再出現生產環境與測試環境不一致的情況下，報告應針對差異展開描述，結合差異化情況分析對測試造成的影響；測試報告中的結論分析需要包含性能測試的具體執行流程，對測試結果進行數據對比與分析。

2.5總結階段

系統性能測試的階段中，關鍵工作是將測試任務與測試技術展開分析總結，重新歸檔測試工作中生成的重要資產；通常情況下總結階段的內容有整體活動介紹、被測系統任務介紹、實際測試過程中出現的問題以及問題的處理辦法等內容[8]。

3實例研究

通過將某能源行業中的某系統項目測試作為實例，對性能結構、測試流程的實操應用展開進一步說明。

3.1測試調研階段

本次測試主要針對A、B兩部分結構內容，希望通過測試對A、B兩個模塊處于不同并發壓力下所產生的數據展開收集，對系統中瓶頸點進行定位。關于A模塊的個性化測試任務有附件的上傳與下載、查詢服務以及業務流程這三大功能；關于B模塊的個性化測試是實現大文檔的線上編輯功能。

3.2測試準備階段

3.2.1項目性能指標規劃首先，對于響應時間的設計是以主觀判斷下能夠接受的最大測試數值為準，初始化平均響應時間在20s以內；其次，系統的在線用戶數量平均數值在400個左右，其中最大用戶數在1000個左右，基于生產環境下，應用與數據可的服務器數量應是測試環境的兩倍，因此，在規劃的在線用戶數量測試中，最大值在500以內；系統項目的利用率與服務器中CPU的利用率設定在70％以內。

3.2.2測試策略制定通過使用具有預判系統行為與性能負壓測試的LoadRunner[9]，對Web服務器產生壓力，由于測試過程中會產生較大的網絡符合，因此，采用的是梯度增加并發用戶的辦法對服務器逐漸發出壓力，并對網絡負載情況進行實時監控。

3.3測試執行階段

系統的測試執行階段是按照由單交易到混合場景的壓力測試順序進行的，此次測試實驗最開始的增壓策略是根據不同的交易類型進行差異化設定的；混合場景模式下，通過項目組上交的業務模型配置與交易任務的混合場景壓力在50個在線用戶數的基礎上，收集具體交易時間與系統服務器資源的利用率等性能數據。

3.4測試報告階段

由于測試報告中的內容較為冗雜，因此，將針對性的對混合場景報告結論進行詳細說明。3.4.1平均響應時間截取響應時間內相應操作事務進行內容分析，不考慮排列順序的情況下，可以觀察到每輪測試得出的響應時間最長的3個操作事務基本保持一致，并且受并發用戶數的增長的同時，響應時間均做到同步上升。結合平均響應時間發展變化情況，可以得出，附件上傳步驟的響應時間受并發用戶數的增長而出現規律性的緩慢增長，用戶數由50升至400的過程中，平均響應時間高低相差52.39s；創建定價信封復查表步驟的響應時間受并發用戶的增長而規律性的快速增長，在并發用戶數由50升至400的過程中，平均響應時間高低相差99.36s，相比附件上傳步驟，受并發用戶數增長影響較大；創建評估報告復查表的步驟的響應時間，在并發用戶由50升至300時，呈現規律增長，但在并發用戶數在300升至400這一過程中，響應時間出現縮短。3.4.2CPU利用率當在線用戶數量在50~400中，數據庫CPU的平均利用率保持在50％以內，并且隨著數值增大呈現緩慢上升趨勢，當在線用戶數值升至500時，CPU的平均利用率達到70.69％，數值產生了24.28％的增長，表明這一段用戶量的增長對CPU平均利用率的影響較大；而數據庫中CPU的最大利用率當在線用戶數由50~500升的過程中，呈現平緩增長狀態，最大利用率的增長受在線用戶數的影響而穩步增長，在50~500的過程中高低利用率相差22.34％，表明CPU的最大利用率較為符合在線用戶數的變化。

3.5測試總結階段

在此次系統項目的檢測過程中，根據應用性能的結構模型與測試過程模型展開了工作。首先，對應用系統的測試需求展開分析，根據分析得出的結論明確用戶的測試目的、指標以及范圍，參照系統模型與業務特點，規劃精細的應用性能測試策略[10];其次，制定完備的測試方案，做好測試環境的準備工作，并對測試腳本進行開發，完成相應的環境準備后，開始執行場景測試；最后，將測試得出的數據結果專業性分析，總結出最終的測試理論。

4結語

經分析可得，環境、業務、用戶等多種因素均可對計算機應用系統性能進行干擾，只有消除異常元素，才能保障系統的穩定運行。與系統性能結構模型相結合，進行系統檢測，找出各種干擾因素加以解決；此外，明確應用性能功能，及時探尋系統運行上限，進行系統性能的改善；在進行系統檢測并分析的工作中，需要專業人員根據測試項目積累實踐經驗，充實軟硬件、應用系統、測試技術的專業知識與能力。通過以上系統性能的檢測，對于將來可能出現的運行瓶頸提供辦法參考，進一步提升計算機應用系統性能水平。

參考文獻

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作者：謝欣 單位：江蘇中煙工業有限責任公司南京卷煙廠