体験レポート!”負荷テストツール”に注目

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製品の基礎をきちんと理解! IT製品解体新書

体験レポート!”負荷テストツール”に注目

2008/11/17


 Webシステムの公開後に発生するトラブルの6割は性能に関係する問題だと言われている。その背景には、多くのWebアプリケーション開発現場で抱える、システム開発期間の短期化などの事情があるという。こうした事態を打開する1つの解決策として、ネットワークやアプリケーションに負荷をかけて耐久性や問題点を検証する「負荷テストツール」がある。しかし市場では未だ大企業向けのツールというイメージが強く、中堅・中小企業での正しい認知度や理解度は低い。
 そこで今回のIT製品解体新書では負荷テストツールの基本情報や最新動向を詳しく紹介する。またIT製品選び方ガイドの負荷テストツール特集では、フリーツールとの製品比較や製品選びのポイント、製品カタログを紹介しているのでこちらもあわせて参考にしてほしい。

負荷テストツール

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負荷テストツールを解体しよう!

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負荷テストツールとは

 負荷テストツールとは、1つのシステムに多数のユーザが同時にアクセスして、Webサーバ、データベースサーバ、アプリケーションサーバなどに大きな負荷がかかった場合、そのアプリケーションのレスポンスがどこまで低下するかを検証するツールのこと。アプリケーション開発の各テスト段階で手作業による同時アクセスを実施していたのでは、膨大なコストがかかってしまい、また同じ条件で定量的にテストを繰り返すことも難しくなる。そこで負荷テストツールでは、図1に示すように仮想ユーザを設定し、大量の仮想ユーザによるアクセスを行うことでサーバに負荷をかけて限界を測定する仕組みになっている。
 1台のマシンで生成できる仮想ユーザ数は、どのようなテストスクリプトを使用するかにより異なってくる。例えば、1仮想ユーザあたり1MBのメモリを消費する負荷テストの場合、負荷ジェネレータをインストールするマシンの物理メモリが1GBで、OSなどで消費する分を500MBとすると、差し引いた500ユーザまで対応できるという計算になる。従って、さらに仮想ユーザ数を増やしたい場合には、単純に負荷ジェネレータの台数を増やせばよい。
 負荷テストツールは機能テストツールと同じように、ユーザオペレーションを記録するだけで自動的にテストスクリプトが作成されるようになっていて、仮想ユーザ数も自由に(ライセンス契約の範囲内で)設定できるようになっている。設定された仮想ユーザ数に応じたマルチスレッドでプログラムが実行され、その結果をモニタリングすることで、アプリケーションのパフォーマンスの問題を発見することができる。

図1 負荷テストツール
図1 負荷テストツール
資料提供:アシスト

負荷テストツールはユーザの操作を自動記録することで仮想ユーザスクリプト(テストスクリプト)を作成する「仮想ユーザジェネレータ」、負荷テストの制御を行う「コントローラ」、仮想ユーザを実行して負荷を生成する「負荷ジェネレータ」などから構成されている。製品によっては、仮想ユーザジェネレータとコントローラが1つになっている。また、負荷ジェネレータをエージェントと呼ぶ場合もある。

■意外とカンタン!?負荷テスト実施の流れ

 主な負荷テストは次のような流れで実施される。

(1)

仮想ユーザスクリプトの作成
 仮想ユーザジェネレータを使用して、ユーザの振る舞い(操作手順)を再現するためのスクリプトを作成する。

(2)

負荷テストシナリオの作成・実行
 コントローラを使用して、負荷テストのスケジューリングや負荷をかける量など、負荷テストの要件に基づいてテストシナリオを作成する。

(3)

負荷テストのモニタリング
 オンラインモニタを使用し、負荷テスト実施時に負荷テストツールの画面上で一元的にテストの情報をリアルタイムに把握する。

(4)

結果レポートの分析
 分析機能ツールを使用して負荷テストの結果を分析し、レポート出力機能を用いて問題となっている個所を特定する。

■テスト目的によって様々…負荷テストの種類とは!?

 負荷テストは、そのテスト目的により複数の種類に分けることができる。(図2)

図2 負荷テストの種類
図2 負荷テストの種類
これらの負荷テストは総合テストの機能テスト完了後やリリース後に、必要に応じて行われる。
資料提供:富士通アドバンストソリューションズ

性能テスト
 性能テストは、業務プログラムの多重度と同等の取引を発生させ、約束した性能が出ているか検証するもので、想定した負荷時のレスポンス状況やシステム状況を把握し、実運用上問題がないかを確認するために実施される。
 例えば、以下のような設定でシミュレーションを行う。
 ・仮想ユーザ数   1(人) ×  実行回数 100
 ・仮想ユーザ数  10(人) ×  実行回数  10
 ・仮想ユーザ数100(人) ×  実行回数    1

限界テスト(ボトルネック調査)
 限界テストは、業務プログラムにおける多重度(関連するオブジェクト数)の倍以上の取引を発生させてシステムの限界を確認するもので、システムの限界状況を把握し「レスポンスは遅くなるがダウンしない」などの状況を確認するために実施される。
 例えば、以下のような設定でシミュレーションを行う。
 ・仮想ユーザ数 : 100(人)
 ・時間指定      : 3600(秒)

連続テスト
 連続テストは、ある一定の取引を長時間に連続的に発生させ、長時間運用しても問題ないか検証するもので、ログやファイル領域はパンクしないか、メモリリークが発生していないかなどを確認するために実施される。
 例えば、以下のような設定でシミュレーションを行う。
 ・仮想ユーザ数 :   10(人)
 ・時間指定      :86400(秒)

比較・再現テスト
 比較・再現テストは、チューニング後の性能比較、プログラム変更時のデグレードの確認、サーバごとの性能比較などを行うもので、同一条件下でテストを実施する。

運用シミュレーション
 運用シミュレーションは、システム動作状況の確認、日次運用の時間経過によるレスポンス状況の変化の把握、月末運用時の動作状況の把握などを行うもので、実際の業務運用を想定した形で実施される。

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