Lesson 13 of 26

Урок 13 — Load Testing

Название: Load Testing — проверяем систему под нагрузкой
Описание: Разбираем нагрузочное тестирование: что это, зачем нужно, как проводить, какие метрики собирать и какие инструменты использовать. Примеры с k6 и JMeter.
Почему это важно для QA: Сайт может отлично работать для одного пользователя и падать при 500. Нагрузочное тестирование — это страховка от позорных падений в момент рекламной кампании или пика продаж.

1. Что такое Load Testing

Load Testing (нагрузочное тестирование) — это тип нефункционального тестирования, при котором система проверяется под ожидаемой нагрузкой — тем количеством пользователей или запросов, которое реально ожидается в production.

Аналогия

Ты строишь мост и заявляешь, что он выдержит 10 тонн. Load Testing — это когда ты ставишь на мост ровно 10 тонн и смотришь: держит? Не гнётся? Не скрипит?

Если скрипит — нужна доработка. Если выдерживает спокойно — мост готов.

2. Цели Load Testing

Убедиться, что система выдерживает ожидаемое количество пользователей
Найти узкие места (bottlenecks) в производительности
Определить максимальную пропускную способность системы
Проверить время отклика под нагрузкой
Убедиться, что система восстанавливается после пиковой нагрузки

3. Ключевые метрики

Метрика	Что измеряет	Хороший показатель
Response Time	Время от запроса до ответа	< 200 мс (API), < 2 сек (страница)
Throughput	Кол-во запросов в секунду (RPS)	Зависит от требований
Error Rate	% ошибочных запросов	< 1%
Concurrent Users	Кол-во одновременных пользователей	Зависит от требований
CPU / Memory	Использование ресурсов сервера	CPU < 70%, Memory < 80%
P95 / P99	95-й и 99-й перцентиль времени отклика	P95 < 500 мс

Что такое перцентили

P50 (медиана) = 150 мс: половина запросов быстрее 150 мс
P95 = 800 мс: 95% запросов быстрее 800 мс (только 5% медленнее)
P99 = 2000 мс: 99% запросов быстрее 2 сек (только 1% медленнее)

ВАЖНО: средний (average) показатель обманчив. Используй перцентили.
Пример: среднее 200 мс выглядит хорошо, но P99 может быть 5000 мс.

4. Типы нагрузочного тестирования

Тип	Описание	Нагрузка
Load Test	Проверка под ожидаемой нагрузкой	100% от ожидаемой
Stress Test	Проверка за пределами ожидаемой	> 100% (до отказа)
Spike Test	Резкий скачок нагрузки	0 → 500% мгновенно
Soak Test	Длительная нагрузка	80% в течение 8–24 часов
Volume Test	Тестирование с большим объёмом данных	Миллионы записей в БД

5. Профиль нагрузки (Load Profile)

Перед тестированием нужно определить профиль нагрузки:

Сценарий: Интернет-магазин перед распродажей
────────────────────────────────────────────
Ожидаемые пользователи: 5 000 одновременно
Пиковая нагрузка: 10 000 одновременно (во время акции)

Критические операции:
- Главная страница: 2000 просмотров/мин
- Поиск товаров: 1500 запросов/мин
- Страница товара: 3000 просмотров/мин
- Добавление в корзину: 500 операций/мин
- Оформление заказа: 200 операций/мин

Требования к отклику:
- Главная страница: < 1.5 сек
- API поиска: < 500 мс
- Оформление заказа: < 3 сек

6. Пример Load Test с k6

k6 — современный инструмент для нагрузочного тестирования от Grafana Labs.

Установка

bashbash

# Windows (через Chocolatey)
choco install k6

# macOS
brew install k6

# Docker
docker run grafana/k6 run - <script.js

Базовый скрипт нагрузочного теста

javascriptjavascript

// load-test.js
import http from "k6/http";
import { sleep, check } from "k6";
import { Rate, Trend } from "k6/metrics";

const errorRate = new Rate("errors");
const searchDuration = new Trend("search_duration", true);

export const options = {
  stages: [
    { duration: "2m", target: 100 },   // плавный старт: 0 → 100 пользователей
    { duration: "5m", target: 500 },   // нарастание до ожидаемой нагрузки
    { duration: "10m", target: 500 },  // удержание пика
    { duration: "3m", target: 0 },     // плавный спад
  ],
  thresholds: {
    http_req_duration: ["p(95)<500"],  // 95% запросов быстрее 500 мс
    errors: ["rate<0.01"],             // ошибки < 1%
    http_req_failed: ["rate<0.01"],
  },
};

export default function () {
  // Тест: поиск товаров
  const searchStart = Date.now();
  const searchResponse = http.get("https://shop.example.com/api/products?q=laptop");
  const searchTime = Date.now() - searchStart;

  searchDuration.add(searchTime);
  errorRate.add(searchResponse.status !== 200);

  check(searchResponse, {
    "статус 200": (r) => r.status === 200,
    "ответ содержит products": (r) => r.json("products") !== null,
    "время отклика < 500мс": (r) => r.timings.duration < 500,
  });

  sleep(1); // пауза 1 секунда между итерациями
}

Запуск теста

bashbash

k6 run load-test.js

# С выводом в HTML-отчёт
k6 run --out html=report.html load-test.js

# С выводом в Grafana
k6 run --out influxdb=http://localhost:8086/k6 load-test.js

Пример вывода k6

          /\      |‾‾| /‾‾/   /‾‾/
     /\  /  \     |  |/  /   /  /
    /  \/    \    |     (   /   ‾‾\
   /          \   |  |\  \ |  (‾)  |
  / __________ \  |__| \__\ \_____/ .io

  execution: local
     script: load-test.js
     output: -

  scenarios: (100.00%) 1 scenario, 500 max VUs, 20m30s max duration

running (20m00s), 0/500 VUs, 24500 complete and 0 interrupted iterations
default ✓ [======================================] 0/500 VUs  20m0s

     ✓ статус 200
     ✓ ответ содержит products
     ✗ время отклика < 500мс
       ↳ 91% — ✓ 22235 / ✗ 2265

     checks.........................: 97.05% ✓ 71265  ✗ 2265
     data_received..................: 1.2 GB 1.0 MB/s
     http_req_duration..............: avg=312ms min=45ms med=218ms max=4.2s p(90)=680ms p(95)=920ms
     http_req_failed................: 0.40%  ✓ 98     ✗ 24402

  FAILED! 1 thresholds breached.
  ✗ http_req_duration (p(95)<500)

Из отчёта видно: P95 = 920 мс при требовании 500 мс. Система не выдерживает нагрузку по требованиям.

7. Инструменты Load Testing

Инструмент	Язык	Особенности
k6	JavaScript	Современный, скриптовый, CI-friendly
JMeter	GUI + XML	Классический, мощный, сложный
Gatling	Scala / Java	Код-first, хорошие отчёты
Locust	Python	Простой, Pythonic
Artillery	JavaScript	YAML-конфиги, облачный режим
wrk	CLI	Простые HTTP-бенчмарки

8. Где искать узкие места

После нагрузочного теста нужно анализировать:

Сервер → CPU / Memory / Disk I/O
База данных → медленные запросы (slow queries log)
Сеть → пропускная способность
Код → N+1 запросы, отсутствие кеширования
Архитектура → отсутствие горизонтального масштабирования

9. Частые ошибки

❌ Тестируют на production
→ Нагрузочный тест — только на Staging или выделенном окружении.

❌ Не используют реалистичный профиль нагрузки
→ 1000 запросов только к одной странице — не реалистично. Имитируй реальное поведение пользователей.

❌ Смотрят только на среднее время ответа
→ Используй P95, P99. Средний показатель скрывает проблемы.

❌ Не мониторят серверные ресурсы
→ Нагрузочный тест без мониторинга CPU/Memory бесполезен.

Итог

LOAD TESTING
├── Цель: убедиться, что система работает под ожидаемой нагрузкой
├── Метрики: Response Time, Throughput, Error Rate, P95, P99
├── Инструменты: k6, JMeter, Locust, Gatling
├── Профиль: нарастание → пик → удержание → спад
├── Не: не тестируй на production
└── После: анализируй bottlenecks и оптимизируй