Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена стресс-тестам программного и аппаратного обеспечения. Для других областей (кардиология, роды, банковское дело, финансы и др.) См. Стресс-тест .

Стресс-тестирование (иногда называемое тестированием с применением пыток ) - это форма намеренно интенсивного или тщательного тестирования, используемого для определения стабильности данной системы, критической инфраструктуры или объекта. Он включает в себя тестирование, выходящее за пределы нормальной рабочей емкости, часто до предела, чтобы увидеть результаты. Причины могут включать:

  • для определения критических точек или безопасных ограничений использования
  • подтвердить, что математическая модель достаточно точна при прогнозировании точек разрыва или безопасных пределов использования
  • для подтверждения соответствия предполагаемым спецификациям
  • для определения режимов отказа (как именно отказывает система)
  • для проверки стабильной работы детали или системы за пределами стандартного использования

Инженеры по надежности часто тестируют элементы при ожидаемой нагрузке или даже при ускоренной нагрузке, чтобы определить срок службы элемента или определить режимы отказа. [1]

Термин « стресс » может иметь более конкретное значение в определенных отраслях, например в материаловедении, и поэтому стресс-тестирование может иногда иметь техническое значение - одним из примеров является испытание материалов на усталость .

Вычисления [ править ]

Оборудование [ править ]

Основная статья: Стресс-тест (оборудование)

Стресс-тестирование, как правило, должно подвергать компьютерное оборудование чрезмерно высоким уровням нагрузки, чтобы обеспечить стабильность при использовании в нормальной среде. Они могут включать экстремальные нагрузки, тип задачи, использование памяти, тепловую нагрузку (нагрев), тактовую частоту или напряжения. Память и ЦП - это два компонента, которые обычно подвергаются стресс-тестированию таким образом.

Существует значительное совпадение между стресс - тестирования программного обеспечения и сопоставительного анализа программного обеспечения, так как стремятся оценить и измерить максимальную производительность. Из этих двух программ программное обеспечение для стресс-тестирования нацелено на проверку стабильности, пытаясь заставить систему выйти из строя; Бенчмаркинг направлен на измерение и оценку максимально возможной производительности для данной задачи или функции.

При изменении рабочих параметров в CPU , такие как температура , разгон , underclocking , overvolting и undervolting , это может быть необходимо , чтобы проверить , если новые параметры ( как правило , ЦП ядра напряжения и частота ) подходят для тяжелых нагрузок процессора . Это делается путем запуска программы, интенсивно использующей процессор, в течение продолжительных периодов времени, чтобы проверить, зависает ли компьютер или дает сбой . Стресс-тестирование ЦП также называют «пытками». Программное обеспечение, подходящее для испытаний на пытки, обычно должно запускать инструкциикоторые используют весь чип, а не только несколько его блоков. Нагрузочного тестирования ЦП в течение 24 часов при 100% нагрузке в большинстве случаев достаточно, чтобы определить, что ЦП будет правильно работать в обычных сценариях использования, например, на настольном компьютере, где загрузка ЦП обычно колеблется на низких уровнях (50 % и ниже).

Нагрузочное тестирование оборудования и его стабильность являются субъективными и могут варьироваться в зависимости от того, как система будет использоваться. Стресс-тест системы, работающей круглосуточно и без выходных, или которая будет выполнять чувствительные к ошибкам задачи, такие как распределенные вычисления или «складывающиеся» проекты, может отличаться от теста, который должен иметь возможность запускать одиночную игру с достаточной надежностью. Например, в подробном руководстве по разгону Sandy Bridge было обнаружено, что: [2] [ самостоятельно опубликованный источник ]

Несмотря на то, что в прошлом IntelBurnTest был столь же хорош, похоже, что что-то в SB uArch [микроархитектура Sandy Bridge] более сильно нагружено Prime95 ... IBT действительно потребляет больше энергии [требует более высоких температурных требований]. Но ... Prime95 каждый раз терпел неудачу первым, и он терпел неудачу, когда проходил IBT. Как и Sandy Bridge, Prime95 является лучшим тестером стабильности для Sandy Bridge-E, чем IBT / LinX.

Стабильность субъективна; некоторые могут назвать достаточно стабильностью для запуска своей игры, другим, например, папкам [складывающимся проектам] может потребоваться что-то столь же стабильное, как и было в наличии, и ... нужно будет запускать Prime95 по крайней мере от 12 часов до дня или двух чтобы считать его стабильным ... Есть [тестировщики], которые действительно не заботятся о такой стабильности, и просто скажут, что если он может [завершить] тест, он достаточно стабилен. Никто не ошибается и никто не прав. Стабильность субъективна. [Но] 24/7 стабильность не субъективна.

Инженер ASUS сообщил в статье 2012 года о разгоне системы Intel X79 , что важно тщательно выбирать программное обеспечение для тестирования, чтобы получить полезные результаты: [3]

Не рекомендуется использовать непроверенные стресс-тесты (например, Prime95или LinX или другие сопоставимые приложения). Для полноценного тестирования ЦП / IMC и системной шины рекомендуется Aida64 вместе с общими приложениями, такими как PC Mark 7. У Aida есть преимущество, так как его тест стабильности был разработан для архитектуры Sandy Bridge E и тестирует определенные функции, такие как AES, AVX и другие. наборы инструкций, которые прайм и как синтетику не трогают. Таким образом, он не только загружает ЦП на 100%, но и тестирует другие части ЦП, которые не используются в таких приложениях, как Prime 95. Другие приложения, которые следует учитывать, - это SiSoft 2012 или Passmark BurnIn. Обратите внимание, что проверка не была завершена с использованием Prime 95 версии 26 и LinX (10.3.7.012) и OCCT 4.1.0 beta 1, но после того, как мы провели внутреннее тестирование, чтобы гарантировать хотя бы ограниченную поддержку и работу.

Программное обеспечение, обычно используемое при стресс-тестировании [ править ]

Программное обеспечение [ править ]

Основная статья: стресс-тестирование (программное обеспечение)

При тестировании программного обеспечения стресс-тест системы относится к тестам, в которых больше внимания уделяется надежности , доступности и обработке ошибок при большой нагрузке, а не тому, что будет считаться правильным поведением при нормальных обстоятельствах. В частности, цели таких испытаний может быть , чтобы обеспечить программное обеспечение не врезаться в условиях недостаточных вычислительных ресурсов (например, памяти или дискового пространства ), необычно высокий параллелизм , или отказ в обслуживании атак.

Примеры:

  • Веб - сервер может быть нагрузочное тестирование с использованием скриптов , ботов , а также различных отказ сервисных инструментов для наблюдения за производительность веб - сайта во время пиковых нагрузок. Эти атаки обычно продолжаются менее часа или до тех пор, пока не будет обнаружен предел объема данных, который может выдержать веб-сервер.

Стресс-тестирование можно противопоставить нагрузочному тестированию:

  • Нагрузочное тестирование исследует всю среду и базу данных, одновременно измеряя время отклика, тогда как стресс-тестирование фокусируется на выявленных транзакциях, подталкивая их до уровня, чтобы нарушить транзакции или системы.
  • Во время стресс-тестирования, если транзакции подвергаются выборочной нагрузке, база данных может не испытывать большой нагрузки, но транзакции подвергаются сильной нагрузке. С другой стороны, во время нагрузочного тестирования база данных испытывает большую нагрузку, а некоторые транзакции могут не подвергаться нагрузке.
  • Системное стресс-тестирование, также известное как стресс-тестирование, нагружает одновременно работающих пользователей сверх уровня, с которым может справиться система, поэтому оно ломается в самом слабом звене во всей системе.

Критическая инфраструктура [ править ]

Критическая инфраструктура (CI), такая как автомагистрали, железные дороги, электрические сети, плотины, портовые сооружения, магистральные газопроводы или нефтеперерабатывающие заводы, подвержены многочисленным природным и антропогенным опасностям и факторам стресса, включая землетрясения , оползни , наводнения , цунами , лесные пожары , последствия изменения климата или взрывы . Эти факторы стресса и внезапные события могут вызвать сбои и убытки и, следовательно, могут прервать предоставление основных услуг для общества и экономики. [4] Таким образом, владельцы и операторы КИ должны идентифицировать и количественно оценивать риски, создаваемые КЭ из-за различных факторов стресса, чтобы определить стратегии смягчения последствий.[5] и повысить устойчивость КЭ. [6] [7] Стресс-тесты - это усовершенствованные и стандартизированные инструменты для оценки опасностей и рисков КЭ, которые включают как события с низкой вероятностью и высокими последствиями (LP-HC), так и так называемые экстремальные или редкие события , а также систематические применение этих новых инструментов к классам CI.

Стресс-тестирование - это процесс оценки способности CI поддерживать определенный уровень функциональности в неблагоприятных условиях, в то время как стресс-тесты рассматривают события LP-HC, которые не всегда учитываются в процедурах проектирования и оценки рисков, обычно принятых общественностью. органы власти или заинтересованные стороны в промышленности. В рамках европейского исследовательского проекта STREST [8] была разработана многоуровневая методология стресс-тестов для КИ, состоящая из четырех этапов: [9]

Этап 1: Предварительная оценка , во время которой собираются доступные данные о КЭ (контекст риска) и об интересующих явлениях (контекст опасности). Определяются цель и задачи, временные рамки, уровень стресс-теста и общая стоимость стресс-теста.

Фаза 2: Оценка , в ходе которой выполняется стресс-тест компонента и объема системы, включая анализ уязвимости [10] и риска [11] для CI для стрессоров, определенных в фазе 1. Стресс-тест может привести к трем результатам. : Прошел, частично прошел и не прошел, на основе сравнения количественно определенных рисков с допустимыми уровнями подверженности рискам и системы штрафов.

Фаза 3: Решение , в ходе которого результаты стресс-теста анализируются в соответствии с целью и задачами, определенными в Фазе 1. Определяются критические события (события, которые с наибольшей вероятностью вызывают превышение заданного уровня потерь) и стратегии снижения рисков.

Этап 4: Отчет , в ходе которого формулируются и представляются заинтересованным сторонам результаты стресс-теста и рекомендации по снижению рисков, основанные на результатах, полученных на этапе 3.

Эта методология стресс-тестирования была продемонстрирована шести КИ в Европе на уровне компонентов и систем: [12] нефтеперерабатывающий и нефтехимический завод в Милаццо, Италия; концептуальная альпийская земляная плотина в Швейцарии; трубопровод Баку – Тбилиси – Джейхан в Турции; часть национальной сети хранения и распределения газа Gasunie в Нидерландах; портовая инфраструктура Салоников, Греция; и промышленный район в регионе Тоскана, Италия. Результат стресс-тестирования включал определение критических компонентов и событий, а также стратегии снижения рисков, которые были сформулированы и доведены до сведения заинтересованных сторон.

См. Также [ править ]

  • Записать в
  • Разрушительное испытание
  • Инструменты тестирования нагрузки и производительности
  • Тестирование черного ящика
  • Нагрузочное тестирование
  • Тестирование производительности программного обеспечения
  • Анализ сценария
  • Моделирование
  • Тестирование программного обеспечения
  • Тестирование белого ящика
  • Technischer Überwachungsverein (TÜV) - тестирование и сертификация продукции
  • Тестирование параллелизма с помощью программы проверки моделей ШАХМАТНАЯ
  • Jinx автоматизирует стресс-тестирование, автоматически исследуя маловероятные сценарии выполнения.
  • Сильно ускоренное испытание на жизнь

Ссылки [ править ]

  1. ^ Нельсон, Уэйн Б., (2004), Ускоренное тестирование - статистические модели, планы тестирования и анализ данных , John Wiley & Sons, Нью-Йорк, ISBN  0-471-69736-2
  2. ^ Sin0822 (2011-12-24). «Руководство по разгоне Sandy Bridge E: подробное описание, объяснения и поддержка всех X79» . overclock.net . Проверено 2 февраля 2013 года . (некоторый текст сокращен)
  3. ^ Хуан Хосе Герреро III - ASUS (2012-03-29). «Руководство по разгоне материнской платы Intel X79» . benchmarkreviews.com . Проверено 2 февраля 2013 года .
  4. ^ Пескароли, Джанлука; Александр, Дэвид (2016-05-01). «Критическая инфраструктура, панархии и пути уязвимости каскадных бедствий» . Природные опасности . 82 (1): 175–192. DOI : 10.1007 / s11069-016-2186-3 . ISSN 1573-0840 . 
  5. ^ Mignan, A .; Karvounis, D .; Broccardo, M .; Wiemer, S .; Джардини, Д. (март 2019 г.). «Включение мер по снижению сейсмического риска в нормированную стоимость электроэнергии в усовершенствованных геотермальных системах для оптимального размещения» . Прикладная энергия . 238 : 831–850. DOI : 10.1016 / j.apenergy.2019.01.109 .
  6. ^ Линьков, Игорь; Бриджес, Тодд; Кройтциг, Феликс; Декер, Дженнифер; Фокс-Пост, Кейт; Крегер, Вольфганг; Ламберт, Джеймс Н .; Леверманн, Андерс; Монтрей, Бенуа; Натвани, Джатин; Найер, Раймонд (июнь 2014 г.). «Изменение парадигмы устойчивости». Изменение климата природы . 4 (6): 407–409. Bibcode : 2014NatCC ... 4..407L . DOI : 10.1038 / nclimate2227 . ISSN 1758-6798 . 
  7. ^ Аргирудис, Сотириос А .; Mitoulis, Stergios A .; Хофер, Лоренцо; Занини, Мариано Анджело; Тубальди, Энрико; Франгополь, Дэн М. (апрель 2020 г.). «Структура оценки устойчивости критической инфраструктуры в среде с множеством опасностей: тематическое исследование транспортных активов» (PDF) . Наука об окружающей среде в целом . 714 : 136854. Bibcode : 2020ScTEn.714m6854A . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2020.136854 . PMID 32018987 .  
  8. ^ «СТРЕСТ-Гармонизированный подход к стресс-тестам для критических инфраструктур на случай стихийных бедствий. Финансируется седьмой рамочной программой Европейского Союза FP7 / 2007-2013, в рамках грантового соглашения № 603389. Координатор проекта: Доменико Джардини; Менеджер проекта: Арно Миньян, ETH Цюрих » .
  9. ^ Эспозито Симона; Стоядинович Божидар; Бабич Анже; Dolšek Matjaž; Икбал Сарфраз; Сельва Якопо; Броккардо Марко; Миньян Арно; Джардини Доменико (01.03.2020). «Многоуровневая методология нагрузочного тестирования систем критической инфраструктуры, основанная на оценке рисков». Журнал инфраструктурных систем . 26 (1): 04019035. doi : 10.1061 / (ASCE) IS.1943-555X.0000520 .
  10. ^ Pitilakis, K .; Crowley, H .; Кайния, AM, ред. (2014). SYNER-G: Определение типологии и функции хрупкости для физических элементов, подверженных сейсмическому риску . Геотехническая, геологическая и сейсмологическая инженерия. 27 . Дордрехт: Springer, Нидерланды. DOI : 10.1007 / 978-94-007-7872-6 . ISBN 978-94-007-7871-9. S2CID  133078584 .
  11. ^ Pitilakis, K .; Franchin, P .; Хазай, Б .; Венцель, Х., ред. (2014). SYNER-G: Системная сейсмическая уязвимость и оценка рисков сложных городских, коммунальных, жизненно важных систем и критических объектов . Геотехническая, геологическая и сейсмологическая инженерия. 31 . Дордрехт: Springer, Нидерланды. DOI : 10.1007 / 978-94-017-8835-9 . ISBN 978-94-017-8834-2. S2CID  107566163 .
  12. ^ Аргирудис, Сотириос А .; Фотопулу, Ставроула; Карафагка, Стелла; Питилакис, Кириазис; Сельва, Якопо; Сальцано, Эрнесто; Баско, Анна; Кроули, Хелен; Родригес, Даниэла; Матос, Хосе П .; Шлейс, Антон Дж. (2020). «Методология многоуровневого стресс-теста, основанная на оценке рисков: применение к шести критически важным неядерным инфраструктурам в Европе» (PDF) . Природные опасности . 100 (2): 595–633. DOI : 10.1007 / s11069-019-03828-5 . ISSN 1573-0840 . S2CID 209432723 .