HTTP-palveluiden suorituskykytestausohjelmisto

Abstract

Opinnäytetyössä suunnitellaan ja toteutetaan testausohjelmisto HTTP-palveluiden suorituskyvyn testaukseen. Ohjelmisto tukee Windows- sekä Linuxkäyttöjärjestelmää käyttäen avoimen lähdekoodin ohjelmistokirjastoja. Ohjelmiston pääasiallisina vaatimuksia ovat HTTP- ja HTTPS-protokollien tuki, useiden yhtäaikaisten käyttäjien simulointi sekä mittaustulosten keruu ja esitys. Työssä tutkitaan selaimen ja palvelimen välistä toimintaa peruskäyttötapauksissa. Tutkittavana ovat sivujen lataukseen sekä tietojen välitykseen liittyvät HTMLelementit. HTML-tasolta syvennytään tutkimaan selaimen ja palvelimen välistä HTTP-protokollaa. HTTP-protokollaa tutkitaan, jotta suunniteltava ohjelmisto osaisi tulkita sekä muodostaa HTTP-protokollan mukaisia viestejä. Toteutusosuudessa esitetään ohjelmistolle asetetut vaatimukset. Vaatimusten pohjalta esitetään eri vaihtoehtoja ohjelmistokirjastoista, joita voitaisiin käyttää ohjelmiston toteuttamiseksi sekä esitetään valitut ohjelmistokirjastot: Boost C++, libcurl sekä wxWidgets. Toteutusosuudessa esitetään myös ohjelmiston rakenne, joka tukee muuttujia sekä ulkoisia tietolähteitä, joiden avulla virtuaalikäyttäjille voidaan asettaa käyttäjäkohtaisia tietoja, kuten kirjautumistunnukset. Toteutusosuuden lopussa esitetään käyttötapaus, josta voidaan nähdä, kuinka tehtyjen suorituskykymittausten pohjalta voidaan osoittaa testattavan kohdepalvelimen sekä palvelun yhtäaikaisten käyttäjien lukumäärän raja sekä syy. Työssä selviää ohjelmiston graafisen käyttöliittymän esittämien kuvaajien merkitys suoritettaessa testejä. Vaikka lopulliset kuvaajat olisi tarkoitus esittää ulkoisella ohjelmalla, kuten Microsoft Excelillä, nopeuttavat ohjelmiston esittämät kuvaajat testien suoritusta, koska tulokset nähdään välittömästi ilman tietojen viemiseen liittyviä välivaiheita. Työssä selviää myös palvelimella suoritettavien mittausten merkitys mahdollisten ongelmakohtien selvittämisessä. Testausohjelmistolla suoritettavilla mittauksilla voidaan selvittää ainoastaan palveluiden suorituskykyrajat, mutta yhdistämällä näihin tietoihin palvelimella suoritettujen mittausten tulokset on mahdollista selvittää myös palvelun suorituskykyä rajoittavat tekijät.

In this thesis, testing software is designed and implemented for performance testing HTTP services. The software is designed to support both Windows and Linux operating systems by using open source libraries. Main requirements for the software are support for HTTP and HTTPS protocols, simulating concurrent users, and presenting the results of testing. In the theory part, interoperation between browser and server in basic use scenarios is discussed. HTML elements for loading web pages and sending information are investigated. From HTML, the focus is shifted to HTTP protocol used between browser and server. HTTP protocol is investigated, because it is needed for parsing and generating HTTP requests. Requirements for software are represented in the empirical part of this thesis. Based on requirements, software libraries for implementing the software are studied, and selected ones: Boost++, libcurl and wxWidgets, are represented. The empirical part also presents the structure of the software for supporting variables and external data sources to enable per virtual user information, such as login. In the end of the empirical part, a case example is described. It shows how performance testing of the target server and service can determine the maximum number of concurrent users and the reason for that limit. In this thesis, the usefulness of internal charts of testing software is shown. Even when the final charts are meant to be presented with 3rd party application, such as Microsoft Excel, the internal charts of testing software can be used to execute tests in shorter time, because results can be seen immediately without intermediate steps needed for exporting results for 3rd party application. The thesis also shows how statistics recorded at server side can help to pinpoint problem causers. It is possible to find out performance limits of a target system by investigating performance measurements recorded with testing software, but when measurements recorded at server side are combined with this information, it is also possible to find out the reasons behind the performance limits.