計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試技術(shù)及應(yīng)用分析

凌輝勇

(廣州華南商貿(mào)職業(yè)學院，廣東 廣州 510000)

1 計算機應(yīng)用系統(tǒng)及性能概述

1.1 計算機應(yīng)用系統(tǒng)特性

性能是計算機系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)指標，因使用崗位不同，操作系統(tǒng)應(yīng)對其設(shè)定不同的性能指標。首先，使用者一般比較關(guān)注系統(tǒng)的反應(yīng)速度和應(yīng)用系統(tǒng)操作響應(yīng)時間，通過點擊操作系統(tǒng)界面按鍵，可迅速顯示操作系統(tǒng)結(jié)果。如果響應(yīng)時間較短，使用者的體驗感較好，那么用戶對應(yīng)用系統(tǒng)特性的主觀印象就會逐漸增強。其次，運維人員不僅要重視系統(tǒng)響應(yīng)時間，還必須對系統(tǒng)的可擴展性、內(nèi)在效率、最高服務(wù)量、CPU使用率、數(shù)據(jù)庫狀況保持關(guān)注，完善對最高用戶數(shù)等信息系統(tǒng)狀況等有關(guān)信息的調(diào)研工作[1]。最后，開發(fā)人員還必須關(guān)注影響應(yīng)用系統(tǒng)性能的多種因素，從根本上加以科學調(diào)試，合理優(yōu)化信息系統(tǒng)的總體特性。

1.2 運行系統(tǒng)特性檢測

用戶可利用計算機運行控制系統(tǒng)，仿真各種峰值、一般和特殊負荷狀況，并使用自動測試工具檢驗系統(tǒng)的各種指標特性，從應(yīng)用層次出發(fā)，綜合測試系統(tǒng)集成測試、單元測試等功能，檢測整體的系統(tǒng)性能。性能檢測必須基于系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況，以保證計算機軟硬件系統(tǒng)之間變化相對穩(wěn)定。

1.3 性能檢測的重要意義

開發(fā)商可以運用性能檢測結(jié)果，在產(chǎn)品上線之前科學地評估系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)并處理風險，促使產(chǎn)品有效升級，最大限度地減少產(chǎn)品上線后可能發(fā)生的問題，降低計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測技術(shù)成本、應(yīng)用出現(xiàn)問題的經(jīng)濟損失和社會負面影響[2]。首先，開發(fā)商應(yīng)全面評價系統(tǒng)性能的未來發(fā)展趨勢，對系統(tǒng)擴展時機準確預(yù)估，以便為系統(tǒng)擴展計劃制訂提供可靠的基礎(chǔ)和根據(jù)。其次，從應(yīng)用層面上來看，性能檢測技術(shù)可以在系統(tǒng)擴容計劃中起關(guān)鍵性作用。使用性能檢測技術(shù)可以有效改善系統(tǒng)應(yīng)用的體驗與效果，也能在產(chǎn)品投入市場之前及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的重大缺陷，從而避免出現(xiàn)事故[3]。同時，通過性能檢測借鑒系統(tǒng)采購，能讓用戶的投資與利用更科學合理。最后，開發(fā)人員還需通過大數(shù)據(jù)分析檢測結(jié)果，正確研判系統(tǒng)硬件配備、數(shù)量及帶寬租用情況，從而避免因系統(tǒng)性能缺陷或者系統(tǒng)性能過剩等造成資金耗費。

1.4 計算機性能實際測試

計算機應(yīng)用系統(tǒng)在實際測試階段，一般可分為測試、調(diào)查和測試準備、測試執(zhí)行、測試報告和測試總結(jié)等過程。首先，研究階段的主要工作是組建一支專業(yè)的性能測試團隊，需要專業(yè)人員保證計算機各方面的性能，滿足計算機運行需求，這要求工作人員對測試工作的各個方面有清晰的認識，確保分工和計劃合理、有效。其次，做好測試和研究的準備工作。在測試階段，需要制定計算機性能測試計劃，并根據(jù)計劃和測試模型分析數(shù)據(jù)、環(huán)境和測試策略。再次，在測試執(zhí)行中，執(zhí)行人員應(yīng)注意使用專業(yè)測試工具進行場景測試。如果發(fā)生事故，測試人員應(yīng)及時調(diào)整系統(tǒng)并恢復正常測試。同時，測試人員應(yīng)隨時保持監(jiān)控跟蹤產(chǎn)品性能并及時發(fā)送測評結(jié)果。在測試報告方面，開發(fā)人員對測試對象、目標、過程和結(jié)果進行詳細描述，并如實報告遇到的問題，及時彌補不足。最后，在總體測試結(jié)論中，技術(shù)人員還應(yīng)全面總結(jié)分析測試過程中存在的問題并提出解決方案，真正發(fā)揮測試作用。

2 計算機及應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測標準及其必要性

近幾年，計算機信息系統(tǒng)建設(shè)取得了飛速發(fā)展，計算機幾乎應(yīng)用到社會的各個領(lǐng)域，給人們的生產(chǎn)、生活帶來極大的便利。但隨著用戶量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承擔的負荷越來越高，如何提高計算機系統(tǒng)的整體性能，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)品質(zhì)，是計算機系統(tǒng)研發(fā)人員和管理人員共同追求的目標。想要保證計算機系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、準確、可靠、智能地為網(wǎng)絡(luò)用戶提供資源和系統(tǒng)支持等工作需求，系統(tǒng)測試人員的工作尤為重要。工作人員需要模擬分析計算機系統(tǒng)使用過程中存在的各種性能問題，并用詳細的數(shù)據(jù)說明問題，為后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。計算機系統(tǒng)的性能檢測，一般分為兩種。

2.1 計算機系統(tǒng)服務(wù)器端的性能檢測

服務(wù)器端性能檢測目的在于檢測計算機系統(tǒng)的功能性、穩(wěn)定性和對信息的處理能力。系統(tǒng)的發(fā)展主要取決于功能的完整性與應(yīng)用性，一旦該系統(tǒng)功能損壞或失靈，設(shè)備將無法正常使用。因為現(xiàn)代計算機應(yīng)用系統(tǒng)更新?lián)Q代的速度極快，長時間、高負荷地運行很可能導致系統(tǒng)的TPS和HPS下降，無法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，極有可能出現(xiàn)卡頓、硬件死機、通信信號短路等問題，導致用戶體驗感下降，也可能使一些使用計算機軟件系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)安全隱患。

2.2 計算機客戶端的性能測試

計算機客戶端的并發(fā)性能測試是系統(tǒng)性能測試的重點，通過模擬大量用戶在線，重復執(zhí)行指令，不斷增加系統(tǒng)負載，直到負載出現(xiàn)瓶頸。測試過程必須以真實系統(tǒng)的輸出量、響應(yīng)時間和內(nèi)存使用量等業(yè)務(wù)為依據(jù)，這樣才能根據(jù)負載瓶頸的系統(tǒng)性能預(yù)測系統(tǒng)的未來性能[4]。此外，開發(fā)者還必須檢測系統(tǒng)中按鍵的舒適感、便利性、用戶界面的整潔程度、對話框等內(nèi)容，確保使用者更好地體驗應(yīng)用系統(tǒng)。

3 計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試的影響因素

計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試工作會受外部各種因素的影響，使得系統(tǒng)的測試成果準確性出現(xiàn)問題，導致后續(xù)工作無法順利開展。為了防止這一狀況發(fā)生，工作人員應(yīng)先了解哪些因素會造成計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試出現(xiàn)問題。

3.1 環(huán)境問題

在電腦的使用過程中，人們通常會注意電腦的硬件設(shè)施。隨著計算機的硬件設(shè)備性能越來越好，其自身系統(tǒng)的穩(wěn)定性會大幅提升，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行效率方面也會超過標準。此外，由于計算機的應(yīng)用系統(tǒng)還會受其自身所配備的軟件設(shè)備的影響，周邊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在1 000 M光纖和10 M光纖之間，帶來的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行效率會存在相當程度的差別[5]。

3.2 工作量問題

在固定時期內(nèi),計算機所需運算的數(shù)據(jù)量越多，對其自身特性的負面影響也就越大。但整個計算機應(yīng)用系統(tǒng)本身是一個以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為主要基礎(chǔ)而組成的信息化程式，需要有輸入和輸出信息。為合理地保證整個軟件系統(tǒng)工作質(zhì)量，人們通常會優(yōu)化整個計算機系統(tǒng)的硬件設(shè)施，使得系統(tǒng)在完成信息處理的過程中不會因為工作量問題而受到負面影響。

3.3 用戶因素

計算機用戶因各自的工作差異，對功能的實際應(yīng)用也會形成一定偏差。比如程序員傾向于對系統(tǒng)程序設(shè)計方面進行應(yīng)用和管理，而視頻剪輯等技術(shù)人員更傾向于計算機應(yīng)用系統(tǒng)的圖像處理部分，這些偏差都會改變計算機應(yīng)用系統(tǒng)的特性，并引起一定程度的不良影響。

4 現(xiàn)代計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

4.1 網(wǎng)絡(luò)吞吐量

一般情況下，在使用計算機應(yīng)用系統(tǒng)特性檢測技術(shù)的過程中，往往必須針對實際狀況分析整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的處理能力，在這一過程中整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所能接受的最大壓力數(shù)據(jù)，叫作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)吞吐量。在單位時間內(nèi)計算機的最大處理速度是這一應(yīng)用的關(guān)鍵因素。因此，有關(guān)技術(shù)人員在實施操作時能通過觀測最大網(wǎng)絡(luò)吞吐量，確定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最大傳輸能力。假設(shè)結(jié)論是某系統(tǒng)的最大網(wǎng)絡(luò)吞吐量無法達到有關(guān)規(guī)定與標準，則需開展相關(guān)的更新?lián)Q代工作，以改變甚至替換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，合理保證用戶的生活工作品質(zhì)。

4.2 系統(tǒng)處理能力

該系統(tǒng)的性能指標通常用TPS度量。TPS是指系統(tǒng)中每秒處理事務(wù)的總量，是一個十分關(guān)鍵的指標。針對各種程序，工作人員可按照實際狀況選用適當?shù)脑u估系統(tǒng)，保證最終數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和有效性。

4.3 計算機應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能檢測指標

利用用戶綜合指數(shù)，可分析單位間的系統(tǒng)模型以及根據(jù)應(yīng)用請求數(shù)量等檢測實際系統(tǒng)所能承擔的最大壓力。通過提高指數(shù)，能全面協(xié)助和合理提升應(yīng)用系統(tǒng)的監(jiān)控水平，并在一定時期內(nèi)，提升測試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的最大容錯性。結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)正常傳輸?shù)那疤嵯?，整體上需要接近適當時間段的網(wǎng)絡(luò)，而通過整體間的數(shù)量，系統(tǒng)也可適應(yīng)一些需求。不過，一旦網(wǎng)絡(luò)傳輸能力不夠，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將無法適應(yīng)實際的任務(wù)。簡單而言，網(wǎng)絡(luò)吞吐量測試的最主要目的是測試計算機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工作水平，該技術(shù)指標通常和計算機硬件的配備水平有關(guān)[6]。另外，測試項目還必須包括網(wǎng)絡(luò)資源使用率，這樣的指標反映了測試系統(tǒng)對部分系統(tǒng)資源的有效使用水平程度，進一步提高了系統(tǒng)性能，有效評價系統(tǒng)資源。用戶負荷越多，對系統(tǒng)資源的使用率也通常越高，當系統(tǒng)負荷量到達一定程度時，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源使用率會到達峰值。所以，網(wǎng)絡(luò)資源使用率的多少直接決定著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的響應(yīng)時間、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實際操作數(shù)量。在試驗過程中，要保證試驗資料的時效性，通過此指標體現(xiàn)試驗系統(tǒng)對各種資源的使用程度。在多模式分析中，用戶系統(tǒng)總負載數(shù)的多少直接關(guān)系著系統(tǒng)資源的效率，系統(tǒng)的響應(yīng)時間就越長，用戶體驗越差。通過分析相應(yīng)的時間，得知用戶在計算機對某個領(lǐng)域提出相關(guān)請求后，反饋所需時間，促進開發(fā)人員詳細的分類系統(tǒng)時間和提示時間。在系統(tǒng)服務(wù)時間保證用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送，當已知客戶收到消息后的完成時間，按照系統(tǒng)要求將其整體判定為網(wǎng)絡(luò)傳送服務(wù)或者網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并分析延遲提示時間；當客戶端接收數(shù)據(jù)后，表示數(shù)據(jù)，縮短時限。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力也應(yīng)納入測試體系，利用TPS實現(xiàn)檢測是此體系指數(shù)的重要測試。對用戶的檢測，能夠全面激活使用者的事實數(shù)量，透過綜合指數(shù)，反映技術(shù)體系的現(xiàn)實模型。另外，對這樣的操作系統(tǒng)，如果操作員不愿意把模塊用作測試的重要目標應(yīng)用時，可測試操作系統(tǒng)當前支持的用戶訪問模塊，用戶訪問模塊會隨著未來的用戶數(shù)量增加而增加。

4.4 集成測試方向

集成測試方向是計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試技術(shù)的基本要素。目前，計算機集成測試的發(fā)展方向是多元化的，包括從上到下及從下到上。對前者，測試人員在計算機集成測試的范圍內(nèi)確定測試量，從整體提高應(yīng)用系統(tǒng)的性能；對后者，測試可從子系統(tǒng)測試范圍逐步擴展。隨著計算機技術(shù)的更新，面向?qū)ο蟮臏y試越來越普及，且已逐漸成為保證測試精度和滿足不同環(huán)境的有效測試方法。在實際測試環(huán)節(jié)，人們可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)確定集成測試的方向[7]。

4.5 測試總結(jié)

在整個檢測結(jié)束后，系統(tǒng)將總結(jié)整個檢測過程并保存測試報告，存檔以供管理人員審閱。測試通過嚴格檢查數(shù)據(jù)的正確性和存儲的穩(wěn)定性，詳細地標記計算機硬件的數(shù)據(jù)指數(shù)以及計算機軟件的各項技術(shù)參數(shù)，為電腦管理者統(tǒng)計和驗證信息和數(shù)據(jù)處理提供便利。

5 結(jié)語

隨著計算機的高速發(fā)展，工作環(huán)境日趨復雜，影響計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能的各種因素也隨之增加。要想有效改善系統(tǒng)性能，就必須深入研究和應(yīng)用計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能檢測技術(shù)，全方位認識與把握計算機應(yīng)用系統(tǒng)的實際運行狀況。確保及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題并有效克服，同時為系統(tǒng)維護人員、開發(fā)人員今后的工作提供可靠的參照依據(jù)，使計算機應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定、正常工作。