Wie führt man Benchmark-Tests durch? Diese Frage stellen sich viele Unternehmen. In einer zunehmend wettbewerbsintensiven und technologieabhängigen Geschäftswelt ist es unerlässlich, dass Software einwandfrei funktioniert. Benchmark-Tests spielen daher eine entscheidende Rolle im Softwaretest und helfen Entwicklern und Unternehmen sicherzustellen, dass ihre Software die hohen Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllt. Die heutige digitale Welt verlangt schnelle, reaktionsschnelle und zuverlässige Anwendungen – ob mobile Apps, Webdienste oder komplexe Unternehmenslösungen.
Diese Leistungstests sind daher seit Jahren ein Eckpfeiler der Leistungsbewertung. Sie gehen über reine Spezifikationen hinaus und liefern ein realistisches Bild davon, wie sich Software und Hardware unter verschiedenen Lasten verhalten.
In diesem Blogbeitrag lüften wir die Geheimnisse des Benchmarking. Wir beginnen mit der Definition und der Erklärung seiner Bedeutung, gehen dann auf die verschiedenen Arten ein und führen Sie Schritt für Schritt durch die Durchführung.
Was ist Benchmark-Testing?
 sichergestellt.
-
Sie dienen als proaktive Maßnahme für die zukünftige Skalierungsplanung. Unternehmen können so die Wachstumsbereitschaft der Anwendung anhand von Benchmarks, die auf die Skalierungsziele abgestimmt sind, bewerten.
-
Nach jeder neuen Version werden die Auswirkungen, das Verhalten und die Eigenschaften der Anwendung analysiert, um eine kontinuierliche Optimierung und Weiterentwicklung zu ermöglichen.
-
Benchmark-Tests sind wiederholbar und gewährleisten konsistente Testbedingungen. Dies ermöglicht einen präzisen Vergleich der Ergebnisse und fördert die kontinuierliche Bewertung und Verbesserung der Leistungskennzahlen.
Leistungstests optimieren die Softwarelast und -leistung und verbessern die Gesamtfunktionalität der Anwendung. Dadurch wird ein reibungsloses Benutzererlebnis auf allen Systemnutzungsebenen gewährleistet.
Arten von Leistungsbenchmarks
){kind=link}
Bevor wir uns mit der Durchführung von Benchmark-Tests befassen, sollten wir die verschiedenen Testarten kennen. Benchmarks lassen sich in der Regel in mehrere Kategorien einteilen. Jede Art von Leistungs-Benchmark dient einem bestimmten Zweck und liefert Einblicke in unterschiedliche Aspekte der Systemleistung. Hier ist eine Übersicht:
System-Benchmark
System-Benchmarking bewertet die Gesamtleistung eines Computersystems, einschließlich Prozessor, Arbeitsspeicher, Speicher und Ein-/Ausgabe-Kapazitäten. Diese Art von Benchmarking beurteilt die Fähigkeit des Systems, allgemeine Rechenaufgaben zu bewältigen, und bietet einen umfassenden Überblick über seine Leistung unter typischen Nutzungsbedingungen.
Beispielsweise kann ein Benchmarking aufzeigen, dass die Checkout-Prozesse der Konkurrenz blitzschnell sind. Dies veranlasst Sie, deren Prozesse mit Ihren eigenen Benchmark-Ergebnissen zu vergleichen. Dieser kombinierte Ansatz ermöglicht es Ihnen, die Benutzerfreundlichkeit zu optimieren und potenziell die Konversionsraten Ihres E-Commerce-Dienstes zu steigern.
Anwendungs-Benchmark
Anwendungs-Benchmark-Tests konzentrieren sich auf die Bewertung der Leistung spezifischer Softwareanwendungen oder -komponenten unter verschiedenen Bedingungen. Es liefert wichtige Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit einer Anwendung, indem es Faktoren wie Antwortzeit, Durchsatz und Ressourcennutzung misst.
Diese Art von Benchmarking spielt eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung von Leistungsengpässen, also Stellen in der Anwendung, an denen Verzögerungen oder Ineffizienzen auftreten. Beispielsweise kann der Test aufzeigen, dass die Datenbank ein limitierender Faktor für die Antwortzeit ist oder dass die Anwendung aufgrund unzureichenden Speichermanagements unter Spitzenlasten Schwierigkeiten hat.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Anwendungs-Benchmarkings ist seine Fähigkeit zur Optimierung der Softwareleistung. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, die Echtzeitverarbeitung erfordern oder eine große Anzahl von Nutzern bedienen, da selbst kleine Verbesserungen die Nutzerzufriedenheit und die Gesamtleistung des Systems erheblich beeinflussen können.
Darüber hinaus trägt das Anwendungs-Benchmarking dazu bei, dass Softwareanwendungen vor der Veröffentlichung vordefinierte Leistungsstandards erfüllen. Dies ist entscheidend für die Integrität und Zuverlässigkeit der Software, insbesondere in Branchen wie Finanzen, Gesundheitswesen und E-Commerce. In diesen Sektoren können langsame Leistung oder Ausfallzeiten zu erheblichen finanziellen oder Reputationsverlusten führen.
Hardware-Benchmark
Die dritte Art von Benchmark-Tests ist der Hardware-Benchmark. Er ist eine der wichtigsten Testarten und kann die Antwort auf die Frage beeinflussen, wie Benchmark-Tests durchgeführt werden. Dabei wird die Leistung einzelner Hardwarekomponenten wie Prozessoren, Grafikkarten und Speichermedien bewertet.
Hardware-Benchmarks helfen beim Vergleich und der Auswahl von Hardwarekomponenten anhand der Leistungsanforderungen. Wie dieser [CNET-Artikel](https://www.cnet.com/tech/computing/how-we-test-computers/Wie bereits erwähnt, werden verschiedene Benchmark-Tests eingesetzt, um die Leistung eines Computers unter unterschiedlichen Arbeitslasten zu bewerten und so wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen, die über reine technische Daten hinausgehen.
Netzwerk-Benchmark
Im nächsten Schritt bewertet der Netzwerk-Benchmark die Leistung der Netzwerkinfrastruktur und konzentriert sich dabei auf kritische Komponenten wie Switches, Router und Netzwerkschnittstellen. Diese Tests messen mehrere Schlüsselparameter, darunter Latenz, Durchsatz, Bandbreite und Paketverlust. Diese Parameter sind essenziell für die Bewertung der Gesamtkapazität, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit eines Netzwerks.
Netzwerk-Benchmarking ist von unschätzbarem Wert, um Netzwerkengpässe zu identifizieren, die die Leistung beeinträchtigen können. Beispielsweise lässt sich so aufdecken, ob Netzwerküberlastung, fehlerhafte Konfigurationen oder leistungsschwache Hardware den Datenfluss einschränken.
Darüber hinaus hilft es bei der Optimierung von Netzwerkeinstellungen wie Quality of Service (QoS)-Parametern, der Anpassung von Protokollen oder der Umverteilung von Bandbreite. Dieser Prozess gewährleistet die effiziente Datenübertragung im Netzwerk, minimiert Ausfallzeiten und maximiert die Leistung.
Speicher-Benchmark
Nicht zuletzt bewertet ein Speicher-Benchmark die Leistung von Speichergeräten wie Festplatten, SSDs und Speicherarrays. Er misst Parameter wie Lese-/Schreibgeschwindigkeiten, IOPS (Eingabe-/Ausgabeoperationen pro Sekunde) und Latenz, um die Leistung des Speichergeräts unter verschiedenen Arbeitslasten zu beurteilen.
Der [Storage Performance Council](https://spcresults.org/(SPC) bietet Einblicke in die Optimierung der Speicherleistung. Dazu gehören die Identifizierung von Engpässen, die Optimierung von Speicherkonfigurationen und die Gewährleistung eines schnellen und zuverlässigen Datenzugriffs.
Wie führt man Benchmark-Tests durch?
Nun kommen wir zu unserer Hauptfrage: Wie führt man Benchmark-Tests durch? Ein Performance-Benchmark erfordert einen systematischen Ansatz, um die Systemleistung präzise zu bewerten und zu optimieren. Sehen wir uns die wichtigsten Schritte für effektive Benchmark-Tests an:
Ziele und Umfang definieren
Beginnen Sie damit, Ihr Ziel für die Benchmark-Tests klar zu definieren. Dieser erste Schritt gibt die Richtung für Ihren gesamten Prozess vor. Ob Sie die Systemleistung bewerten, Engpässe identifizieren oder verschiedene Konfigurationen vergleichen – Ihre Ziele bestimmen, was Sie testen und wie Sie es messen.
Legen Sie außerdem den Umfang Ihrer Tests fest, indem Sie die zu testenden Systemkomponenten und die zu messenden Leistungskennzahlen wie Antwortzeit, Durchsatz und Ressourcennutzung spezifizieren. Indem Sie sowohl Ihre Ziele als auch den Umfang definieren, stellen Sie sicher, dass sich Ihre Benchmarks auf die relevantesten Aspekte konzentrieren und umsetzbare Erkenntnisse liefern.
Benchmark-Tools auswählen
Die Wahl der richtigen Tools ist für effektive Leistungs-Benchmarks unerlässlich. Glücklicherweise steht Ihnen eine Vielzahl von Optionen zur Verfügung, die Ihren Bedürfnissen gerecht werden. Es gibt viele gängige Tools für Benchmark-Tests, die jeweils für unterschiedliche Umgebungen geeignet sind – von Last- und Leistungstests über GPU- und CPU-Leistung bis hin zu Cloud-basierten Anwendungen.
Es ist wichtig, Tools auszuwählen, die Ihren Testanforderungen und den spezifischen Aspekten des Systems, die Sie bewerten möchten, entsprechen. Wir werden diese Tools in einem späteren Abschnitt genauer vorstellen.
Baseline festlegen
Um die Frage nach der Durchführung von Benchmark-Tests effektiv zu beantworten, empfiehlt es sich, vor jeglichen Änderungen eine Baseline-Leistungsmetrik festzulegen. Diese Baseline dient als wichtiger Referenzpunkt, mit dem Sie die Auswirkungen von Optimierungen und Änderungen messen können. Um diese Baseline festzulegen, erfassen Sie Daten zu wichtigen Leistungsindikatoren (KPIs) wie Antwortzeit, Durchsatz und Ressourcenauslastung im aktuellen Systemzustand.
Testerstellung
Um die Systemleistung umfassend zu bewerten, erstellen Sie Testszenarien und Arbeitslastmodelle, die reale Nutzungsmuster simulieren. Dazu gehört die Definition der Anzahl virtueller Benutzer, der von ihnen generierten Anfragerate und der Testdauer. Durch die Variation dieser Faktoren können Sie unterschiedliche Last- und Belastungsgrade des Systems abbilden. Die Entwicklung von Tests, die ein breites Spektrum an Szenarien abdecken, gewährleistet eine umfassende Bewertung der Systemleistung.
Eine der besten Methoden zur Erstellung effektiver Testszenarien ist die Anwendung von BDD-Testing. Da BDD Szenarien in einer für Menschen verständlichen Sprache definiert, trägt es dazu bei, Szenarien zu erstellen, die reale Benutzerabläufe authentisch widerspiegeln.
Testdurchführung
Nach der Definition von Szenarien und Arbeitslastmodellen führen Sie die Benchmark-Tests entsprechend aus. Die Ausführung der Benchmark-Tests kann mithilfe von Skripting-Tools oder Testframeworks automatisiert werden. Dies gewährleistet konsistente und reproduzierbare Ergebnisse und minimiert menschliche Fehler.
Überwachen Sie während des gesamten Prozesses die Systemleistung und die Ressourcennutzung genau. Um konsistente und präzise Ergebnisse zu gewährleisten, ist es entscheidend, die Tests unter kontrollierten Bedingungen durchzuführen.
Testdatenerfassung und -analyse
Ebenso wichtig wie die Durchführung von Benchmark-Tests ist die Erfassung detaillierter Daten während der Ausführung. Diese Daten umfassen Antwortzeiten, Durchsatz, Fehlerraten und Metriken zur Ressourcennutzung. Durch die Analyse dieser Daten können wir Leistungsmuster erkennen, Engpässe identifizieren, die das System verlangsamen könnten, und Anomalien aufspüren, die Aufmerksamkeit erfordern.
Betrachten wir ein Beispiel für ein Benchmark-Ergebnis zu Antwortzeiten:
Test Iter. Stmt Timing SQL Statement
Numbr Numbr Numbr (hh:mm:ss.ss)
002 05 01 00:00:01.34 CONNECT TO SAMPLE
002 05 10 00:02:08.15 OPEN cursor_01
002 05 15 00:00:00.24 FETCH cursor_01
002 05 15 00:00:00.23 FETCH cursor_01
002 05 15 00:00:00.28 FETCH cursor_01
002 05 15 00:00:00.21 FETCH cursor_01
002 05 15 00:00:00.20 FETCH cursor_01
002 05 15 00:00:00.22 FETCH cursor_01
002 05 15 00:00:00.22 FETCH cursor_01
002 05 20 00:00:00.84 CLOSE cursor_01
002 05 99 00:00:00.03 CONNECT RESET/Visualisierungswerkzeuge wie Diagramme und Grafiken spielen eine entscheidende Rolle bei der übersichtlichen Darstellung dieser Daten. Diese klare Präsentation ermöglicht es uns, wertvolle Einblicke in die Systemleistung zu gewinnen und Lösungen zur Behebung von Engpässen und Anomalien zu entwickeln, wodurch letztendlich die Gesamteffizienz des Systems optimiert wird.
Optimieren und erneut testen
Benchmarking deckt Verbesserungspotenziale auf. Durch die Analyse dieser Ergebnisse können wir gezielte Optimierungen wie Konfigurationsanpassungen, Codeoptimierung oder sogar Hardware-Upgrades implementieren. Nach jeder Optimierung wird das System erneut getestet, um die Wirksamkeit der Änderungen zu bestätigen. Dieser iterative Zyklus gewährleistet kontinuierliche Leistungsverbesserungen.
Hier die Zusammenfassung der obigen Ausführungen:
Tools für Benchmark-Tests
Es gibt verschiedene Tools auf dem Markt, die den letzten Teil der Frage erleichtern: die Durchführung von Benchmark-Tests. Hier sind einige gängige Tools für Benchmark-Tests:
PCMark
[PCMark](https://benchmarks.ul.com/pcmark10Geekbench ist eines der am weitesten verbreiteten Benchmarking-Tools zur Prüfung der Gesamtleistung von PCs. Es bewertet verschiedene Aufgaben, von alltäglichen Anwendungen wie Surfen im Internet und Videokonferenzen bis hin zu anspruchsvolleren Anwendungen wie Videobearbeitung und Gaming.
Zusätzlich generiert es eine umfassende Leistungsbewertung, die Nutzern hilft, ihre Systeme mit anderen weltweit zu vergleichen.
Geekbench
[Geekbench](https://www.geekbench.com/Geekbench bietet plattformübergreifende Leistungsvergleiche für CPU und GPU. Es eignet sich ideal zum Testen von Desktop- und Mobilgeräten. Geekbench unterteilt die Tests in Single-Core- und Multi-Core-Leistung und gibt so Aufschluss darüber, wie gut ein System Single-Thread- und Multi-Thread-Aufgaben bewältigt. Daher wird es häufig verwendet, um die Rohleistung von Prozessoren auf verschiedenen Geräten zu vergleichen.
Cinebench
Für Nutzer, die sich auf Leistungsvergleiche für Grafik und CPU-intensive Aufgaben wie Rendering konzentrieren, ist Cinebench die richtige Wahl.https://www.maxon.net/en/downloads/cinebench-2024-downloads?srsltid=AfmBOoow16MqmUk50xGeQiPmzHBGCGiS73ZwiXYoUsJnWiJpHDQeQx74Cinebench ist eine ausgezeichnete Wahl. Entwickelt von Maxon, testet es, wie schnell eine CPU eine fotorealistische 3D-Szene rendern kann. Dadurch ist es ein unverzichtbares Werkzeug für Content-Ersteller, Animations- und Designprofis.
Darüber hinaus eignet sich Cinebench auch hervorragend für Stresstests, da es die CPU bis an ihre Leistungsgrenzen bringt.
3DMark
3DMark richtet sich primär an Gamer und Entwickler.https://www.3dmark.com/Apache JMeter ist ein Tool zur Messung der GPU- und CPU-Leistung, insbesondere für Gaming-Systeme. Es führt verschiedene Tests durch, die reale Spielbedingungen simulieren, und erstellt detaillierte Berichte über die Leistungsfähigkeit des Systems bei unterschiedlichen Einstellungen und Auflösungen.
Apache JMeter
Für Softwareentwickler und -tester: [Apache JMeter](https://jmeter.apache.org/JMeter ist ein wertvolles Open-Source-Tool zum Benchmarking von Webanwendungen. Insbesondere ermöglicht JMeter die Simulation hoher Lasten und damit die Prüfung der Leistungsfähigkeit von Webanwendungen unter Belastung.
Darüber hinaus kann es die Performance statischer und dynamischer Ressourcen messen, darunter Java-basierte Webdienste und Datenbanken.
PassMark Performance Test
PassMark bietet umfassende System-Benchmark-Tests, mit denen Benutzer die Performance verschiedener Komponenten wie CPU, GPU, Arbeitsspeicher und Speicher testen können.
Darüber hinaus bietet PassMark umfassende System-Benchmark-Tests.https://www.passmark.com/BlazeMeter bietet eine breite Palette an Test-Suites. Nutzer können damit ihre Systemleistung mit einer Datenbank von Millionen von Benchmark-Ergebnissen vergleichen. Dies liefert wertvolle Erkenntnisse darüber, wie gut ein System in realen Aufgaben funktioniert.
BlazeMeter
Für Benchmarking in der Cloud und in Continuous-Integration-Pipelines ist BlazeMeter die optimale Lösung.https://www.blazemeter.com/BlazeMeter ist ein äußerst beliebtes Tool. Es ermöglicht Performance- und Lasttests von APIs, Web- und mobilen Apps.
Darüber hinaus kann BlazeMeter Millionen von Nutzern simulieren, die gleichzeitig auf Ihre Anwendung zugreifen. Dies liefert wichtige Daten, um festzustellen, ob Ihr System Spitzenlasten bewältigen kann.
Fazit
Bei der Frage, wie man Benchmark-Tests durchführt, ist Performance-Benchmarking eine zentrale Methode für die Softwareentwicklung und -performance. Es misst und analysiert die Systemleistung, um einen reibungslosen Betrieb und die Zufriedenheit der Nutzer zu gewährleisten. Durch Tests unter verschiedenen Bedingungen werden Engpässe, Skalierungsprobleme und Verbesserungspotenziale aufgedeckt. Dies ermöglicht es Unternehmen, ihre Fähigkeiten zu bewerten, Baselines festzulegen und fundierte Entscheidungen zu treffen. Letztendlich versetzt Performance-Benchmarking Unternehmen in die Lage, leistungsstarke und zuverlässige Softwarelösungen bereitzustellen, die den Anforderungen der heutigen digitalen Welt gerecht werden.
