(Проект и персонажи вымышлены, любые совпадения случайны)

- Чебурашка, нам нужно начать поставки нашей новой системы по мониторингу и управлению апельсиновыми плантациями через три месяца, а данных, какую максимальную нагрузку сможет поддерживать наша система - нет! Да и в стабильности работы нашей системы продолжительное время мы не уверены...

- Геннадий, давай я тебе напомню, что у нас не простой веб сервис, который можно нагрузить запросами при помощи JMeter и получить показатель в секунду. У нас реактивная система по обработке потока данных и принятию решений в реальном времени, работающая на Raspberry Pi, которая должна решать задачи по мониторингу, управлению и увеличению эффективности апельсиновой плантации с минимальным энергопотреблением. Давай я тебе напомню архитектуру нашего приложения:

(Чебурашка быстро нарисовал на доске следующую диаграмму для Гены)

- Ты смеешься надо мной, Чебурашка?! Я же на английском ничего не понимаю!

- Управляете интернациональной корпорацией, Геннадий... Пора бы уже... Давай ближе к теме. У нас имеется система по контролю и мониторингу апельсиновой плантации, которая должна располагаться на территории данной плантации, работать без подключения к электрической сети, на электроэнергии, получаемой от солнечных панелей. Система в режиме реального времени должна обрабатывать сигналы с датчиков (например влажность почвы конкретного дерева), и автоматически отправлять команды контроллерам (к примеру, системы полива этого апельсинового дерева). Также система позволяет подключаться к ней с внешнего устройства (ноутбук, планшет, смартфон), с возможностью проверки общего состояния, изменения конфигурации и анализа данных.

- Чебурашка, я тебе вопрос о производительности задал! Я не просил пересказывать отрывок из презентации для инвесторов... Давай ближе к теме!

- К этому я и подвожу. Исходя из специфики и отсутствия четких требований по производительности со стороны заказчика, производительность нашей системы можно будет охарактеризовать ответами на следующие вопросы:

1. Какой максимальный размер апельсиновой плантации, управление которой наша система поддерживает?

2. Как продолжительно система может работать на плантации данного размера?

3. Как система ведет себя в критичных условиях (пиковая нагрузка, нехватка места в хранилище, отключение от источника питания) и как успешно восстанавливается?

Прежде чем перейти к решению данных вопросов, давайте разберем виды тестов производительности:

- Вот, Чебурашка, можешь ведь изъясняться и на русском, когда захочешь!

- Наша главная сложность, что мы не знаем в каких условиях будет находиться наша система у заказчика, также мы не знаем количественные и качественные показатели данных, которые будет потреблять система. И у нас нет реальной апельсиновой плантации рядом с офисом, чтобы проверить это. Мы можем эмулировать данные, но это может оказаться далеко от правды.

- Ты же умный парень, Чебурашка! Я помню, что когда ты задаешь мне вопрос, у тебя, как правило, уже есть варианты ответа.

- Верно, я предлагаю установить прототип нашей системы на плантацию к заказчику и оставить ее работать в режиме записи данных с сенсоров и использования системных ресурсов на неделю. На основе этих данных мы сможем сконфигурировать эмуляторы и запустить тесты.

- Отлично, так и сделаем! Я согласую это с заказчиками прямо сегодня!

- Геннадий, давай я тебе расскажу об отдельном приложении, которое я разработал специально для проведения всех названных выше типов тестов производительности. Это приложение отвечает за запуск сценариев тестов, управление эмуляторами, сбор данных потребления ресурсов (CPU, Memory, Disk I/O, DIsk space usage, Network I/O) всей системой, так и отдельными компонентами, количество ошибок в логах, пропускную способность системы и целостность данных.

- Почему ты не использовал какое-либо готовое решение? Я слышал про такие инструменты для нагрузочного тестирования, как Gatling или Tank от Яндекса?

- Хороший вопрос. Я изучил возможности данных инструментов и нашел их недостаточно гибкими для наших задач. Было принято решение разработать систему с нуля. Коротко опишу данную систему:

Приложение тестов производительности поддерживает как тестирование всего приложения, включая UI (который, в нашем случае является толстым клиентом и выполняет определенное количество интенсивных операций с данными), так и отдельных частей и компонентов.

Через пару месяцев...

- Добрый день, Чебурашка! Какие результаты нагрузочных тестов?

- Добрый день, Геннадий! При помощи нашей системы тестов производительности мы смогли обнаружить и исправить множество дефектов и узких мест, также мы внедрили нагрузочные тесты в CI/CD Pipeline и мы запускаем их регулярно.

Мы можем сказать, что:

1. Один экземпляр системы способен работать на плантации площадью до 5 гектаров с количеством деревьев до 1250 штук (Далее: "стандартные условия").

2. Система с хранилищем в 128 Гб в стандартных условиях способна непрерывно работать более 1 месяца.

3. При экстренном отключении, данные остаются на энергонезависимом хранилище. Система автоматически запуститься и продолжит работу при восстановлении питания.

- Приятно слышать, Чебурашка! Будем планировать поставку. Надеюсь, ты не собрался в отпуск после проделанной работы. Ты ведь и так там был не давно, в позапрошлом году. А нам теперь нужно будет срочно спроектировать следующую версию системы, которая сможет контролировать работу сборщиков урожая...

- Обсудим. Но это уже другая история...