負荷テストとは？目的や実施のタイミングを解説
システムやWebサービスの安定稼働を実現するうえで欠かせないのが負荷テストです。しかし、どのような目的で実施し、いつ行うべきなのかを正しく理解している方は多くありません。本記事では、負荷テストの基礎知識から目的、実施タイミングを解説します。
負荷テストの目的は何ですか？
負荷テスト（ロードテスト）の主な目的は、システムに特定の負荷をかけた際の挙動の確認、安定稼働できる限界やパフォーマンスのボトルネックの特定です。
補足解説
負荷テストは、システムがリリースされた後に以下のような事態を防ぐために実施されます。
・想定以上のユーザーがアクセスした際にサイトがダウンする
・レスポンスが極端に遅くなる
具体的には、応答時間やスループット（処理能力）、リソース利用率（CPUやメモリ）を数値化し、サービスの品質がどの程度かを客観的に評価します。
システムが壊れないことを確認することだけが負荷テストの目的ではありません。「どの程度の負荷で、どのような予兆が出て、どこが最初に限界を迎えるか」を把握することが、インフラ設計やスケール戦略を進めるための重要な指針となります。
負荷テストとストレステストの違いは？
負荷テストは「想定範囲内の負荷」での性能を確かめる方法です。ストレステストは「想定外の過負荷」でシステムがどのように壊れるかを確認します。
補足解説
負荷テストの主な目的が「正常なサービスを維持すること」であるのに対し、ストレステストの目的は「異常事態への耐性を確かめること」です。
ストレステストでは、システムを意図的に限界まで追い込み、ダウンしたときの復旧手順や障害からの回復力、データの整合性などを評価します。処理の限界を超えたときに、深刻な障害につながる異常が起きないかどうかも確認します。
この2つを組み合わせることで、日常的な運用から突発的なアクセス急増まで、幅広い状況に対応できるシステムを作ることができます。
負荷テストを実施すべき適切なタイミングは？
システムの新規リリースや大規模な機能追加、キャンペーンの実施によるアクセスの急増が予想される前に行うのが適切です。
補足解説
負荷テストは開発の最終フェーズで行うのが一般的ですが、設計上の問題を早めに見つけるために、主要な機能が出来上がった段階で実施する「シフトレフト」というアプローチも大切です。
DBのクエリ最適化の不足やメモリリークといった問題は、実際の環境に近い負荷をかけてみないと表面化しないことが多いため、デプロイ直前の最終確認としても欠かせないステップです。
負荷テストで測定すべき主要な指標は？
負荷テストでは「レスポンスタイム（応答時間）」「スループット（単位時間あたりの処理量）」「リソース使用率」の3点を中心に測定します。
補足解説
負荷テストでは、以下の数値を活用して負荷の上昇に比例してどのように変化するかをグラフ化します。
・レスポンスタイム：ユーザーがリクエストを送信してから結果が返るまでの時間
・スループット：1秒間に処理できるリクエスト数（TPS/RPS）
・リソース使用率：CPU・メモリ・ディスクI/O・ネットワーク帯域の消費量
たとえば、CPU使用率に余裕があるものの、レスポンスが遅い場合はDBのロックやネットワークの帯域詰まりが考えられます。このように、リソース以外に原因があるボトルネックの特定が可能です。
また、負荷テスト中にスループットが低下している場合、システムアーキテクチャにボトルネックが存在している可能性があると判断できます。
負荷テストを成功させるための準備は？
本番と同じようなテスト環境の構築と、実際のユーザー行動を模した正確なテストシナリオの作成が重要です。
補足解説
負荷テストで限界値を正確に把握するには、本番と同じスペックのテスト環境を用意することが必要です。単純なアクセステストにとどまらず、「ログイン→検索→カート投入→決済」のようにリソースを多く消費する一連の流れをシナリオに組み込むことが大切です。
テスト中はサーバーログや監視ツールでデータをリアルタイムに収集できる体制を整えておくと、その後の分析がスムーズになります。また、テストの種類によっては評価指標や監視項目をあらかじめ設定しておく必要があります。
合否の判断や問題発生時の分析に役立つため、テストの内容をしっかり確認したうえで、設定が必要かどうかを判断するようにしましょう。
まとめ
負荷テストは、システムに負荷をかけた際の挙動の確認や、安定稼働できる限界やパフォーマンスのボトルネックの特定が主な目的です。サイトのダウンやレスポンスの極端な遅延といった事態を防ぐために実施されます。
負荷テストのポイントは以下のとおりです。
・主要機能の完成段階でシフトレフトを取り入れ、設計上の欠陥を早期に発見
・本番と同スペックの環境を用意し、リソース消費が激しい動線をシナリオに組み込む
・レスポンスタイム・スループット・リソース使用率の3つを測定し、ボトルネックを特定
・サーバーログや監視ツールを活用してデータ収集体制を構築し、精度の高いテストを実施
株式会社Qエースでは、ゲームやWebシステムに特化したデバッグサービスを提供しており、開発者視点でのテスト設計、ユーザー視点での品質向上提案、円滑なプロジェクト進行をサポートし、システムの品質向上をお手伝いします。負荷テストを含むシステム品質に不安を感じている方は、まずはお気軽にご相談ください。