Cloud Testing (Cloud-Test)

Was ist Cloud Testing (Cloud-Test)?

Cloud-Tests bezeichnen den Einsatz von Cloud-Computing-Ressourcen eines externen Anbieters zur Überprüfung von Softwareanwendungen. Dabei kann es sowohl um das Testen Cloud-basierter Komponenten wie Architekturen oder Cloud-native Software-as-a-Service-Lösungen (SaaS) gehen, als auch um den Einsatz von Cloud-gestützten Tools im Rahmen einer umfassenden Qualitätssicherungsstrategie (QS).

Für Unternehmen bieten Cloud-Tests vielfältige Vorteile. Werden Cloud-Ressourcen selbst getestet, können dadurch eine hohe Leistungsfähigkeit, Verfügbarkeit und Datensicherheit sichergestellt sowie Ausfallzeiten von Plattformen oder Infrastrukturen reduziert werden. Beim Testen von Cloud-basierten SaaS-Produkten steht die Funktionsfähigkeit der Anwendungen im Fokus. Unternehmen, die andere Anwendungstypen prüfen, profitieren ebenfalls: Der Einsatz Cloud-basierter QS-Werkzeuge – im Vergleich zu lokal betriebenen Lösungen – kann Testkosten verringern und die Zusammenarbeit zwischen verteilten Qualitätssicherungsteams verbessern.

Typen von Cloud-Tests

Cloud-Tests umfassen im weiteren Sinne die Nutzung von Cloud-Computing-Ressourcen zur Überprüfung von Anwendungen. Dabei lassen sich drei Hauptkategorien unterscheiden, die sich nach ihrem jeweiligen Einsatzzweck gliedern:

• Testen von Cloud-Ressourcen: Hierbei werden die Architektur sowie weitere Komponenten der Cloud auf ihre Leistungsfähigkeit und Funktionstüchtigkeit hin überprüft. Dazu zählt insbesondere das Testen von Platform-as-a-Service- (PaaS) und Infrastructure-as-a-Service-Angeboten (IaaS). Typische Prüfbereiche umfassen die Skalierbarkeit, das Disaster Recovery (DR) sowie Aspekte des Datenschutzes und der Datensicherheit.
• Testen von Cloud-nativen Anwendungen: Dies umfasst Qualitätssicherungstests (QS) für Softwarelösungen, die vollständig in der Cloud betrieben werden – insbesondere für Software-as-a-Service (SaaS)-Produkte.
• Testen von Software mithilfe Cloud-basierter Tools: In diesem Fall kommen Cloud-Ressourcen und -Werkzeuge gezielt als Teil des Qualitätssicherungsprozesses zum Einsatz, unabhängig davon, ob die getestete Anwendung selbst Cloud-basiert ist.

Vorteile von Cloud-Tests

Cloud-basierte Tests bieten eine Vielzahl an Vorteilen, die sie gegenüber herkömmlichen Testmethoden besonders attraktiv machen:

• Kosteneffizienz: Cloud-Tests sind wirtschaftlicher, da Unternehmen lediglich für die tatsächlich genutzten Ressourcen zahlen. Die flexible Skalierung auf Abruf macht Investitionen in teure Hardware überflüssig, wie sie bei der Erweiterung physischer Testinfrastrukturen notwendig wären.
• Verfügbarkeit und ortsunabhängige Zusammenarbeit: Cloud-Ressourcen sind über jedes internetfähige Gerät zugänglich, wodurch QA-Tests nicht an bestimmte Standorte gebunden sind. Integrierte Kollaborationsfunktionen unterstützen die reibungslose Zusammenarbeit von Testteams in Echtzeit, unabhängig vom jeweiligen Aufenthaltsort.
• Skalierbarkeit: Die Cloud ermöglicht es, Rechenkapazitäten flexibel an die Anforderungen unterschiedlicher Testszenarien anzupassen. Dies ist insbesondere bei Leistungstests von Vorteil, bei denen variable Belastungen simuliert werden müssen – ohne durch physische Infrastruktur limitiert zu sein.
• Beschleunigte Testzyklen: Da viele IT-Verwaltungsaufgaben in der Cloud automatisiert sind oder entfallen, können Tests deutlich schneller durchgeführt werden. Dies trägt zu einer verkürzten Time-to-Market bei.
• Hohe Anpassungsfähigkeit: Cloud-Umgebungen erlauben die einfache Simulation unterschiedlichster Testbedingungen – etwa verschiedene Netzwerkgeschwindigkeiten, Plattformen oder dynamisch skalierbare Ressourcen. Dies erleichtert die Erstellung und Anpassung komplexer Testszenarien.
• Effizientes Disaster Recovery: Datensicherung und -wiederherstellung sind in der Cloud in der Regel weniger aufwendig und können durch automatisierte Prozesse abgesichert werden.
• Reduzierter Wartungsaufwand: Die Verantwortung für Wartung und Betrieb der Testinfrastruktur liegt beim Cloud-Anbieter. Testteams können sich somit voll auf ihre Kernaufgaben konzentrieren, ohne Zeit für die Pflege physischer Testumgebungen aufwenden zu müssen.
• Nahtlose Integration in CI/CD-Prozesse: Viele Cloud-Testing-Plattformen lassen sich direkt in Continuous-Integration- und Continuous-Delivery-Pipelines einbinden. So können Tests automatisiert bei jeder Codeänderung oder Bereitstellung angestoßen werden, was kontinuierliches Feedback und kürzere Entwicklungszyklen unterstützt.

Welche Herausforderungen sind bei Cloud-Tests zu beachten?

Trotz zahlreicher Vorteile bringt das Testen in der Cloud auch spezifische Herausforderungen mit sich. Dazu zählen technische, sicherheitsbezogene und organisatorische Aspekte, die sich negativ auf Effizienz, Genauigkeit oder Kosten auswirken können.

• Sicherheits- und Datenschutzrisiken: Wie bei der allgemeinen Nutzung von Cloud-Diensten bestehen auch bei Cloud-Tests Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit und des Datenschutzes. Die Auslagerung der Testumgebung an einen Drittanbieter bedeutet für Unternehmen den Verlust direkter Kontrolle über sicherheitsrelevante Maßnahmen.
• Komplexität von Multi-Cloud-Umgebungen: Der Einsatz mehrerer Cloud-Modelle (öffentlich, privat, hybrid) und Anbieter erhöht die Komplexität der Testarchitektur. Herausforderungen entstehen insbesondere bei der Synchronisierung von Daten und Diensten, bei Sicherheitsrichtlinien sowie beim Management unterschiedlicher Plattformen.
• Herausforderungen bei der Testumgebungsentwicklung: Unterschiedliche Anforderungen an Server-, Speicher- oder Netzwerkkonfigurationen können zu Inkonsistenzen oder Fehlverhalten in der Testumgebung führen, was die Aussagekraft der Tests beeinträchtigen kann.
• Schwierigkeiten bei der Replikation von Benutzerumgebungen: Idealerweise sollten Tests unter Bedingungen stattfinden, die den realen Benutzerumgebungen möglichst nahekommen. In der Praxis ist dies jedoch nicht immer vollständig umsetzbar, was zu Diskrepanzen in der Testvalidität führen kann.
• Ganzheitliches Testen der IT-Infrastruktur: Ein umfassender Cloud-Test muss nicht nur die Anwendung selbst, sondern auch deren Zusammenspiel mit Servern, Speichern und Netzwerken abdecken. Die korrekte Validierung dieser Interaktionen über alle Systemschichten hinweg stellt einen hohen Anspruch an Planung und Durchführung.
• Begrenzte Kontrolle über die Testumgebung: In Cloud-Umgebungen können bestimmte Aspekte – etwa Netzwerkkonfigurationen oder Zugriffsrechte – außerhalb der Kontrolle des Testteams liegen. Dies kann die Testtiefe oder die Aussagekraft der Ergebnisse einschränken.
• Bandbreitenabhängigkeit: Da Cloud-Ressourcen häufig gemeinsam genutzt werden, kann es zu Schwankungen bei der Bandbreite kommen. Eine eingeschränkte Netzwerkleistung kann wiederum die Testgeschwindigkeit oder -zuverlässigkeit beeinflussen.
• Integrationsprobleme: Die Anbindung Cloud-basierter Anwendungen an bestehende On-Premises-Systeme oder andere Cloud-Dienste kann technisch anspruchsvoll sein. Ältere Systeme nutzen häufig veraltete Technologien oder Protokolle, die nicht mit modernen Cloud-APIs kompatibel sind. Zudem bringen Plattformen wie AWS, Microsoft Azure oder Google Cloud oft proprietäre Lösungen mit, die eine nahtlose Integration erschweren.

Cloud-Testumgebung

Eine Cloud-Testumgebung ist ein virtualisierter Raum, der speziell dafür konzipiert ist, Anwendungen unter Einsatz von Cloud-Computing-Diensten und -Ressourcen zu testen. Sie ermöglicht es Teams, unterschiedliche Testverfahren effizient durchzuführen – ohne die Notwendigkeit physischer Hardware. Die Umgebung profitiert dabei von typischen Cloud-Vorteilen wie Flexibilität, Skalierbarkeit und Kostenersparnis.

Cloud-Tests können auf vielfältige Weise erfolgen, unter anderem durch automatisierte, manuelle oder hybride Testansätze. Dabei kommen je nach Anwendungsfall verschiedene Cloud-Computing-Modelle zum Einsatz:

• Tests in der Public Cloud: Öffentliche Clouds wie AWS, Microsoft Azure oder Google Cloud stellen gemeinsam genutzte Ressourcen bereit, die sich flexibel skalieren lassen. Diese Umgebung eignet sich besonders gut für breit angelegte Testszenarien mit wechselnden Anforderungen.
• Tests in der Private Cloud: In dieser Variante wird die Cloud-Umgebung entweder intern oder über einen spezialisierten Anbieter exklusiv für ein Unternehmen betrieben. Private Cloud-Tests bieten ein höheres Maß an Kontrolle und Sicherheit, sind jedoch im Vergleich weniger skalierbar und häufig mit höheren Kosten verbunden.
• Hybrid-Cloud-Tests: Hierbei werden öffentliche und private Cloud-Umgebungen kombiniert. Diese Testform eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen sensible Daten innerhalb einer privaten Infrastruktur verbleiben sollen, während weniger kritische Teile der Anwendung von der Skalierbarkeit der öffentlichen Cloud profitieren.
• Multi-Cloud-Tests: In einer Multi-Cloud-Umgebung kommen mehrere Cloud-Anbieter parallel zum Einsatz, wobei verschiedene Teile der Anwendung auf unterschiedlichen Plattformen laufen. Ziel ist es, die Abhängigkeit von einem einzelnen Anbieter zu vermeiden, die Systemausfallsicherheit zu erhöhen oder regulatorische Anforderungen zu erfüllen.

Beispiele für Cloud-Tests

Cloud-Testumgebungen ermöglichen eine Vielzahl funktionaler und nichtfunktionaler Tests, mit denen Unternehmen die Qualität, Stabilität und Sicherheit ihrer Anwendungen umfassend prüfen können. Im Folgenden sind gängige Testszenarien aufgeführt, die typischerweise in der Cloud durchgeführt werden:

• Funktionstests: Diese Tests prüfen, ob die Anwendung wie vorgesehen funktioniert. Dazu zählen unter anderem Smoke-Tests, Sanity-Tests, White-Box- und Black-Box-Tests, Integrationstests, Unit-Tests sowie Benutzerakzeptanztests (User Acceptance Tests, UAT).
• Nichtfunktionale Tests: Diese konzentrieren sich auf die Bewertung von Eigenschaften, die über das reine Funktionsverhalten hinausgehen. Typische Testziele sind Leistung, Benutzerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit – insbesondere bei webbasierten Anwendungen.
• Systemtests: Systemtests prüfen das Zusammenspiel aller Komponenten einer Anwendung in ihrer Gesamtheit, um sicherzustellen, dass alle Funktionen erwartungsgemäß arbeiten.
• Interoperabilitätstests: Diese Tests stellen sicher, dass die Anwendung auch dann stabil und funktional bleibt, wenn sich ihre Infrastruktur ändert oder neue Systemkomponenten hinzukommen.
• Stresstests: Sie analysieren, wie gut eine Anwendung unter extremen Belastungen arbeitet, etwa bei sehr hoher Nutzeraktivität oder Ressourcenauslastung.
• Lasttests: Hierbei wird simuliert, wie sich die Anwendung unter typischen bis hohen Benutzerlasten verhält. Ziel ist es, Engpässe und kritische Schwellenwerte frühzeitig zu erkennen.
• Latenztests: Diese Tests messen die Verzögerung zwischen Nutzereingabe und Systemantwort – ein wichtiger Indikator für die Performance.
• Leistungstests (Performance Testing): Dabei wird die Performance der Anwendung unter kontrollierten Lastbedingungen geprüft, um Leistungsgrenzen, Engpässe und Reaktionszeiten zu identifizieren.
• Verfügbarkeitstests: Diese prüfen, ob die Anwendung auch bei Infrastrukturänderungen durch den Cloud-Anbieter weitgehend ausfallsicher bleibt.
• Multi-Tenancy-Tests: Bei diesen Tests wird untersucht, ob die Anwendung auch bei gleichzeitigem Zugriff durch mehrere Nutzer oder Mandanten stabil bleibt.
• Sicherheitstests: Sie dienen dazu, potenzielle Schwachstellen im Anwendungscode oder in der Datenverarbeitung zu identifizieren und Sicherheitslücken zu schließen.
• Disaster-Recovery-Tests (DR-Tests): Diese Tests simulieren Notfallszenarien wie Serverausfälle oder Datenverluste und überprüfen, ob Systeme und Daten wiederhergestellt werden können.
• Browser-Leistungstests: Hierbei wird die Performance der Anwendung in unterschiedlichen Webbrowsern getestet, um plattformspezifische Schwächen aufzudecken.
• Kompatibilitätstests: Diese Tests prüfen, wie zuverlässig die Anwendung auf verschiedenen Betriebssystemen funktioniert.

Cloud-Tests im Vergleich zu Vor-Ort-Tests für Anwendungen

Es gibt mehrere entscheidende Unterschiede zwischen dem Testen von Anwendungen in der Cloud und vor Ort.

Im Vergleich zu einer traditionellen lokalen Testumgebung bietet das Testen in der Cloud erhebliche Vorteile in Bezug auf Kosteneffizienz, Flexibilität und schnellere Markteinführung. Cloud-Tests basieren auf nutzungsabhängigen Preismodellen, was bedeutet, dass Unternehmen nur für die tatsächlich genutzten Ressourcen bezahlen. Dies führt zu einer besseren Kostenkontrolle und ermöglicht eine schnellere Skalierung der Testumgebung. Im Gegensatz dazu erfordern Vor-Ort-Tests höhere Investitionen in Hardware und Infrastruktur sowie laufende Wartungskosten. Zudem besteht das Risiko einer Unterauslastung der Ressourcen, da Hardwarekapazitäten für den Testzeitraum oft überschätzt werden.

Cloud-Tests ermöglichen es Teams, von jedem beliebigen Ort aus auf Testumgebungen zuzugreifen – vorausgesetzt, es besteht eine Netzwerkverbindung. Dies ist ein klarer Vorteil gegenüber Vor-Ort-Tests, die physisch an den Standort der Infrastruktur gebunden sind und damit weniger Flexibilität bieten.

Obwohl sich die Methoden und Technologien für funktionale Tests von Cloud-basierten Anwendungen nicht wesentlich von denen für traditionelle Anwendungen unterscheiden, gibt es wichtige Unterschiede in den vorbereitenden Sicherheitsmaßnahmen. Bei Cloud-Tests, die auf Produktionsdaten zugreifen, müssen zusätzliche Sicherheits- und Datenschutzmaßnahmen implementiert und validiert werden, um die Integrität der Daten zu gewährleisten. Diese Prozesse müssen vor Beginn der Tests etabliert werden, was in der Regel mehr Aufwand bedeutet als bei internen Anwendungen.

Ein weiterer Vorteil von Cloud-Tests ist die hohe Flexibilität. Die Einrichtung von Cloud-Testumgebungen erfolgt deutlich schneller als die Vorbereitung einer lokalen Infrastruktur. Ressourcen können nach Bedarf hinzugefügt oder reduziert werden, sodass Unternehmen ihre Tests dynamisch anpassen können. Im Gegensatz dazu erfordert die Einrichtung einer lokalen Testumgebung in der Regel eine detaillierte Planung und erhebliche Investitionen in Hardware und Infrastruktur, was zeitaufwendig und teuer sein kann.

Tests in der Cloud durchführen

Bevor Unternehmen mit Cloud-Tests beginnen, ist es entscheidend, die richtigen Cloud-Test-Tools und -Dienste auszuwählen, die am besten zu ihren Anforderungen passen. Ein maßgeschneiderter Testansatz kann verschiedene spezifische Tools für unterschiedliche Testszenarien umfassen, zum Beispiel Leistungstests, Lasttests, Stresstests oder Sicherheitstests. Alternativ entscheiden sich viele Unternehmen für Testing-as-a-Service-Produkte (TaaS), bei denen externe Anbieter die Durchführung der Tests übernehmen. Dieser Ansatz kann die Kosten und den Arbeitsaufwand im IT-Management reduzieren, ist jedoch möglicherweise nicht die beste Lösung für Unternehmen, die detailliertes Fachwissen über spezifische Infrastrukturen oder sehr maßgeschneiderte Testszenarien benötigen.

Die folgenden bewährten Verfahren und Schritte sind beim Testen in der Cloud von Bedeutung:

1. Definieren Sie die Testziele: Zu Beginn sollte klar festgelegt werden, welche Ziele mit den Tests verfolgt werden. Ob es sich um Funktionstests, Leistungstests, Sicherheitstests oder eine Kombination dieser handelt, muss vorab bestimmt werden.
2. Wählen Sie die Cloud-Test-Tools aus: Auf Basis der festgelegten Testziele sollten geeignete Cloud-Test-Tools ausgewählt werden, die die erforderlichen Tests durchführen können. Dabei kann es sich um Last-, Funktions- oder automatisierte Tests handeln.
3. Richten Sie eine Testumgebung ein: Die Einrichtung einer Testumgebung in der Cloud ist erforderlich, um realen Benutzerverkehr nachzubilden. Dazu gehört die Konfiguration von virtuellen Maschinen, Datenbanken und anderen Cloud-Ressourcen, die zusammen eine Produktionsumgebung simulieren.
4. Führen Sie Tests durch: Die eigentlichen Tests können nun in der Cloud durchgeführt werden, einschließlich Belastungstests zur Bewertung der Leistung unter Stress und Funktionstests zur Überprüfung, ob alle Funktionen wie geplant arbeiten.
5. Überwachen und Analysieren der Ergebnisse: Nach Abschluss der Tests sollten die Ergebnisse mithilfe von Analyse-Tools überwacht werden, um Einsichten in die Leistung, Fehlerraten und die Benutzererfahrung zu erhalten. Dies hilft dabei, Engpässe zu identifizieren und Bereiche zu finden, die verbessert werden müssen.
6. Iterieren und optimieren: Basierend auf den Testergebnissen sollten Anpassungen an der Anwendung oder den Testszenarien vorgenommen werden. Die Integration von Continuous-Integration-Plattformen kann dazu beitragen, Tests bei jeder Codeänderung zu automatisieren, sodass schnelles Feedback und iterative Verbesserungen ermöglicht werden.

Wägen Sie Ihre Optionen ab

Cloud-Tests können eine Vielzahl von Zielen abdecken, zum Beispiel die Beurteilung der Funktionsweise von IaaS- oder PaaS-Angeboten, die Funktionsweise von SaaS-Anwendungen oder die Verwendung von Cloud-Tools als Ergänzung einer bestehenden Qualitätssicherungsstrategie. Auch wenn Cloud-Tests viele Vorteile wie Kostensenkung, erhöhte Flexibilität, schnellere Testdurchführung und verbesserte Zusammenarbeit bieten, gibt es dennoch Herausforderungen, die mit der Nutzung der Cloud verbunden sind.

Wenn Unternehmen verschiedene Testmethoden in Betracht ziehen, sollten sie vorrangig sicherstellen, dass die ausgewählten Methoden zu ihren spezifischen organisatorischen Anforderungen passen. Unternehmen, die Cloud-Testing-Methoden wählen, sollten die verfügbaren Optionen für Cloud-Testing-Tools und -Techniken sorgfältig abwägen, basierend auf der Art der Cloud-Tests, die sie durchführen möchten, sowie den technischen Details ihrer Anwendungen und der verwendeten Cloud-Infrastruktur.