nexarch/mail/internal/smtp/loadtest_test.go

package smtp

import (
	"bufio"
	"context"
	"fmt"
	"net"
	"strings"
	"testing"
	"time"

	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/mail/internal/loadtest"
)

// smtpLoadtestConcurrency/smtpLoadtestSessions — siehe pop3-Pendant für
// die Begründung der Größenordnung (Akzeptanzkriterium 1, QA-07).
const (
	smtpLoadtestConcurrency = 200
	smtpLoadtestSessions    = 2000
)

// Zielwerte (Akzeptanzkriterium 3, QA-07) — festgelegt VOR dem
// entscheidenden Testlauf, siehe Prüfprotokoll QA-07 für die
// Vorab-Messwerte auf 192.168.1.131.
const (
	smtpTargetP95Latency    = 100 * time.Millisecond
	smtpTargetThroughputMin = 500.0 // Sessions/Sekunde
)

// TestLoadtest_SMTPParallelSessionsMeetTargets ist die geforderte
// Pflichtprüfung 1+2 (QA-07).
func TestLoadtest_SMTPParallelSessionsMeetTargets(t *testing.T) {
	if testing.Short() {
		t.Skip("lasttest übersprungen (-short)")
	}
	sink := &fakeSink{}
	addr, stop := startTestServer(t, sink, defaultMaxMessageBytes)
	defer stop()

	resourcesBefore := loadtest.SampleResources()
	result := loadtest.Run(context.Background(), "smtp", smtpLoadtestConcurrency, smtpLoadtestSessions, func(ctx context.Context) error {
		return runSMTPLoadSession(addr)
	})
	resourcesAfter := loadtest.SampleResources()

	p50 := result.Percentile(0.50)
	p95 := result.Percentile(0.95)
	maxLatency := result.Max()
	throughput := result.Throughput()
	heapDeltaMB := float64(resourcesAfter.HeapAllocBytes-resourcesBefore.HeapAllocBytes) / (1024 * 1024)
	cpuUsed := resourcesAfter.CPUTimeSeconds - resourcesBefore.CPUTimeSeconds

	fmt.Printf("QA-07 SMTP-Lasttest: %d Sessions, %d parallel, Dauer %v\n", result.Sessions, result.Concurrency, result.Duration)
	fmt.Printf("  Fehler: %d\n", result.Errors)
	fmt.Printf("  Durchsatz: %.1f Sessions/s (Ziel: >= %.1f)\n", throughput, smtpTargetThroughputMin)
	fmt.Printf("  Latenz p50=%v p95=%v (Ziel: <= %v) max=%v\n", p50, p95, smtpTargetP95Latency, maxLatency)
	fmt.Printf("  Ressourcen: Heap-Delta=%.1f MiB, CPU-Zeit=%.2fs\n", heapDeltaMB, cpuUsed)
	fmt.Printf("  Angenommene Nachrichten (Sink): %d\n", sink.count())

	if result.Errors != 0 {
		t.Fatalf("QA-07 SMTP: %d von %d sessions fehlgeschlagen", result.Errors, result.Sessions)
	}
	if sink.count() != smtpLoadtestSessions {
		t.Fatalf("QA-07 SMTP: erwartete %d angenommene nachrichten, habe %d", smtpLoadtestSessions, sink.count())
	}
	if p95 > smtpTargetP95Latency {
		t.Fatalf("QA-07 SMTP: p95-latenz %v überschreitet zielwert %v", p95, smtpTargetP95Latency)
	}
	if throughput < smtpTargetThroughputMin {
		t.Fatalf("QA-07 SMTP: durchsatz %.1f sessions/s unter zielwert %.1f", throughput, smtpTargetThroughputMin)
	}
	if heapDeltaMB > 100 {
		t.Fatalf("QA-07 SMTP: heap-wachstum %.1f MiB deutet auf ressourcenleck hin", heapDeltaMB)
	}
}

func runSMTPLoadSession(addr string) error {
	conn, err := net.DialTimeout("tcp", addr, 3*time.Second)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer func() { _ = conn.Close() }()
	_ = conn.SetDeadline(time.Now().Add(5 * time.Second))
	reader := bufio.NewReader(conn)

	if _, err := reader.ReadString('\n'); err != nil { // 220-Begrüßung
		return err
	}
	if _, err := conn.Write([]byte("EHLO client.example.com\r\n")); err != nil {
		return err
	}
	for {
		line, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil {
			return err
		}
		if strings.HasPrefix(line, "250 ") {
			break
		}
	}
	if err := sendAndExpectCode(conn, reader, "MAIL FROM:<a@example.com>", "250"); err != nil {
		return err
	}
	if err := sendAndExpectCode(conn, reader, "RCPT TO:<b@example.com>", "250"); err != nil {
		return err
	}
	if err := sendAndExpectCode(conn, reader, "DATA", "354"); err != nil {
		return err
	}
	if err := sendAndExpectCode(conn, reader, "Subject: last\r\n\r\nHallo\r\n.", "250"); err != nil {
		return err
	}
	return sendAndExpectCode(conn, reader, "QUIT", "221")
}

func sendAndExpectCode(conn net.Conn, reader *bufio.Reader, cmd, wantCode string) error {
	if _, err := conn.Write([]byte(cmd + "\r\n")); err != nil {
		return err
	}
	resp, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		return err
	}
	if code(resp) != wantCode {
		return fmt.Errorf("%q: erwartete %s, habe %q", cmd, wantCode, resp)
	}
	return nil
}