分布式協(xié)同軟件測試平臺研究

陳琦

（國電南瑞研究院 江蘇省南京市 210000）

在軟件開發(fā)過程中，利用合理的軟件測試平臺，能夠在極大程度上提升軟件整體的測試效率。因此，當前相關(guān)領(lǐng)域的研究人員正逐步通過各類現(xiàn)代化的技術(shù)手段，構(gòu)建自動化的軟件測試平臺，對于未來軟件企業(yè)的建設和發(fā)展而言具有十分重要的價值意義[1]。當前，現(xiàn)有軟件測試平臺已經(jīng)能實現(xiàn)對多種不同類型軟件協(xié)同測試的功能，并做到對軟件測試整個過程中的跟蹤和管理。傳統(tǒng)軟件測試平臺在開發(fā)階段，大多采用虛擬機技術(shù)實現(xiàn)對平臺自動化測試環(huán)境以及監(jiān)控環(huán)境的構(gòu)建[2]。但這種方法在實際應用過程中，會產(chǎn)生更加高昂的開發(fā)成本，并且耗時較長，平臺在日常運行過程中很難得到維護等問題。工業(yè)自動化領(lǐng)域中，大多數(shù)用戶需要基于分布式計算環(huán)境，進行軟件測試，用戶數(shù)量龐大，功能全面而復雜，這進一步導致現(xiàn)有的軟件測試平臺不能滿足用戶需求?；诖?，本文開展分布式協(xié)同軟件測試平臺研究。

1 分布式協(xié)同軟件測試平臺設計

1.1 選擇平臺搭建技術(shù)

為實現(xiàn)對分布式協(xié)同軟件測試平臺的搭建，首先根據(jù)平臺的運行特點，選擇為其提供運行環(huán)境的vSphere 服務器。同時，為方便對平臺進行管理，還需要通過虛擬服務器對vSphere 服務器搭建的虛擬環(huán)境進行管理。在平臺虛擬環(huán)境中，通過引入不同的管理程序，能夠根據(jù)需要創(chuàng)建的平臺客戶端，對每個虛擬機進行系統(tǒng)化的安裝和分布式協(xié)同管理[3]。為滿足本文設計平臺的分布式需要，選擇將多臺虛擬機相連的方式，構(gòu)建一個分布式拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡，針對該網(wǎng)絡當中的多臺虛擬機協(xié)同和監(jiān)控，主要是通過部署在虛擬機上的各個軟件完成，以此實現(xiàn)對軟件的自動化測試。在實際測試過程中，平臺用戶可以通過選擇不同的待測試軟件的屬性和類型，對軟件進行測試，并同時配合多臺虛擬機實現(xiàn)協(xié)同[4]。由于當前，傳統(tǒng)自動化工具和技術(shù)已經(jīng)無法滿足本文平臺的運行需要，因此，本文通過對多種不同的搭建技術(shù)的選擇，實現(xiàn)對平臺的構(gòu)建。為實現(xiàn)本文分布式協(xié)同軟件測試平臺的設計與開發(fā)，綜合其各項優(yōu)勢，得出如下搭建技術(shù)應用流程：

利用Python 跨平臺計算機程序?qū)崿F(xiàn)對本文平臺中各個虛擬機的控制、查詢以及相互之間的通信協(xié)同功能；利用vSphere 腳本控制，結(jié)合自動化工具對vSphere 圖像當中的元素進行抓取。再利用獲取到的控件對象，對虛擬機的自動化腳本操作進行編寫；利用Jenkins 開源軟件集成工具對平臺在運行過程中的外部調(diào)用執(zhí)行工作進行監(jiān)控，將平臺虛擬機上的操作根據(jù)Jenkins 能夠識別的格式進行編寫，并在軟件測試過程中，通過調(diào)取相應的指令執(zhí)行自動化腳本；利用Power CLI 命令行工具通過技術(shù)開發(fā)官方提供的接口，對vSphere 服務器在運行過程中的各項自動化行為進行管理。

1.2 分布式協(xié)同軟件測試平臺整體框架結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)軟件測試需要，本文構(gòu)建的分布式協(xié)同軟件測試平臺整體框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1：分布式協(xié)同軟件測試平臺整體框架結(jié)構(gòu)

由圖1可知，本文分布式協(xié)同軟件測試平臺當中包含了一個用于進行網(wǎng)絡互連的Server 服務器和若干個sSphere 用戶、一個vSphere 服務器，一個或多個資源服務器。其中vSphere 服務器是本文設計的測試平臺的控制中心，主要用于對集群當中各個虛擬機傳輸?shù)南鄳芾碇噶钸M行發(fā)送[5]。需要在本文測試平臺中進行測試的軟件，需要在腳本執(zhí)行要求的自動化測試環(huán)境當中，按照不同的部署結(jié)合Power CLI 命令行工具，將其傳輸?shù)綄奶摂M機當中。同時，測試過程中，用于協(xié)同多個虛擬機的程序也同樣需要部署在相應的虛擬機當中。并且，Resource 資源服務器還需要為軟件處理環(huán)境提供所需的軟件安裝包、工具安裝包以及自動化腳本等相關(guān)內(nèi)容的代碼。

1.3 測試用戶敏感信息安全保護

由于本文分布式協(xié)同軟件測試平臺的主要應用場所是常見的各類網(wǎng)絡環(huán)境，因此在測試過程中為了保證軟件的安全性，防止其內(nèi)部敏感信息泄露，本文還需要對測試用戶的敏感信息進行安全防護，以此保證軟件公司的利益。在控制各個虛擬機進行對軟件的測試時，設置兩個需要進行身份驗證的模塊。第一個模塊設置在與vSphere服務器連接的位置，用戶在本文測試平臺上，無論是通過圖形界面登錄，還是通過控制命令的形式登錄，都需要進行vSphere用戶認證。第二個模塊設置在Master 程序在執(zhí)行相應測試指令過程中，需要由用戶提供當前測試設備以及目標設備的操作用戶認證。同時，由于登錄內(nèi)容也屬于用戶的敏感信息，因此考慮到登錄賬戶的安全問題，應當選擇安全級別較高的網(wǎng)絡環(huán)境作為登錄環(huán)境，并且在用戶輸入相應賬號和密碼時，不以明文的形式顯示、存儲和傳輸。同時，為了進一步保證用戶敏感信息的安全，本文引入證書認證的方式，對用戶敏感信息進行二次保護。在平臺部署階段，通過輸入密碼的方式生成相應的加密證書。利用本文測試平臺當中的Master 程序，根據(jù)證書和用戶創(chuàng)建的內(nèi)部證書對象，對后續(xù)測試過程中的相應指令進行驗證，以此確保用戶敏感信息的安全性。

表1：兩種測試平臺實驗結(jié)果對比表

1.4 自動化測試環(huán)境部署

為進一步提高本文分布式協(xié)同軟件測試平臺的測試效率，在對平臺協(xié)同測試環(huán)境進行部署時，通過引入Jenkins 技術(shù)，實現(xiàn)開源項目的應用平臺設計，以及豐富本文測試平臺的功能，并實現(xiàn)插件的可擴展性，方便后續(xù)測試平臺的集成和交付。選擇本文測試平臺框架當中相對穩(wěn)定的虛擬機，在其中引入帶有Jenkins 技術(shù)的服務器，在利用Jenkins 技術(shù)對虛擬機上部署的客戶端管理的過程中，可通過Jenkins 對服務器中創(chuàng)建的各類任務進行管理，以此完成對虛擬機的管理、軟件安裝以及相應腳本的運行。引入Jenkins 技術(shù)，實現(xiàn)自動化測試環(huán)境部署的主要流程為：

第一步，對測試部署環(huán)境當中的虛擬機執(zhí)行關(guān)機動作；

第二步，對平臺當中的虛擬機執(zhí)行鏡像恢復操作。在鏡像設置當中主要包含：啟用重啟后自動登錄模塊、禁用重啟后輸入關(guān)機原因?qū)υ捒?、版本更新等?/p>

第三步，對測試平臺部署環(huán)境當中的虛擬機執(zhí)行開機操作；

第四步，根據(jù)不同軟件的測試需要，在相應的虛擬機當中安裝軟件，并設置相應的配置。安裝的軟件除了包括需要進行測試的軟件以外，還應當包括支持自動化測試的軟件平臺；

第五步，對平臺部署環(huán)境當中完成部署的虛擬機執(zhí)行重啟操作；

第六步，將測試平臺當中相應的虛擬機進行協(xié)同控制；

第七步，啟動平臺當中的自動化測試腳本。

根據(jù)上述操作，完成對本文測試平臺的自動化測試環(huán)境部署。

2 對比實驗

為驗證本文設計的分布式協(xié)同軟件測試平臺在實際應用中的效果，選取常見的幾種軟件作為待測對象，分別為Redundancy Client12.0、View FV Client13.5、Talk Wisn Server 10.8 等。分別利用本文設計的測試平臺和傳統(tǒng)測試平臺對上述多種類型軟件進行測試，為了保證實驗的客觀性，將兩種平臺同時搭建在Windows 9 系統(tǒng)當中，并保證在搭建的過程中，除本文設計的各個條件存在差異外，其余可能影響實驗結(jié)果的條件均保持一致。對比兩種測試平臺在進行不同測試用例時的耗時情況?？紤]到在實驗過程中可能會受到周圍影響因素的干擾，因此為了進一步保證本文實驗的公正性，每種測試用例均在兩種平臺上執(zhí)行5 次，并取5 次的平均值作為結(jié)果。完成上述操作后，將實驗結(jié)果進行記錄，并繪制成如表1所示的實驗結(jié)果對比表。

表1中的測試用例A～E 分別表示為：啟動主服務器，保持備用服務器運行；同時啟動主服務器和備用服務器；啟動備用服務器，保持主服務器正常運行；斷開主服務器；斷開備用服務器。由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，本文測試平臺的耗時在各個測試用例當中均明顯小于傳統(tǒng)測試平臺的耗時。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，造成這一實驗結(jié)果產(chǎn)生的主要原因是本文測試平臺在測試過程中采用了判斷目標出現(xiàn)或消失的方式替代傳統(tǒng)測試平臺的等時操作，因此時間成本得到明顯的降低。因此，通過實驗進一步證明，本文提出的分布式協(xié)同軟件測試平臺在實際應用中能夠有效提高測試平臺的響應速度。

3 結(jié)束語

針對復雜的分布式軟件在進行測試過程中需要多臺設備協(xié)同配合的問題，本文提出了一種全新的分布式協(xié)同軟件測試平臺，并通過實驗證明了該平臺的應用效果。將該測試平臺應用于實際，能夠有效提高對軟件的測試效率，值得在軟件企業(yè)中廣泛應用。