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上雲測試,這些關鍵點你get 到沒有

 導讀,先從雲化說起,再談談雲化形態下,除了常規的功能測試,雲化的測試,還需要有幾個必須要get到的硬核指標,最後在分別詳解這些關鍵點硬核指標是什麼,和如何測試呢。這是個值得深思的問題,希望所有測試人都get 到這些,且比貼子說提到的做得更多,提煉出更多 check point。

     先回顧一下雲化的掘起之大勢

     當下oracle裁掉整個中國研發中心,正鬧得沸沸揚揚,一關鍵原因是,oracle受雲端計算等新興技術衝擊,自身業務成長乏力甚至下滑,所以更關注成本控制,從而進行戰略性人事調整,為雲端計算騰出更多資源;今天,阿里雲已超越微軟Azure,成為僅次於亞馬遜AWS的世界第二大雲端計算公司,10年前在百度和騰訊都不看好的情況下,馬雲認為雲端計算是未來,每年投入1億,不知道猴年馬月鹹魚翻身的情況下,馬雲就這樣投了王堅的阿里雲10年,最後真的把馬化騰說要1000年才做成的事給辦了!但是當時全中國沒有一家公司願意投入雲端計算這種“虛無縹緲”的事業中,最艱難的時候,80%的工程師因各種原因離開了阿里雲,十年前的王堅博士,在很多人眼中就是一個不折不扣的“騙子”。

      早期雲廠商,主要提供的雲資源偏重於iaas 層,當前隨著雲端計算的深入發展,從iaas,到paas ,serverleess  加容器技術,已經成為雲廠商標配產品,雲化是一個不可逆轉的趨勢,已被大眾所接受,當然受一些非技術因素的限制或是一些歷史包袱的限制,混和雲,多雲和公有云一道將長期存在。越來越多的公司把服務放在雲端,小公司可能只是僅僅把服務搬到雲端(也就是把先前的本部署,搬到雲端),實際上這是不真正的雲端計算,當然容災備份能力有質的提升,saas 廠商,或是大廠商,會在雲廠商的pass 平臺上,構建一個膠水層, 整合PAAS和SAAS形成自己的雲管理平臺,透明實現彈性計算,橫向擴充套件和視覺化運維監控等非功能性的管理需求。

 

       雲化測試這些非功能性必測的硬核關鍵點必須get 到 

       這些非功能性硬核關鍵點和雲端計算的特性有著必然的關係,同時也和服務的可靠性,服務的計量和治理有著密切的關係。簡單來說你要保證你的雲服務的可靠性,可用性,可管理性,必須具有一些雲化後的非功能性指標,因為你業務功能再好用,不可靠,對使用者來說是沒有保障的,如下8個硬核點就是雲化的非功能指標,後續一節再分別講述,這些硬核點的的定義以及如何來測試這些點,特別是第1,第2,第3,這三個缺一不可,否則你的軟體只是搬到雲端,並不具備任何雲端計算的特性,也就是假雲。

     第1彈性,也叫自動伸縮;

     第2,服務無狀態;

     第3 ,多租戶支援;

     第4,故障轉移/隔離;

     第5 ,服務限流保護;

     第6 ,應用安全;

     第7 ,呼叫鏈追蹤,

     第8 ,視覺化服務治理(可觀測,可自動健康檢查,服務優雅關閉等)

 

用一個示例來說明8個硬核點以及測試方法或手段

     下圖是一個在aws,建一個VPC  且通過VPN和本地服務組成一個混合雲的網路架構圖,

     建立4個子網,分別用於部署:租戶註冊 Web程式、資料庫、進銷存 Web程式、進銷存 App程式;,為了實現高可用性,每種型別的子網按照可用區各建立a、b兩個。

     租戶註冊成功後,呼叫CloudFormation介面,自動部署的雲進銷存業務系統。(實際是物理隔離)

 

    再回到前述8個硬核指標

 

    第1彈性,也叫自動伸縮

           說起彈性,先從常說的雲伺服器,ecs 說起,它就是Elastic Compute Service的縮寫 ,是一種處理能力可彈性伸縮的計算伺服器,這是從IAAS (更偏硬體資源:CPU,記憶體,磁碟,網路)層來實現彈性,這解決了硬體或是底層資源的彈性;實際從提供雲服務的軟體層現來看,還要有軟體自身的彈性也就是saas或是paas層的彈性,例如,需要根據時間或是其他的策略(基於流量,或是硬體資源的特定基線)橫向擴充套件,如高峰期,掛號服務需要10個節點才能保證支撐高峰期的併發量,非高峰期,再減少掛號服務節點,騰出計算資源做其他事情。在雲上,實現叢集節點的擴充套件是很簡單的事,配置好擴充套件策略即可。測試的時候, 必須把彈性作為一個check point ,如何驗證,從前面其定義就能明白,這裡就不再重複了。現在問題來了,動態擴的服務,如何讓叢集感知,且可用呢,請看如下第2項

     第2,服務無狀態;

       接上一個問題,動態擴的服務,如何讓叢集感知,且可用呢?讓叢集感知有兩個辦法,一是服務在橫擴的時候,向ELB(負載均衡)動態註冊(如果擴充套件了節點,需要手動配配置並重啟負載均勻相關元件,這不叫彈性),或是通過服務發現註冊元件來實現,這有很多成熟的技術,這裡就不多說明,重點是,新橫擴出來的服務,加到集群后,要讓他能對處提供服務,這要求服務是無狀態的 ( 比如會話session ,或其他上下文,不依賴服務所在屬主容器,如tomcat ,jetty,weblogic ,iis等),否則某個請求被路由到新擴的服務節點時,可能會為因為會話或上下文的問題,導致服務在業務上不可用。測試的時候, 必須把服務無狀態作為一個 check point,如果服務實現方,是通過在負載均衡上通過“ 黏住” 策略,來實現會話共享,的話,有一個大問題,當服務節點減少,或是某些服務節點掛掉時,之前這些服務節的服務的客戶端後續的請求,轉移到其他節點,session 就會丟失,通常做法是,把session或上文下外接在服務執行緒所在容器(tomcat ,jetty,weblogic ,iis等)之外,如memcache 中,redis 中。

     如何驗證這個無服務的檢查點呢?假定是一個Web 程式,通過關閉單一節點,再重啟檢查,是否為同一個session。測試這個完全可以在非雲環境來驗證,用一個單單一節點來測試(非叢集模式),比如先登入,進入到某頁面,且準備做某個對session 有依賴的操作,這時,停下正要操作的功能,先停掉這個節點,然後重啟這個節點,,重啟後再在之前登入的頁面上,接著做這前的作操作,並沒有提示要重登入,或是session過期,操作成功,可以驗證;當然也可以用兩個節點來驗證(叢集模 式),每個節點上,放兩個相面的頁面,在上面,打印出session id ,以及節點的名稱,先請求這頁面,記下列印的session id 及節點名,關掉任意一個節點,再重新整理這頁面,看看列印的session id 一樣不,如一樣,只是節點名變了,說明服務是無狀態的。還有其他方法,這裡只是拋磚引玉,提供一下思路。如純後臺API ,只要檢認證資訊是否過期,或是是否是同一個認證資訊。

     

     第3 ,多租戶支援;

     既然是雲上的服務,必須要求不同的客戶(租戶/單位/組織)都能使用,且互不影響,實現多租戶,通常有兩種隔離方式,邏輯隔離和物理隔離;邏輯隔離指,大家其用一套系統,只是在資料庫層在表中加一個欄位,資料所屬租戶;物理隔離,這每個租戶單獨部一套系統。測試的時候, 必須把多租戶支援作為一個 check point,測試方法,通過對隔離的闡述,自然就知道如驗證,支不支援多租戶,以及是以什麼方式隔離。上面示例中,租戶註冊成功後,呼叫CloudFormation介面,自動部署的雲進銷存業務系統,這實際是物理隔離。

    

      第4,故障轉移/隔離;

       雲服務,一定會有出故障的時候,為了保政故障產生的影響最小,必須有應對故障的策略,故障轉移也分兩個層面的,,一個是IAAS層的,一個是業務服務自身的故障轉移。如整個系統宕機,或是有故障,利用映象,自動重新例項化一個例項,只是網路屬性未變,這是IAAS層面的,在PAAS看來,實際是和之前是無差別的,相當於,傳統方式下,快速啟用冗餘或備用的伺服器、系統、或者硬體接替它們工作;另一個是軟體層面,業務服務系統,在服務不可用時,支援的重試邏輯,同時支援重試,就要求保持冪等性(簡單說,對同一個資料做同一個操作,做一次和做N次,結果是一樣的),或對出錯的服務進行隔離,不隔離會引發雪蹦效應,或是採用服務降低的錯施。一句話,測試的時候, 必須把故障轉移/隔離作為一個 check point, IAAS層的轉移,只需向雲廠商確認即可,基本上雲廠商這層面都已實現,軟體方面的故障處理,需要根據隔離策略來執行相應的測試,細節具體根據具體應用再詳查,主要是不要漏過這個測試點。

     第5 ,服務限流保護;

     既然是公有云,面向的是所有你的客戶,某些情況下,訪問量會爆增,或是受到惡意的訪問攻擊,這時服務的可靠性,隱定性也必須得到保障,通過對併發訪問/請求進行限制或者一個時間視窗內的請求進行限速來保護系統,一旦達到限制速率則可以拒絕服務或者排隊等待,從而使服務不會引過多的訪問而崩潰,這就是限流。

    測試方法,通過壓測,或是增加到併發量,到系統支援的極限後,系統有沒有因訪問量太大而崩潰。測試的時候, 必須把服務限流保護作為一個 check point

    

 第6 ,應用安全;

       服務放雲上,面向整個互連網,除了要應對惡意的攻擊,還要防止伺服器被劫持,還要保證資料安全,和授權內訪問等等,安全是一個很專業的一個方向,測試的時候, 也必須把安全作為一個 check point, 測試人員在這方面,只能做一些常規的安全測試,如SQL 注入,XSS跨站攻擊,敏感資訊是否明文傳輸, API的訪問是否要通過驗證,一些等存級別高的業務,還需要雙向認證,甚至實名認證等,其他的則需要請專業的安全公司進行全面的安全測試,他們能掃描出系統存在的安全漏洞和不安全的因素,並給出好的整改建議。

 

     第7 ,呼叫鏈追蹤,

         這要看服務是否是一個分散式應用,分散式應用中,系統存在互相呼叫的情況,形成一個 呼叫鏈,通常一個請求,會引發A元件,呼叫B,元件,B元件呼叫C ,C呼叫D,可能還有更長的呼叫鏈,實話說,呼叫鏈追蹤,有點偏向於運維,在測試時,分散式環境下,不借助呼叫鏈追蹤有些問題根本沒法定位,比如說,某個請求出錯了,實際是錯呼叫鏈的哪個節點上,或是某個功能很慢,慢在哪,不借助於呼叫鏈追蹤,你都沒辦法跟程式,就算讓研發自己打斷點,也要搞死人的,分散式加叢集,同一個服務,每次呼叫時,呼叫鏈都可能不一樣。上雲的應用,通常是分散式用,作為測試人員,也有必要把呼叫鏈追蹤作為一個 check point,才能在分散式場景下,提出定位更準,更專業的問題,而不只在BUG的表像上。開源呼叫鏈追蹤有zipkin,pinpoint,skywalking等。呼叫鏈跟蹤需要研發那邊來整合,測試這邊要get到這個點和會使用。下圖是昨天用zipkin 的一個截圖示例

 

 

    第8 ,視覺化服務治理(可觀測,可自動健康檢查,服務優雅關閉等)

       服務治理,也是偏運維的東東,他自身的定義,各位可以自行百度;在這裡,我只簡單場景上來說明,服務治理的大概意思,你的服務在雲上,可靠性要有保障,主要在於預防,不能抓瞎,真正問題發生了,就炸鍋了,需要通過視覺化的方式,觀測到服務的狀態,健康狀態,流量情況,響應速度,併發量,資源使用情況等,並根據於些,採用自動或半自動的方式啟動彈性擴充套件,或是採取隔離,熔斷等措施,以保障服務的可用性。在devOps 大行其道的當下,測試人員向運維多靠一點不是壞事,會給測試提供更多靈感和帶來更多測試手段。雲上的服務。服務優雅關閉,順帶提一下,要關閉某個服務時,正在服務中執行相關業務執行緒會同進被關掉,也就意味著這些業務操作肯定要失敗,與之相反服務優雅關閉,指在關閉前,他會拒絕新的進求進來,同時要完成當前的所有業務後,才關閉,有點像銀行的視窗,不接受業務了,但要把當前正辦理的業務處理完。測試人員以此作為一個 check point ,可用來驗證雲服務實現水平的高低,又能為服務的可靠性測試提代相關測試手段/方法,這個點也要get 到。

 

     總結來說,就是測試雲上應用,除了業務功能自身的測試,還要測試上述提到的8個非業務功能硬核點,特別是前3點,是區分真雲,假雲最關鍵點;雲化絕對是不可你逆轉的趨勢,測試人的相關觀念也要以時具進,才能跟上發展的需要。當然個人水平有限,認知有限,論述後可能會存在偏頗之處,歡迎拍磚和補充。itest 測試技術團隊,一直關注測試新技術,新前沿,並以itest 開源管理測試軟體作為理念的落地實現,itest ,是一款匯聚10年經驗,流程驅動測試的開源的測試管理軟體,是我們測試人自己開發測試管理軟體,體現我們對測試的情懷,是最懂測試人的開源測試管理軟體新秀  ;Itest 開源團隊成員由來自對軟體測試有情懷,熱衷於開源,又熱心傳播分享我們測試理念的一群人組成。(流程驅動開源測試管理軟體新秀官網)