[发明专利]虚拟计算系统的自动化测试平台

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种虚拟计算系统的自动化测试平台。

背景技术

计算系统虚拟化是指将一台物理计算机系统虚拟化为一台或多台虚拟计算机系统，每个虚拟机都拥有自己的虚拟硬件(如CPU，内存，设备等)，来提供一个独立的虚拟机执行环境。虚拟机中的操作系统认为自己仍然是独占一个系统在运行。虚拟化技术具有一系列特有的自身优势：

1)封装性

虚拟机快照是将运行中的一个虚拟机的某个时间点的状态抓取下来，就像抓拍一张相片一样。虚拟机克隆就是从一个虚拟机的执行环境复制出一个或多个相同的虚拟机。虚拟机的挂起，暂停一个运行中虚拟机，将其运行环境保存在磁盘上。优秀的封装性使得虚拟机的保存更容易，从而在灾难恢复中发挥更大的作用。虚拟机的快照和克隆等使得部署各种软件运行环境更容易，使得软件开发的测试和调试更为快捷方便。

2)多实例

在一个计算机上运行多个虚拟机使得资源的调度更加优化。不同的虚拟机有不同的繁忙和空闲时段，忙闲交错使得单个计算机的系统资源利用率大大提高。产业界大力推广的服务器整合(server consolidate)，将多个物理服务器合并到少数几个计算机上，作为虚拟机来运行。这样可以用更少的服务器获得同样的整体性能，并大大提高计算机性能的利用率。伴随着处理器性能的不断提升，特别是多核时代的到来后，虚拟化服务器整合比也在不断提高。由于虚拟化技术拥有高效，节能省电和节省空间等多种优势，无论是大型企业数据中心整合还是中小型企业的经济型服务器选型，虚拟化都在其中扮演着重要的角色。事实上，实施服务器虚拟化可以让客户获得更大的效益。虚拟化技术能够为公司节约大量的成本，降低了系统管理成本，节约人力，提高旧业务系统的性能，还降低了新系统的开发部署成本。

3)隔离性

如果一个虚拟机的操作系统由于故障或受到恶意破坏崩溃了，其他虚拟机中应用程序仍然可以继续正常运行，故障或破坏被天然地隔离在一个虚拟机内。这种隔离性支持多个用户在同一台物理服务器上对不同的应用程序进行独立的操作。

4)硬件无关性

虚拟化是资源的逻辑表示而不受物理限制的约束。由于虚拟化层的抽象，虚拟机与底层的硬件没有直接的绑定关系。因此，尽管目前的计算机体系结构呈现很大的异构性，但是只要另一台物理机上提供相同的虚拟硬件抽象层，一个虚拟机就能无缝地迁移过去。有了虚拟机的迁移技术，计算机需要硬件维护时，可以将其上运行中虚拟机暂时迁出，等维护结束后再迁回。

虚拟化技术实现了资源的逻辑抽象和统一表示，在服务器，网络及存储管理方面都有着突出的优势，大大降低了管理复杂度，提高了资源利用率和运营效率，有效地控制了成本，有利于节能环保，对大规模数据中心的管理有重要意义，同时也是实现云计算、绿色计算的支撑技术。

由于VMM(Virtual Machine Monitor)作为新生事物，专门针对它的性能评测工具开发尚在早起阶段。基于传统操作系统的性能评测方法，即通过在虚拟机上运行传统操作系统的性能评测工具，尽管并不能完全反映VMM的性能，但是通常情况下，它在一定程度上还是反映了VMM的某方面性能。而且，基于传统操作系统性能评测工具普遍被大家所熟悉，运用起来简单方便。

虚拟环境下的时间虚拟化，尤其是对完全虚拟化下的客户机时间虚拟化本身就存在种种挑战。利用Benchmark进行性能评测时，必须注意到有客户机的时间虚拟化不准确而造成的误差。另外由于虚拟环境下的客户机处理器事实上靠分时共享物理处理器资源实现，因此对于评测工具中甚短的(例如几个或几十个毫秒)任务所花费时间的测量具有很大的颠簸性，如果在这段甚短任务的执行中客户机处理器被调度出去，它被测量到的延迟就会很大，反之可能很小。若果一个评测工具主要依靠测量甚短任务的吞吐量或者延迟来衡量，这个评测工具对虚拟环境的性能评测具有很大的随机性，因而也是不可靠的。

当前虚拟机的测试方法较少而且分布零散，难以进行系统、准确的测试。一般使用测试脚本或者手工执行，操作繁琐，耗时耗力，效率较低，需要花费测试人员大量的时间和精力，而且不利于测试过程重复执行。手工命令行执行测试，无法便捷得监控待测机器测试过程中性能变化。也缺乏对测试结果直观和可视化的呈现。测试结束后，测试脚本和测试结果文件零散地分布在各个待测机器上，不利于对测试结果整合，进行对比，叠加分析。