CN103425472A - 基于云计算的软件测试环境动态生成系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统，包括：请求与反馈模块；全局控制模块；测试环境动态调度模块；测试环境模板库；测试环境资源监控模块；云端软件测试环境模块。本发明通过云计算中的虚拟化技术，实现测试环境的动态生成、快速生成及可复用，使用户可以按需远程搭建测试环境，不必购买数量庞大的计算机以及在搭建软件测试环境上投入过多精力，从而达到了降低测试成本、提高测试效率的目的。本发明还公开了一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法。

Description

基于云计算的软件测试环境动态生成系统及其实现方法

技术领域

本发明属于测试环境生成系统及实现方法，具体涉及一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统及其实现方法。

背景技术

软件测试是计算机软件上线前质量验收的一个不可缺少的手段，而配置测试环境是测试实施的一个重要阶段，测试环境适合与否会严重影响测试结果的真实性和正确性。软件测试环境是进行软件测试所必需的工作平台和前提条件，包括硬件环境和软件环境，硬件环境指进行测试所必需的服务器、客户端、网络连接设备所构成的环境；软件环境则指被测软件运行时的操作系统、数据库及其他应用软件等构成的环境。

软件环境的搭建是测试工作中工作量最大、最为繁琐但又最为基础的工作。不同版本的操作系统、不同版本的数据库，再加上不同的应用软件等的组合，使得要构建的软件测试环境多种多样，而且软件运行环境需要配置各种相关参数，又要保证测试软件的兼容性，使得构建软件测试环境的工作变得愈加复杂和频繁。测试人员不仅需要为各种组合搭建环境，而且需要在各种环境中切换，这些工作往往使测试人员不胜负担，无法把主要的精力放在测试工作中。传统的软件测试环境搭建方法主要有两种：

1、准备大量的测试用电脑、服务器，使用不同的PC来安装需要的各种环境；

2、为了实现测试环境的可复用、可再现，用GHOST、DriverImage等磁盘备份工具，通过这些工具备份系统环境，使用还原功能恢复再现测试环境。

以上方法存在明显的局限性：各种各样的环境需要占用大量的PC，需要配置的系统环境数量庞大；系统组件一旦有更新，必须重新搭建环境；软件测试环境无法远程搭建；系统还原需要时间；随着环境数量的增多甚至ghost备份的管理也成为问题。

近几年来，国内外学术界对云计算给予了高度关注，但将云计算应用于软件测试方面的研究较少，特别是利用云计算技术动态地生成不同的软件测试环境，以满足不同的用户需求。

发明内容

本发明提出了一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统及其实现方法，通过云计算中的虚拟化技术，实现测试环境的动态生成、快速生成及可复用，使用户可以按需远程搭建测试环境，不必购买数量庞大的计算机以及在搭建软件测试环境上投入过多精力，从而达到降低测试成本、提高测试效率的目的。

本发明提出了一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统，包括：全局控制模块，用于控制云端软件测试环境的生成；请求与反馈模块，用于在所述全局控制模块与用户之间实现信息交互；测试环境模板库，用于存储云端测试环境的模板；云端软件测试环境模块，用于运行云端软件测试环境；测试环境动态调度模块，用于调度所述云端软件测试环境模块中的所述云端软件测试环境；测试环境资源监控模块，用于检测所述云端软件测试环境，并将所述云端软件测试环境模块中的云端软件测试环境的配置信息反馈给所述全局控制模块，发送调度指令到所述测试环境动态调度模块；所述请求与反馈模块与所述全局控制模块连接；所述全局控制模块分别与所述测试环境动态调度模块和测试环境资源监控模块连接；所述测试环境动态调度模块分别与所述测试环境模板库、测试环境资源监控模块和云端软件测试环境模块连接；所述测试环境资源监控模块与所述云端软件测试环境模块连接。

本发明提出了一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统，进一步包括测试环境模板更新模块；所述测试环境模板更新模块分别与所述全局控制模块和测试环境模板库连接，用来更新测试环境模板库中的模块。

本发明还提出了一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，包括以下步骤：步骤一：用户通过所述请求与反馈模块提交测试请求；步骤二：所述全局控制模块判断所述云端软件测试环境模块中是否存在与所述测试请求相应的云端软件测试环境；若存在，所述全局控制模块通知所述测试环境动态调度模块执行复制操作，然后执行步骤五；若不存在，执行步骤三；步骤三：所述全局控制模块判断所述测试环境模板库中是否存在与所述测试请求相应的测试环境模板；若存在，执行步骤四；若不存在，所述全局控制模块通知所述测试环境模板更新模块执行更新操作，然后执行步骤四；步骤四：所述全局控制模块通知所述测试环境动态调度模块执行创建操作，生成与所述测试请求相应的云端软件测试环境；步骤五：所述全局控制模块通知所述测试环境资源监控模块监控所述云端软件测试环境，步骤六：将所述云端软件测试环境的入口信息反馈至所述请求与反馈模块。

本发明的一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，步骤二中，所述测试环境资源监控模块将所述云端软件测试环境模块中云端软件测试环境的配置信息反馈给所述全局控制模块，由所述全局控制模块判断是否存在与所述测试请求相应的云端软件测试环境。

本发明的一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，所述步骤二中，所述复制操作包括以下步骤：步骤A：所述测试环境动态调度模块在所述云端软件测试环境模块中复制与所述测试请求相应的云端软件测试环境。

本发明的一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，所述步骤三中，所述更新操作包括以下步骤：步骤B：所述测试环境模板更新模块根据所述测试请求生成新的测试环境模板，并将所述测试环境模板存储至所述测试环境模板库。

本发明的一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，当所述测试环境资源监控模块探测到所述云端软件测试环境模块的负载不均衡时，所述测试环境资源监控模块通知所述测试环境动态调度模块执行迁移操作；所述迁移操作包括：步骤C1：所述测试环境动态调度模块在所述云端软件测试环境模块中选择低负载节点；步骤C2：所述测试环境动态调度模块将所述所述云端软件测试环境模块中高负载节点的云端软件测试环境迁移至所述低负载节点。

本发明的一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，当用户要求删除云端软件测试环境时，所述测试环境动态调度模块执行删除操作；所述删除操作包括：步骤D：所述测试环境动态调度模块根据要求在所述云端软件测试环境模块中找到指定的云端软件测试环境并删除。

本发明采用的技术特征及其有益效果在于以下方面：

本发明通过利用云计算技术，设计实现了一种动态测试环境生成系统，该系统的优点是：能够实现测试环境的远程搭建、快速生成、可复用，并且能够根据用户的需求动态地生成不同的测试环境，提高了测试系统的灵活性以及测试效率，降低了测试成本。

附图说明

图1为本发明基于云计算的软件测试环境动态生成系统的结构示意图；

图2为本发明基于云计算的软件测试环境动态生成系统的工作流程图；

图3为软件测试环境复制的工作流程图；

图4为软件测试环境迁移的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的基于云计算的软件测试环境动态生成系统，包括：请求与反馈模块1、全局控制模块2、测试环境动态调度模块3、测试环境模板库4、测试环境资源监控模块5、云端软件测试环境模块6、测试环境模板更新模块7。请求与反馈模块1与全局控制模块2连接。全局控制模块2分别与测试环境动态调度模块3和测试环境资源监控模块5连接。测试环境动态调度模块3分别与测试环境模板库4和测试环境资源监控模块5连接。测试环境动态调度模块3通过网络与云端软件测试环境模块6连接。测试环境资源监控模块5通过网络与云端软件测试环境模块6连接。测试环境模板更新模块7分别与全局控制模块2和测试环境模板库4连接。

如图2所示，本发明的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，包括：

步骤一S1：用户通过请求与反馈模块1提交测试请求。

步骤二S2：全局控制模块2判断云端软件测试环境模块6中是否存在与测试请求相应的云端软件测试环境；若存在，全局控制模块2通知测试环境动态调度模块3执行复制操作，然后执行步骤五；若不存在，执行步骤三。

步骤三S3：全局控制模块2判断测试环境模板库4中是否存在与测试请求相应的测试环境模板；若存在，执行步骤四；若不存在，全局控制模块2通知测试环境模板更新模块7执行更新操作，然后执行步骤四。

步骤四S4：全局控制模块2通知测试环境动态调度模块3执行创建操作，生成与测试请求相应的云端软件测试环境。

步骤五S5：全局控制模块2通知测试环境资源监控模块5监控云端软件测试环境。

步骤六S6：将云端软件测试环境的入口信息反馈至请求与反馈模块1。

步骤二中，测试环境资源监控模块5将云端软件测试环境模块6中云端软件测试环境的配置信息反馈给全局控制模块2，由全局控制模块2判断是否存在与测试请求相应的云端软件测试环境。

步骤二中，复制操作包括以下步骤：

步骤A：测试环境动态调度模块3在云端软件测试环境模块6中复制与测试请求相应的云端软件测试环境。

步骤三中，更新操作包括以下步骤：

步骤B：测试环境模板更新模块7根据测试请求生成新的测试环境模板，并将测试环境模板存储至测试环境模板库4。

当测试环境资源监控模块5探测到云端软件测试环境模块6的负载不均衡时，测试环境资源监控模块5通知测试环境动态调度模块3执行迁移操作；迁移操作包括：

步骤C1：测试环境动态调度模块3在云端软件测试环境模块6中选择低负载节点。步骤C2：测试环境动态调度模块3将云端软件测试环境模块6中高负载节点的云端软件测试环境迁移至低负载节点。

当用户要求删除云端软件测试环境时，测试环境动态调度模块3执行删除操作；删除操作包括：步骤D：测试环境动态调度模块3根据要求在云端软件测试环境模块6中找到指定的云端软件测试环境并删除。

请求与反馈模块1用于与用户交互信息。用户通过HTTP协议与请求与反馈模块1通信，请求与反馈模块1以网页的形式呈现在用户面前，提供一个提交测试需求、返回处理结果的页面。用户提交的测试请求中包含测试环境的计算机数量、操作系统、所需CPU数量、所需内存数量、所需磁盘大小等信息，系统根据该测试请求生成相应的测试环境并将其入口信息（例如网络地址）返回给用户，从而达到远程搭建测试环境的功能。

全局控制模块2的作用是根据用户提出的测试请求的软硬件要求，决定是否需要更新测试环境模板库4，同时向测试环境资源监控模块5、测试环境动态调度模块3发送工作指令。

测试环境资源监控模块5的其作用是监控云端软件测试环境模块6下的各个计算节点的负载情况，如CPU使用率、运行测试环境的个数等。如果发现有负载不均衡的情况，则通知测试环境动态调度模块3对云端软件测试环境模块6下的测试环境进行迁移操作，先选用负载低的节点，然后将负载较高的节点中的测试环境迁移至负载低的节点上。判断某节点负载高低的标准为该节点上正在运行的云端软件测试环境的个数。若此数目高于某一设定的阈值则认为该节点的负载较高。所述阈值可根据节点计算机实际的硬件情况以及节点计算机的个数确定。均衡性的判定标准为：云端中任一节点的正在运行的云端软件测试环境的个数均小于阈值。

测试环境动态调度模块3作用是在必要时对云端软件测试环境模块6下的测试环境进行创建、复制、迁移、删除等操作。执行创建命令时，先从云端软件测试环境模块6中选择合适的节点，再根据测试环境模板库4中的测试环境模板创建测试环境。执行复制命令时，先从云端软件测试环境模块6中选择合适的节点，再复制已有测试环境到新的节点，该复制操作可加快生成相同测试环境的速度；执行删除命令时，直接删除指定的测试环境。执行以上任何一种命令后，测试环境动态调度模块3通知测试环境资源监控模块5相应的变化。

测试环境模板库4用于存储不同的测试环境模板文件，该模板文件用于快速地创建云端软件测试环境模块6的测试环境。该模板文件主要包括操作系统镜像、虚拟CPU数量、虚拟内存数量、虚拟磁盘大小等信息。测试环境模板库4保证了测试环境的可复用性，即以前使用过的测试环境可重复利用。

测试环境模板更新模块7用于根据用户的不同需求更新测试环境模板库4中的模板文件。主要是将不同的操作系统镜像、虚拟CPU数量、虚拟内存数量、虚拟磁盘大小等信息打包成新的测试环境模板。

云端软件测试环境模块6是构建在云端软件测试环境模块6之上的虚拟机集合，每个测试环境是一个虚拟机。其中的云端软件测试环境模块6是由多台计算机组成的局域网，并且每台计算机均安装Linux操作系统。整个云端软件测试环境模块6用OpenStack作为云平台软件。多个测试环境组成一个测试域，用于执行一个具体的测试项目。测试域中包含的测试环境个数可视具体的测试项目的要求而定。每个测试域中的测试环境分为主测试环境和辅测试环境，主测试环境是测试软件功能、安全可靠性、性能、易用性等大多数指标的主要环境；辅测试环境常常用来满足不同的测试需求或特殊测试项目，如兼容性测试、模拟真实环境测试、横向对比测试等。

实施例1：更新测试环境模板库操作

当测试环境模板库4中没有符合客户要求的测试环境模板时，测试环境模板更新模块6将会根据客户要求生成新的测试环境模板。例如本实施例中客户在网页上提交所需的测试环境参数为Windows XP操作系统，而当前测试环境模板库4中只含有基于Linux的软件测试环境。此时，测试环境模板更新模块6会将Windows XP操作系统的镜像文件打包（该镜像文件以及一些常用的操作系统镜像文件均预存在测试环境模板库4中），并将新的操作系统信息、虚拟CPU信息、虚拟内存信息、虚拟磁盘信息写入测试环境模板库4的数据库中作为测试环境模板，以后就可以使用这一整套配置生成新的云端软件测试环境。

实施例2：测试环境复制操作

测试环境资源监控模块5将云端软件测试环境模块6中运行的所有云端软件测试环境的配置信息反馈给全局控制模块2，全局控制模块2判断云端软件测试环境模块6中是否存在与客户测试请求相应的云端软件测试环境，若存在，全局控制模块2通知测试环境动态调度模块3执行测试环境复制操作。复制操作发生的典型场景为客户连续申请多个相同配置的测试环境，此时复制操作可有效降低测试环境的生成时间。本实施例中客户在网页上提交所需的测试环境参数为Linux操作系统、单核CPU、1GB内存，而当前云端软件测试环境模块6中已有相同配置的测试环境正在运行，则全局控制模块2会通知测试环境动态调度模块3执行复制操作。复制时，其总体的步骤如图3所示：1）原有测试环境挂起，生成原有测试环境的描述信息。该描述信息包括测试环境元数据、虚拟内存页表及一部分虚拟内存页、一些虚拟CPU寄存器的值等。对于单核1GB内存的测试环境，其描述信息约为1MB。2）根据上述描述信息产生新的测试环境。3）新的测试环境在启动过程中根据需要向原有测试环境获取必要的内存页。4）新测试环境启动完毕，原有测试环境从挂起状态恢复。整个复制过程可以在1秒内完成，有效降低了相同测试环境的生成时间。

实施例3：测试环境迁移操作

当测试环境资源监控模块5探测到云端软件测试环境模块6的负载不均衡时，测试环境资源监控模块5通知测试环境动态调度模块3执行迁移操作。判断某节点负载高低的标准为该节点上正在运行的云端软件测试环境的个数。若此数目高于某一设定的阈值则认为该节点的负载较高。所述阈值可根据节点计算机实际的硬件情况以及节点计算机的个数确定。均衡性的判定标准为：云端中任一节点的正在运行的云端软件测试环境的个数均小于阈值。迁移操作包括：测试环境动态调度模块3在云端软件测试环境模块6中选择低负载节点；测试环境动态调度模块3将云端软件测试环境模块6中高负载节点的云端软件测试环境迁移至低负载节点。本实施例中，迁移一个云端软件测试环境的具体步骤如图4所示：1）原有测试环境保存所做工作。2）循环迭代地传送原有测试环境的内存页至低负载节点，直至迭代次数达到一定数值。3）原有测试环境挂起，传送最后一波内存页及CPU状态。4）删除原有测试环境，在低负载节点上启动新测试环境。经试验，迁移一个虚拟内存分别为128MB、256MB、512MB、1024MB的测试环境，所需时间分别约为3分钟、4分钟、13分钟、16分钟。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变动与润饰，本发明保护范围应以权利要求书所界定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于云计算的软件测试环境动态生成系统，其特征在于，包括：

全局控制模块（2），用于控制云端软件测试环境的生成；

请求与反馈模块（1），用于在所述全局控制模块（2）与用户之间实现信息交互；

测试环境模板库（4），用于存储云端测试环境的模板；

云端软件测试环境模块（6），用于运行云端软件测试环境；

测试环境动态调度模块（3），用于调度所述云端软件测试环境模块（6）中的所述云端软件测试环境；

测试环境资源监控模块（5），用于检测所述云端软件测试环境，并将所述云端软件测试环境模块（6）中的云端软件测试环境的配置信息反馈给所述全局控制模块（1），发送调度指令到所述测试环境动态调度模块（3）；

所述请求与反馈模块（1）与所述全局控制模块（2）连接；所述全局控制模块（2）分别与所述测试环境动态调度模块（3）和测试环境资源监控模块（5）连接；所述测试环境动态调度模块（3）分别与所述测试环境模板库（4）、测试环境资源监控模块（5）和云端软件测试环境模块（6）连接；所述测试环境资源监控模块（5）与所述云端软件测试环境模块（6）连接。

2.如权利要求1所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统，其特征在于，进一步包括测试环境模板更新模块（7）；所述测试环境模板更新模块（7）分别与所述全局控制模块（2）和测试环境模板库（4）连接，用来更新测试环境模板库（4）中的模块。

3.一种如权利要求1至2所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：用户通过所述请求与反馈模块（1）提交测试请求；

步骤二：所述全局控制模块（2）判断所述云端软件测试环境模块（6）中是否存在与所述测试请求相应的云端软件测试环境；若存在，所述全局控制模块（2）通知所述测试环境动态调度模块（3）执行复制操作，然后执行步骤五；若不存在，执行步骤三；

步骤三：所述全局控制模块（2）判断所述测试环境模板库（4）中是否存在与所述测试请求相应的测试环境模板；若存在，执行步骤四；若不存在，所述全局控制模块（2）通知所述测试环境模板更新模块（7）执行更新操作，然后执行步骤四；

步骤四：所述全局控制模块（2）通知所述测试环境动态调度模块（3）执行创建操作，生成与所述测试请求相应的云端软件测试环境；

步骤五：所述全局控制模块（2）通知所述测试环境资源监控模块（5）监控所述云端软件测试环境；

步骤六：将所述云端软件测试环境的入口信息反馈至所述请求与反馈模块（1）。

4.如权利要求3所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，其特征在于，所述步骤二中，所述测试环境资源监控模块（5）将所述云端软件测试环境模块（6）中云端软件测试环境的配置信息反馈给所述全局控制模块（2），由所述全局控制模块（2）判断是否存在与所述测试请求相应的云端软件测试环境。

5.如权利要求3所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，其特征在于，所述步骤二中，所述复制操作包括以下步骤：

步骤A：所述测试环境动态调度模块（3）在所述云端软件测试环境模块（6）中复制与所述测试请求相应的云端软件测试环境。

6.如权利要求3所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，其特征在于，所述步骤三中，所述更新操作包括以下步骤：

步骤B：所述测试环境模板更新模块（7）根据所述测试请求生成新的测试环境模板，并将所述测试环境模板存储至所述测试环境模板库（4）。

7.如权利要求3所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，其特征在于，当所述测试环境资源监控模块（5）探测到所述云端软件测试环境模块（6）的负载不均衡时，所述测试环境资源监控模块（5）通知所述测试环境动态调度模块（3）执行迁移操作；所述迁移操作包括：

步骤C1：所述测试环境动态调度模块（3）在所述云端软件测试环境模块（6）中选择低负载节点；

步骤C2：所述测试环境动态调度模块（3）将所述所述云端软件测试环境模块（6）中高负载节点的云端软件测试环境迁移至所述低负载节点。

8.如权利要求3所述的基于云计算的软件测试环境动态生成系统的实现方法，其特征在于，当用户要求删除云端软件测试环境时，所述测试环境动态调度模块（3）执行删除操作；所述删除操作包括：

步骤D：所述测试环境动态调度模块（3）根据要求在所述云端软件测试环境模块（6）中找到指定的云端软件测试环境并删除。

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