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［摘要］在軟件開(kāi)發(fā)工作中，開(kāi)發(fā)及測(cè)試環(huán)境的自動(dòng)化水平直接影響到軟件開(kāi)發(fā)效率。通過(guò)采用虛擬化服務(wù)器，借助其Hypervisor層建設(shè)虛擬化架構(gòu)，并通過(guò)VMwareLabManager測(cè)試工具來(lái)進(jìn)行輔助，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)及測(cè)試的高效管理與優(yōu)化，這種自動(dòng)化方案能夠使軟件開(kāi)發(fā)及測(cè)試環(huán)境的部署與配置變得更加靈活。

［關(guān)鍵詞］虛擬化;軟件開(kāi)發(fā);測(cè)試環(huán)境;自動(dòng)化

引言

在軟件開(kāi)發(fā)工作中，需要搭建用于軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)試的環(huán)境，以使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、操作系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)能夠得以有效組合起來(lái)。考慮到軟件的運(yùn)行參數(shù)比較復(fù)雜，而且其運(yùn)行環(huán)境也比較多樣，并且還要對(duì)軟件兼容性進(jìn)行測(cè)試，這使得軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境的搭建也比較復(fù)雜與繁瑣。所以，需要通過(guò)自動(dòng)化方法來(lái)改進(jìn)原有的軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境搭建方案。通過(guò)虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠使軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境以復(fù)用庫(kù)的形式進(jìn)行創(chuàng)建，從而使軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境的搭建變得更加高效和靈活。

一、用于軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試的虛擬機(jī)介紹

所謂虛擬機(jī)是在軟件層和硬件層中插入一個(gè)虛擬監(jiān)視器，該虛擬監(jiān)視器可看作是軟件抽象層，以使軟件應(yīng)用的運(yùn)行及測(cè)試能夠具備獨(dú)立的環(huán)境，消除硬件平臺(tái)給軟件運(yùn)行所帶來(lái)的動(dòng)態(tài)性、異構(gòu)性以及分布性等方面的影響，在物理硬件平臺(tái)中，通過(guò)虛擬機(jī)能夠劃分成多個(gè)軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境，進(jìn)而使軟件能夠在不同操作系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)發(fā)與測(cè)試，并且，這些操作系統(tǒng)環(huán)境中配置有相應(yīng)的開(kāi)發(fā)測(cè)試工具，通過(guò)對(duì)各個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行配置，進(jìn)而形成相應(yīng)的開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境集合。在軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試中，常常要應(yīng)用到多臺(tái)虛擬機(jī)組，以此共同搭建軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境，這些虛擬機(jī)組所搭建的環(huán)境便組成了相應(yīng)的集合。考慮到人們?cè)诰S護(hù)與升級(jí)硬件平臺(tái)時(shí)會(huì)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試工作造成一定的影響，所以需要對(duì)硬件資源所具有的動(dòng)態(tài)性特征進(jìn)行屏蔽，以此消除硬件資源變化所帶來(lái)的影響，此外，還需提高軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境在搭建過(guò)程中的靈活性，這也是軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境自動(dòng)化中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

二、虛擬化架構(gòu)下軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境分析

(一)虛擬化架構(gòu)類(lèi)型。以宿主在虛擬機(jī)中的環(huán)境類(lèi)型，可將虛擬機(jī)分成兩種，一種是經(jīng)典虛擬機(jī)，另一種則是寄生虛擬機(jī)，其中經(jīng)典虛擬機(jī)的運(yùn)行環(huán)境是指其平臺(tái)本身，也就是VMM處于虛擬機(jī)和物理硬件層之間，而寄生虛擬機(jī)的環(huán)境為操作系統(tǒng)。對(duì)于經(jīng)典虛擬機(jī)而言，其在運(yùn)行過(guò)程中不需要依賴對(duì)硬件平臺(tái)的訪問(wèn)，而是通過(guò)操作系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行，這使其不會(huì)受到硬件平臺(tái)的限制，從而使其具有更高的性能。所以，在本文中對(duì)虛擬化架構(gòu)的建立便是采用的經(jīng)典虛擬機(jī)。

(二)虛擬機(jī)特性介紹。在虛擬化架構(gòu)中，其體系結(jié)構(gòu)采用虛擬機(jī)技術(shù)，以此對(duì)軟硬件資源進(jìn)行解除，并從物理層面上和用戶感知進(jìn)行耦合，從而使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全、性能等問(wèn)題得以有效解決。虛擬機(jī)的特性如下:其一，虛擬機(jī)能夠在任意物理服務(wù)器中進(jìn)行轉(zhuǎn)移運(yùn)行，這使其具有硬件獨(dú)立性;其二，虛擬機(jī)能夠在單獨(dú)的虛擬機(jī)硬盤(pán)中進(jìn)行封裝，封裝內(nèi)容包括運(yùn)行環(huán)境、軟件和操作系統(tǒng)，利用虛擬硬盤(pán)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的備份、安裝以及分發(fā)等操作，從而使軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境的部署變得更加靈活;其三，隔離性，在物理主機(jī)中能夠?qū)崿F(xiàn)若干臺(tái)虛擬機(jī)的同時(shí)運(yùn)行，而且每臺(tái)虛擬機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中都不會(huì)受到其他虛擬機(jī)的干擾，這使其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硬件資源的底層共享，如果某臺(tái)虛擬機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生故障，也不會(huì)對(duì)其他正在運(yùn)行的虛擬機(jī)造成影響;其四，在虛擬機(jī)中配置有相應(yīng)的編程接口，這使人們能夠利用該端口來(lái)添加、刪除與修改硬件，此外還能把編程接口進(jìn)行封裝，使其成為遠(yuǎn)程服務(wù)。

(三)軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境自動(dòng)化。對(duì)于以往的軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境來(lái)說(shuō)，雖然有部分能夠進(jìn)行重復(fù)使用的腳本能夠進(jìn)行調(diào)用，但測(cè)試環(huán)境參數(shù)一旦改變，這些腳本便難以再次使用。而在虛擬化架構(gòu)下的軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境自動(dòng)化中，可將開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境進(jìn)行模板封裝，以便于在需要應(yīng)用時(shí)能夠快速調(diào)用該模板，以此生成相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境。由此可見(jiàn)，采用虛擬化架構(gòu)下的軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試模板，能夠使軟件的開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境配置時(shí)間得以有效節(jié)約。依據(jù)虛擬機(jī)所具有的隔離性與封裝性特點(diǎn)，可采用若干虛擬機(jī)集合來(lái)建立對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的聯(lián)合開(kāi)發(fā)與測(cè)試。

三、虛擬化架構(gòu)下軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境

(一)體系結(jié)構(gòu)。在虛擬化架構(gòu)下，軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境的體系結(jié)構(gòu)主要包括三大核心組成，分別是被管理主機(jī)、LabManager服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器。首先，對(duì)于被管理主機(jī)來(lái)說(shuō)，需要對(duì)虛擬化軟件進(jìn)行安裝，比如VMwareEXSServer、用于對(duì)軟件進(jìn)行管理的高性能服務(wù)器等，以此形成軟件應(yīng)用層，在虛擬化層中，虛擬機(jī)集合的隔離采用圍欄驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使其能夠重復(fù)生成與同時(shí)部署不同的軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境，并且不必?fù)?dān)心虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)MAC地址、SID以及IP地址沖突。其次，對(duì)于LabManager服務(wù)器而言，其服務(wù)器配置了SOAP、Web接口，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試環(huán)境的接口支持，從而便于更好地部署與管理被管服務(wù)器資源池。軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試人員能夠利用IE瀏覽器來(lái)訪問(wèn)LabManager服務(wù)器，并由LabManager服務(wù)器為其提供管理頁(yè)面。此外，LabManager服務(wù)器還可通過(guò)SOAPAPI接口來(lái)為軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試人員提供軟件工具，以便于其對(duì)這些工具進(jìn)行使用。最后，對(duì)于存儲(chǔ)服務(wù)器而言，其能夠?qū)Ψ庋b虛擬機(jī)中的虛擬硬盤(pán)文件進(jìn)行存儲(chǔ)，此外軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試人員所經(jīng)常使用的光盤(pán)鏡像文件也會(huì)被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)服務(wù)器中。

(二)環(huán)境搭建及測(cè)試。LabManager服務(wù)器可以看作是虛擬化架構(gòu)下軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試自動(dòng)化環(huán)境中拓?fù)鋱D的重要節(jié)點(diǎn)。VMwareESXServer虛擬化層中的高性能服務(wù)器是被安裝于被管理服務(wù)器中的，利用LabManager服務(wù)器，并通過(guò)虛擬機(jī)編程接口，能夠?qū)崿F(xiàn)多種系統(tǒng)管理功能，這些功能主要包括以下幾點(diǎn):其一，能夠?qū)闻_(tái)虛擬機(jī)模板進(jìn)行生成，然后在需要的操作系統(tǒng)中安裝該模板;其二，可將若干個(gè)虛擬機(jī)模板按照不同功能要求來(lái)進(jìn)行組合，以此對(duì)具體的開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境進(jìn)行搭建，通過(guò)對(duì)配置集進(jìn)行導(dǎo)入，使虛擬機(jī)形成集合，以便于對(duì)其實(shí)施統(tǒng)一管理;其三，能夠?qū)⒕唧w權(quán)限同時(shí)分配給不同項(xiàng)目中的軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試人員，使其能夠?qū)﹂_(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行高效共享會(huì)單獨(dú)使用;其四，能夠?qū)μ摂M機(jī)集合的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)信息存儲(chǔ)于狀態(tài)庫(kù)中，這樣軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試人員便可通過(guò)對(duì)狀態(tài)庫(kù)中存儲(chǔ)的檢測(cè)文件進(jìn)行調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境的快速部署;其五，能夠測(cè)試虛擬化開(kāi)發(fā)測(cè)試自動(dòng)化環(huán)境中的虛擬機(jī)配置、啟動(dòng)、部署、實(shí)時(shí)捕獲以及創(chuàng)建虛擬機(jī)模板等功能。為了驗(yàn)證這種環(huán)境搭建方案的可靠性，需要確定實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在該環(huán)境中有兩臺(tái)兩路服務(wù)器，即被管理服務(wù)器，并且將Windows2003Server系統(tǒng)安裝于LabManager服務(wù)器中，虛擬機(jī)創(chuàng)建與運(yùn)行的環(huán)境為服務(wù)器。在實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)虛擬機(jī)模板生成、啟動(dòng)時(shí)間、安裝操作系統(tǒng)、部署環(huán)境所花費(fèi)的時(shí)間、復(fù)制虛擬機(jī)、配置軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試虛擬機(jī)集合等內(nèi)容進(jìn)行記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比于一般的物理機(jī)配置時(shí)間，對(duì)起始虛擬機(jī)模板進(jìn)行配置所花費(fèi)的時(shí)間是非常接近于前者的，當(dāng)需要對(duì)虛擬機(jī)模板進(jìn)行實(shí)例化應(yīng)用時(shí)，也就是對(duì)能夠用于軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試的虛擬機(jī)進(jìn)行生成時(shí)，只需花費(fèi)8至12s的時(shí)間，但對(duì)虛擬機(jī)在實(shí)時(shí)運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)信息進(jìn)行捕獲時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間則和虛擬機(jī)的被捕獲數(shù)量是有聯(lián)系的，通過(guò)對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行捕獲后，可將其當(dāng)作軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境中的鏡像拷貝文件來(lái)使用，以便于軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試人員能夠利用該實(shí)例化鏡像拷貝文件來(lái)進(jìn)行立即作業(yè)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境的搭建、復(fù)用和分發(fā)的自動(dòng)化為論述點(diǎn)，將測(cè)試虛擬機(jī)、虛擬機(jī)集合概念引入其中，以此分析了虛擬機(jī)架構(gòu)類(lèi)型的選擇，并闡述了虛擬機(jī)的主要特性，深入研究了虛擬化架構(gòu)下對(duì)軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試自動(dòng)化環(huán)境進(jìn)行搭建的可行性。探討了虛擬化架構(gòu)下軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試自動(dòng)化環(huán)境中構(gòu)成其體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵模塊，以使軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境在復(fù)制與分發(fā)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。利用ESXServer、VMLabManager等工具來(lái)對(duì)虛擬化架構(gòu)下的軟件開(kāi)發(fā)與自動(dòng)化環(huán)境進(jìn)行了搭建與測(cè)試，以此驗(yàn)證其優(yōu)越性。

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作者:韓燕 單位:江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院