软件测试与维护小组报告报告题目：基于云计算的软件测试2014年11月9日摘要云计算作为一种先进的信息化技术给传统的软件测试带来很大的影响，在传统的软件测试领域中，在软件测试的过程中会遇到很多问题，比如：缺乏测试时间、软硬件资金、足够的测试用例等一系列问题。

而在引入云计算之后，很多软件测试工作都可以得到优化。

本文主要分五个模块，第一章主要是整体介绍云测试的基本概念、特点、架构，研究背景及意义等，第二、三、四章主要是针对小组成员对云测试三个方面应用的具体概述。

最后，在第五章总结小组成员对软件测试课程的收获及对云测试学习的总结。

关键字：云计算；软件测试；SDN网络；负载测试移动；测试教学第一章云测试导论（齐）1.1 基本概念1.1.1 XXXX1.1.2 XXXX1.1.3 XXXX1.2 研究背景1.2.1 XXXX1.2.21.3特点1.4架构第二章SDN网络对测试的挑战2.1 SDN/OpenFlow网络介绍2.1.1 SDN背景随着云计算服务和大规模数据中心的兴起，使现有的网络技术和架构不堪重负。

传统的网络难以满足云计算、大数据，以及相关业务提出的灵活的资源需求，这主要是因为它已经过于复杂从而只能处于静态的运作模式。

当前，网络中存在着大量各种各样的互不相干的协议，它们被用于在不同间隔距离、不同链接速度、不同拓扑结构的网络主机之间建立网络连接。

因为历史原因，这些协议的研发和应用通常是彼此隔离的，每个协议通常只是为了解决某个专门的问题而缺少共性问题的抽象，这就导致了当前网络中的复杂性。

传统网络的复杂性增加了网络管理的难度，进而导致网络的脆弱性。

另外，传统互联网在许多方面遇到巨大的挑战和问题。

在成本方面，与其他类型的基础设施一样，大型网络在建设前期需要大量的资本投入，后期管理工具和人员的费用；在敏捷性方面，由于全球性的竞争，不仅需要高成本效益的解决方案，还要求新服务上市后提供快速的随需供应和再供应；在设计方面，传统的网络并非正对虚拟化和云环境设计，也不适应其他的随需模型。

正是由于传统互联网遭受的这些挑战，急迫的需要我们提出一个新的联网方法来解决这些遇到的问题。

软件定义网络（SDN）和相应的协议OpenFlow应运而生。

并且事实证明，SDN能够应对这些挑战。

2.1.2 什么是SDN网络2006年，SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题，基于OpenFlow 协议，给网络带来可编程的特性，SDN的概念应运而生。

随后斯坦福大学，印第安纳大学等许多大学都在校园里部署了SDN网络，2012年4月Google宣布其主干网络已经全面运行在OpenFlow上。

那么什么是SDN网络？要回答这个问题，首先我们要了解传统网络设备的运行方式。

在传统的网络中，交换机由路由控制器和转发器两部分组成，分为控制层和数据层。

今天的多数交换机和路由器都要同时负责控制层和数据层，控制层要确定哪些包要转发到哪里，数据层则负责实际的转发，网络中的每个组件都是一个自主系统。

路由器或交换机在绝大程度上目光短浅，它们在很大程度上只关注下一跳的路径，无法查看到端到端的流量情况，这种局限带来了很多问题，如临时性的局部拥塞等问题。

如图1所示,SDN将控制层和数据层分离，并且利用一台通常在通用服务器上运行的单个控制器对所有的网络设备实施集中控制，从而彻底改变了这种传统方法。

SDN使应用能够针对控制器编写，从而可以通过API调用的方式来实现复杂的端对端网络配置，因此实现了SDN中的“网络定义”。

这种方式可以更好的集中管理网络，进行全局性的考虑。

OpenFlow是控制层和数据层之间用于实现SDN的通信协议，具备OpenFlow能力的控制器和交换机能够利用支持少量原始命令的OpenFlow协议进行相互通信，这些原始命令包括“修改转发表”和“获取统计数据”等。

OpenFlow协议可确保控制器中所做的网络配置修改能够迅速分配到所有适当的交换机和路由器中。

需要注意的是， OpenFlow之外的其它协议也可用于分配转发规则。

SDN的架构可以与人的身体做类比：控制层就是人的大脑，负责对人的身体的总的管控；转发层的设备是人的四肢，在大脑的控制下进行各种活动；应用层对应的是各种创新的想法，大脑在它们的驱动下对四肢进行指挥已达到其所需的效果。

SDN所具有的特征如下：1.集中控制：逻辑上集中的控制能够支持获得网络资源的全局信息并根据业务需求进资源的全局调配和优化；2.开放接口：通过开放API接口，能够实现应用和网络的无缝集成，使得应用能告知网络如何进行才能更好地满足应用的需求，比如业务的带宽、时延需求、计费对路由的影响等。

3.网络虚拟化：通过API接口的统一和开放，屏蔽了底层物理转发设备的差异，实现底层网络对上层应用的透明化。

逻辑网络和物理网络分离后，逻辑网络可以根据业务需要进行配置、迁移，不再受具体设备物理位置的限制。

2.1.3 SDN网络带来的优势由于SDN和OpenFlow的各种特性，会给企业和服务商带来许多优势。

与传统互联网的弱势相比，SDN优势如下：1．成本：SDN网络可以利用普通X86服务器搭建的较低成本流量转发设备，来降低资本支出。

SDN实现的集中化管理和控制还可以降低后续的运营支出。

2．敏捷性：SDN网络能够克服当前网络设备的更多静态限制，支持新设备的更快推出，并且实现更快的随需供应和再有服务的再供应。

3．设计：SDN网络支持几乎每一种配置和拓扑结构，这在虚拟化和云环境，以及其它随需服务模型中尤为有益。

2.2 SDN网络给软件测试带来新的挑战2.2.1 新出现的软件测试挑战SDN和OpenFlow网络在很大程度上依赖通用服务器上运行的软件，并且软件定义的网络行为表现有时并不直观。

事实上，根据其配置的不同，可能会突破传统IP网络的规则，因此强健的测试是确保此类网络正常运行的唯一手段。

同时，由于SDN网络对软件具有很大依赖的特点，这就给软件测试带来了新的挑战。

控制器是SDN网络的核心，而控制器通常由软件实现所以在SDN网络实施部署之前都要经过全面的测试，以保障SDN网络正常和稳定的运行。

各种构建在在SDN网络的基础上的新型SDN应用也对软件测试提出了更多的需求。

由于这些应用会变更网络的行为，因此每个新型SDN应用和每个应用推出新版本前必须经过必要的测试。

这些测试所要包括的内容如下：1．性能：由于增添了许多基于软件的组件，网络上的性能遭受潜在的影响，这些影响可能包括正常网络条件下和压力条件下的吞吐量和时延等。

2．可用性：随着控制层的集中化，SDN控制器会成为网络可用性中重要的一面。

它们必须与应用和设备沟通的变化保持同步，甚至在快速变化期间也必须及时跟进。

3．安全性：未经批准的应用不能通过SDN对网络配置进行修改。

同样，也不能允许流氓实体对单个设备的配置进行修改。

模糊测试可能会成为SDN世界中安全测试的一个重要组成部分。

4．规模：规模问题会贯穿SDN和OpenFlow网络中的多个维度。

控制器不仅需要通过扩展来应对大型网络，还必须利用扩展与来自网络设备和SDN应用同时到达的大量请求保持同步。

2.2.2 SDN/OpenFlow测试下面举例说明测试一个OpenFlow1.0网络。

OpenFlow1.0主要组件包括一个OpenFlow1.0控制器（一般是一台计算机），一个或多个OpenFlow1.0交换机以及将每台交换机连接到控制器的加密信道。

尽管SDN/OpenFlow网络是新型网络，并且在不断发展，但现有的测试方法就能够测试。

具体测试如下：加密信道测试：加密信道是OpenFlow1.0控制器与一个或多个具备OpenFlow1.0能力的设备之间建立和保持通信的机制。

交换机正常运行事，加密信道的能力对于OpenFlow网络的成功部署至关重要，它是OpenFlow控制器通过交换机进行配置、管理、接收事件和发送数据包的必经通道。

流表推送：每个OpenFlow1.0交换机都使用一个流表来执行包匹配和转发。

要想让交换机正常运行，就必须能够接收从OpenFlow控制器推送下来的流，还必须正确匹配入向数据包、按规定正确修改数据包，并将其通过适当的交换机端口转发出去。

流超时测试：推送到OpenFlow交换机的流条目具备可选的超时功能，可用于在某段时间到期后将流除。

流条目的硬超时被用于清除流，且无论包匹配的次数或频率是多少。

当硬件超时到期时，便会被交换机清除。

流条目的空闲超时用于在一定时间的无活动期后清除某个流。

两种超时高效运行均至关重要，可以确保交换机只包含最新的流。

Barrier请求消息响应：在收到Barrier请求时，具备OpenFlow能力的交换机必须延迟后续OpenFlow协议命令的处理，直至Bar-rier请求收到前接收到的所有命令处理完为止。

Barri-er请求/响应OpenFlow1.0控制器确保所有的流间储存性得到满足的重要手段，并可确保发送给交换机的所有命令都得到妥善的处理。

流表规模测试：在一个中等规模的OpenFlow网络中，独特流条目的数量可能会非常巨大。

因此，具备OpenFlow能力的交换机必须能够正确处置大量独特的流表条目。

2.3关于SDN网络及其软件测试前景展望目前，SDN的产业生态系统已经初现雏形，基本形成了芯片提供商、设备和解决方案提供商、互联网企业和运营商三大产业角色。

但从SDN诞生至今只有短短几年时间，2012年才有商用设备发布，除了数据中心等少量应用场景比较明确外，其他很多应用场景还在不断讨论和探索中，后续还可能不断暴露出新问题，还需要不断完善和提升。

可以预见的是，SDN向企业网以及运营商网络的引入将会是一个长期的过程，其应用场景、技术和标准体系都有待研究。

由于测试对SDN网络的正常的部署和运营的重要性，随着SDN的发展，也必然会推动有关SDN的软件测试技术的发展。

第三章负载测试移动到云端（韩）3.1 XXXX3.1.1 XXXX3.1.2 XXXX3.2 XXXX3.2.1 XXXX3.2.2 XXXX3.3......第四章测试教学平台（何）4.1 XXXX4.1.1 XXXX4.1.2 XXXX4.2 XXXX4.2.1 XXXX4.2.2 XXXX4.3......第五章总结（齐-高-韩-何）齐凤林总结1现有的网络正在遭受巨大的压力和许多挑战，这些挑战包括网络流量的不断增长、移动设备的兴起以及流媒体数据量的爆发式增长。

并且近来兴起的大规模数据中心中的虚拟化和云环境，也使得现有的网络技术和结构不堪重负。

为了应对这些挑战，解决现有网络的种种问题，SDN顺势被提出。

与传统网络相比，SDN网络将实现更低的成本，如资本成本和运营成本，并提供更快的随需服务和供应速度，以及能够更好的为云服务提供支持。