[發(fā)明專利]虛擬化平臺負載均衡功能和性能的測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011489323.3
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112559129B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜軍朝;劉惠;吳天成;章豐
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種虛擬化平臺負載均衡功能和性能的測試方法，其特征在于，通過采集與負載均衡器相連的測試集群的基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)計算可間接反映負載均衡功能的性能測試指標(biāo)，根據(jù)熵值法確定性能測試指標(biāo)權(quán)重；該方法的具體步驟包括如下：

(1)環(huán)境配置模塊讀取測試配置文件；

(2)初始化測試環(huán)境：

(2a)環(huán)境配置模塊通過與虛擬化平臺的認證服務(wù)交互，獲取虛擬化平臺管理權(quán)限，再通過該權(quán)限與虛擬化平臺進行交互，創(chuàng)建一臺負載均衡器；

(2b)環(huán)境配置模塊根據(jù)配置文件中的測試集群虛擬機規(guī)模、測試集群虛擬機數(shù)量、測試集群虛擬機鏡像，調(diào)用虛擬化平臺提供的接口，創(chuàng)建多個虛擬機作為測試集群，并將測試集群IP地址加入到負載均衡器的負載均衡池中；

(3)采集存儲測試集群的基準性能數(shù)據(jù)：

數(shù)據(jù)采集模塊對測試集群進行基準性能數(shù)據(jù)測試，在未發(fā)送任務(wù)請求時，通過虛擬化平臺監(jiān)控系統(tǒng)采集測試集群的基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)作為負載均衡功能的基準性能數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲模塊將測得的基準性能數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，進行持久化存儲；

(4)向負載均衡器發(fā)送任務(wù)請求：

負載發(fā)送模塊根據(jù)配置文件中任務(wù)請求總數(shù)量、任務(wù)請求類型、不同類型任務(wù)請求占任務(wù)請求總數(shù)量百分比，生成HTTP GET類型的請求，通過預(yù)設(shè)好的任務(wù)請求類型與url地址的一一映射關(guān)系，修改HTTP GET請求中url地址，持續(xù)構(gòu)建不同類型的任務(wù)請求，并將已構(gòu)建的任務(wù)請求發(fā)送至負載均衡器；對已構(gòu)建的每一類型任務(wù)請求的數(shù)量分別進行統(tǒng)計，若該類任務(wù)請求數(shù)量占配置文件中任務(wù)請求總數(shù)量的百分比滿足配置文件中該類型任務(wù)請求占任務(wù)請求總數(shù)量百分比，則停止構(gòu)建該類請求；

(5)采集存儲測試集群的基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)：

數(shù)據(jù)采集模塊在負載均衡器接收任務(wù)請求時，通過虛擬化平臺監(jiān)控系統(tǒng)采集測試集群的基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲模塊將測得的基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，進行持久化存儲；

(6)負載發(fā)送模塊判斷負載發(fā)送輪數(shù)是否等于配置文件中預(yù)設(shè)的最大測試輪數(shù)，若是，則執(zhí)行步驟(7)，否則，將負載發(fā)送輪數(shù)的值加1后執(zhí)行步驟(4)；

(7)計算負載均衡性能：

(7a)按照下式，分析評價模塊計算每個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的性能損失：

其中，l_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的性能損失，n_p表示第p個測試輪次測試集群接收任務(wù)請求的持續(xù)時間，i表示第p個測試輪次測試集群接收任務(wù)請求持續(xù)時間的時間序列中的序號，b表示測試集群的基準性能，所述基準性能的取值為基準性能數(shù)據(jù)中的CPU利用率、內(nèi)存利用率、網(wǎng)絡(luò)流入帶寬利用率、網(wǎng)絡(luò)流出帶寬利用率的平均值，q_pi表示第p個測試輪次第i秒時測試集群的實際性能，所述實際性能的取值為基礎(chǔ)測試數(shù)據(jù)中第p個測試輪次第i秒時的CPU利用率、內(nèi)存利用率、網(wǎng)絡(luò)流入帶寬利用率、網(wǎng)絡(luò)流出帶寬利用率的平均值，l_p的值越小，虛擬化平臺負載均衡性能越好；

(7b)按照下式，分析評價模塊計算每個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的響應(yīng)性：

其中，r_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的響應(yīng)性，e表示自然常數(shù)，D_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時丟包的任務(wù)請求數(shù)，Q表示負載發(fā)送模塊構(gòu)建的任務(wù)請求總數(shù)量，r_p的值越小，虛擬化平臺負載均衡性能越好；

(7c)按照下式，分析評價模塊計算每個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的資源均衡度：

其中，d_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的資源分布均衡度，c_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的CPU利用率標(biāo)準差，m_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的內(nèi)存利用率標(biāo)準差，w_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的網(wǎng)絡(luò)流入帶寬利用率標(biāo)準差，o_p表示第p個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的網(wǎng)絡(luò)流入帶寬利用率標(biāo)準差，d_p越小，測試集群負載均衡性能越好；

(7d)分析評價模塊計算每個測試輪次測試集群在接收任務(wù)請求時的總時間塊無效請求率，在接收任務(wù)請求時測試集群的基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)中的每秒超時任務(wù)請求數(shù)與請求總數(shù)的比值，作為該測試輪次每秒無效請求率；對每個測試輪次的持續(xù)時間內(nèi)的所有無效請求率求算術(shù)平均值，作為該測試輪次測試集群總時間塊無效請求率，總時間塊無效請求率越小，測試集群負載均衡性能越好；

(7e)分析評價模塊根據(jù)配置文件中的權(quán)值測試輪數(shù)，選取該權(quán)值測試輪數(shù)所對應(yīng)的性能測試指標(biāo)，通過熵值法確定性能測試指標(biāo)中每個指標(biāo)的權(quán)值；用最大測試輪數(shù)減去權(quán)值測試輪數(shù)作為剩余測試輪數(shù)，對該剩余測試輪數(shù)所對應(yīng)的性能測試指標(biāo)進行算術(shù)平均值加權(quán)求和，得到虛擬化平臺負載均衡性能評分；

(8)生成測試報告：

分析評價模塊在前端虛擬化平臺監(jiān)控頁面生成虛擬化平臺負載均衡功能測試的測試報告。