[發(fā)明專利]基于組件化分布式系統(tǒng)的故障注入仿真測試方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113032260A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉德建;范劍敏;吳林旭;林劍鋒;陳萍;鐘開華;林琛
• 申請（專利權(quán)）人: 福建天泉教育科技有限公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 福州旭辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35233
• 代理人: 程勇

本發(fā)明涉及基于組件化分布式系統(tǒng)的故障注入仿真測試方法及系統(tǒng)，按照以下步驟實現(xiàn)：步驟S1、故障規(guī)格分析，步驟S2、對目標系統(tǒng)可能出現(xiàn)的潛在故障情況建立失效情景；步驟S3、根據(jù)提交的失效情景審查和故障注入點反饋，完成失效情景的故障注入方案；步驟S4、針對故障規(guī)格中定義的故障特征、故障關(guān)系，結(jié)合測試的需要進一步抽取出故障仿真規(guī)格，由此產(chǎn)生指導(dǎo)故障注入的故障仿真模型；步驟S5、運行實驗，借助工具取值執(zhí)行本次試驗或者寫腳本執(zhí)行測試；步驟S6、分析結(jié)果。使用該方法可以在整個系統(tǒng)中在隨機位置引發(fā)故障，并且會隨機終止在仿真生產(chǎn)環(huán)境中運行的虛擬機實例和容器，避免了在生產(chǎn)環(huán)境中進行實驗可能給客戶造成不必要的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿真測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于組件化分布式系統(tǒng)的故障注入仿真測試方法。

背景技術(shù)

組件化就是基于可重用的目的，將一個大的軟件系統(tǒng)按照分離關(guān)注點的形式，拆分成多個獨立的組件，主要目的就是減少耦合，把系統(tǒng)拆分成多個組件，分離組件邊界和責任，便于獨立升級和維護。分布式就是一群獨立計算機集合共同對外提供服務(wù)，但是對于系統(tǒng)的用戶來說，就像是一臺計算機在提供服務(wù)一樣。分布式意味著可以采用更多的普通計算機組成分布式集群對外提供服務(wù)。計算機越多，CPU、內(nèi)存、存儲資源等也就越多，能夠處理的并發(fā)訪問量也就越大。匯總起來就是將一個大的軟件系統(tǒng)按照分離關(guān)注點的形式，拆分成多個獨立的組件，然后我們把不同的組件部署到不同的機器上，各個組件之間通過遠程服務(wù)調(diào)用等方式進行通信。以一個分布式的系統(tǒng)對外提供服務(wù)。分布式系統(tǒng)天生有著各種相互依賴，可以出錯的地方數(shù)不勝數(shù)，處理不好就會導(dǎo)致業(yè)務(wù)受損，或者是其他各種無法預(yù)期的異常行為。混沌工程領(lǐng)域目前這些工具的使用方式千差萬別，有些工具上手難度大，學(xué)習成本高，實驗?zāi)芰我弧；煦绻こ淘瓌t強烈建議用戶在生產(chǎn)環(huán)境上進行混沌工程實驗，因為實驗越接近生產(chǎn)環(huán)境，從結(jié)果中學(xué)到的越多，但是有可能導(dǎo)致故障影響不可控，此時就需要引入故障注入仿真測試。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供基于組件化分布式系統(tǒng)的故障注入仿真測試方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例中采用以下方案實現(xiàn)：提供基于組件化分布式系統(tǒng)的故障注入仿真測試方法，避免了在生產(chǎn)環(huán)境中進行實驗可能造成不良的影響，按照以下步驟實現(xiàn)：

步驟S1、故障規(guī)格分析，對被測系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障模式集合進行定義，對故障模式的基本屬性、故障模式之間的內(nèi)部關(guān)系以及故障模式與系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)、測試的外部關(guān)系進行分析，作為測試中的故障抽樣、故障仿真、故障注入和故障評估的依據(jù)；

步驟S2、失效情景建立，應(yīng)對目標系統(tǒng)可能出現(xiàn)的潛在故障情況建立失效情景；

步驟S3、故障注入方案確定，考慮外部總線消息通信、信號傳輸情況，提交的每個失效情景確定故障注入的相關(guān)接口FIP，即將每種故障映射到具體特定硬件通道、軟件組件或代碼位置，根據(jù)提交的失效情景審查和故障注入點反饋，完成失效情景的故障注入方案；

步驟S4、仿真模型建模，在故障規(guī)格分析與定義的基礎(chǔ)上，針對故障規(guī)格中定義的故障特征、故障關(guān)系，結(jié)合測試的需要進一步抽取出故障仿真規(guī)格，由此產(chǎn)生指導(dǎo)故障注入的故障仿真模型；

步驟S5、運行實驗，借助工具取值執(zhí)行本次試驗或者寫腳本執(zhí)行測試；

步驟S6、分析結(jié)果，測試完成后，將穩(wěn)態(tài)指標與干擾注入系統(tǒng)后收集的指標進行比較；若與測量結(jié)果存在差異，則故障注入仿真測試測試已經(jīng)成功，可以繼續(xù)加固系統(tǒng)，避免現(xiàn)實世界中的類似事件不會導(dǎo)致大問題；或者穩(wěn)定狀態(tài)可以保持，則沒有問題。

本發(fā)明一實施例中，所述步驟S2進一步具體為：了解系統(tǒng)問題歷史和軟件設(shè)計規(guī)格，綜合考慮故障注入對象、類型、時間和故障類型，描述系統(tǒng)中可能導(dǎo)致系統(tǒng)失效的故障、觸發(fā)事件和系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)因素，建立失效情景。