IaaS性能隔離性測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、IaaS(Infrastructure as a Service)性能隔離性是指IaaS云計(jì)算平臺中，虛擬機(jī)與虛擬機(jī)之間性能的相互影響。性能隔離性越差，表明虛擬機(jī)性能越易受其它虛擬機(jī)影響，這一方面無法保障虛擬機(jī)性能的穩(wěn)定，難以吸引潛在用戶;另一方面，不符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T31168-2014《信息安全技術(shù)云計(jì)算服務(wù)安全能力要求》對隔離性的要求。所以，有必要對IaaS性能隔離性進(jìn)行測試。
　　現(xiàn)有性能隔離性測試主要存在兩點(diǎn)不足之

2、處:(1)只是針對特定的虛擬化技術(shù)，例如Xen、KVM等等。然而，云計(jì)算技術(shù)不僅涉及到虛擬化技術(shù)，還涉及到多種技術(shù)，例如分布式資源管理、分布式數(shù)據(jù)存儲、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理、負(fù)載均衡等等。僅對虛擬化技術(shù)進(jìn)行測試，無法準(zhǔn)確測出云平臺性能隔離性。(2)規(guī)模過小。現(xiàn)有的性能隔離性測試普遍采用3到4臺虛擬機(jī)進(jìn)行測試，而云計(jì)算的基本特征就是大規(guī)模性，伸縮性強(qiáng)。少數(shù)幾臺虛擬機(jī)對云平臺的影響微乎其微，不足以準(zhǔn)確測試云平臺的性能隔離性。
　　針對現(xiàn)有性

3、能隔離性測試方法的不足，本文解決思路為:(1)將IaaS云計(jì)算平臺作為黑盒進(jìn)行測試，而不僅僅是針對云平臺的虛擬化技術(shù)，避免云平臺異構(gòu)對測試的影響。虛擬機(jī)是IaaS云平臺提供的主要產(chǎn)品，無法從虛擬機(jī)中獲知云平臺的系統(tǒng)架構(gòu)，所以可以利用虛擬機(jī)進(jìn)行測試。(2)根據(jù)對影響性能隔離性主要因素的分析，可在IaaS云平臺創(chuàng)建大量虛擬機(jī)進(jìn)行測試，彌補(bǔ)現(xiàn)有測試規(guī)模過小的問題。所以，本文提出了采用大量虛擬機(jī)相互協(xié)作的方式，共同完成對IaaS云平臺計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)

4、、存儲等資源的性能隔離性測試。
　　為減輕繁重的測試工作，實(shí)現(xiàn)自動化測試和對性能隔離性評估，本文主要內(nèi)容為:(1)分析了影響性能隔離性的主要因素，以及現(xiàn)有測試方法的不足。(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個IaaS性能隔離性測試原型系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)采用基于消息中間件的大規(guī)模分布式系統(tǒng)架構(gòu)，可利用被測IaaS平臺提供的租戶信息自動創(chuàng)建虛擬機(jī)，構(gòu)建測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⒛軌蜢`活定制測試?yán)?，使得測試系統(tǒng)不局限于性能隔離性測試?；谙⒅虚g件的分布式架構(gòu)，使

5、得該系統(tǒng)具備松散耦合、擴(kuò)展靈活等特性，可適應(yīng)云計(jì)算多租戶、資源池化、伸縮性強(qiáng)的特性。(3)給出了測試計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲資源的性能隔離性的詳細(xì)方法。(4)對性能隔離性測試結(jié)果進(jìn)行量化分析，分析是對云平臺自身而言，而不是與其它云平臺對比，具有一定的客觀性。
　　2016年5月完成了對安徽省某地級市電子政務(wù)云平臺的IaaS性能隔離性測試。測試系統(tǒng)利用云平臺提供的虛擬機(jī)，自動構(gòu)建了測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑸闇y試節(jié)點(diǎn)分發(fā)了測試?yán)?，順利?shí)現(xiàn)了對被測云服務(wù)