IaaS性能隔離性測(cè)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(tái)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(guó)國(guó)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(duì)隔離性的要求。所以，有必要對(duì)IaaS性能隔離性進(jìn)行測(cè)試。
　　現(xiàn)有性能隔離性測(cè)試主要存在兩點(diǎn)不足之

2、處:(1)只是針對(duì)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(chǔ)、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理、負(fù)載均衡等等。僅對(duì)虛擬化技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，無法準(zhǔn)確測(cè)出云平臺(tái)性能隔離性。(2)規(guī)模過小?，F(xiàn)有的性能隔離性測(cè)試普遍采用3到4臺(tái)虛擬機(jī)進(jìn)行測(cè)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(tái)虛擬機(jī)對(duì)云平臺(tái)的影響微乎其微，不足以準(zhǔn)確測(cè)試云平臺(tái)的性能隔離性。
　　針對(duì)現(xiàn)有性

3、能隔離性測(cè)試方法的不足，本文解決思路為:(1)將IaaS云計(jì)算平臺(tái)作為黑盒進(jìn)行測(cè)試，而不僅僅是針對(duì)云平臺(tái)的虛擬化技術(shù)，避免云平臺(tái)異構(gòu)對(duì)測(cè)試的影響。虛擬機(jī)是IaaS云平臺(tái)提供的主要產(chǎn)品，無法從虛擬機(jī)中獲知云平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)，所以可以利用虛擬機(jī)進(jìn)行測(cè)試。(2)根據(jù)對(duì)影響性能隔離性主要因素的分析，可在IaaS云平臺(tái)創(chuàng)建大量虛擬機(jī)進(jìn)行測(cè)試，彌補(bǔ)現(xiàn)有測(cè)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(duì)IaaS云平臺(tái)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)

4、、存儲(chǔ)等資源的性能隔離性測(cè)試。
　　為減輕繁重的測(cè)試工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試和對(duì)性能隔離性評(píng)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(cè)試方法的不足。(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)IaaS性能隔離性測(cè)試原型系統(tǒng)，該測(cè)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(cè)IaaS平臺(tái)提供的租戶信息自動(dòng)創(chuàng)建虛擬機(jī)，構(gòu)建測(cè)試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并能夠靈活定制測(cè)試?yán)?，使得測(cè)試系統(tǒng)不局限于性能隔離性測(cè)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(cè)試計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源的性能隔離性的詳細(xì)方法。(4)對(duì)性能隔離性測(cè)試結(jié)果進(jìn)行量化分析，分析是對(duì)云平臺(tái)自身而言，而不是與其它云平臺(tái)對(duì)比，具有一定的客觀性。
　　2016年5月完成了對(duì)安徽省某地級(jí)市電子政務(wù)云平臺(tái)的IaaS性能隔離性測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)利用云平臺(tái)提供的虛擬機(jī)，自動(dòng)構(gòu)建了測(cè)試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑸闇y(cè)試節(jié)點(diǎn)分發(fā)了測(cè)試?yán)?，順利?shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)云服務(wù)