摘  要： 由于云計算應用和傳統應用的特性區別，使用傳統的測試方法和工具對云端應用進行性能測試有很多限制和不足。提出云端應用模式的性能測試模式需要創新，并介紹了幾種新的測試方法。
關鍵詞： 云計算；性能測試；方法

　云計算被認為是繼個人電腦、互聯網之后信息技術的又一次重大變革。我國國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要把以云計算為代表的新一代信息技術確定為戰略性新興產業的發展重點。以云計算模式為服務特點的應用將在各行業中得到快速發展[1]。
　（1）電信行業的三大運營商加快實施云計算戰略，借助云計算實現業務創新。
　（2）在金融行業中小型金融行業合力搭建公有云服務中心。
　（3）政府通過云計算平臺建設帶動電子政務改革。
　（4）教育行業建立共享云平臺提高資源利用率。
　在云端應用蓬勃發展的時代潮流中，面對云端應用不同于傳統應用的特點，在性能測試領域也面臨新的挑戰，對云端應用性能測試在方法上需要創新。云計算服務模式下性能測試面臨著諸多挑戰。
1 傳統性能測試模式發展滯后
　相對于云計算服務應用，傳統應用的服務器資源網絡資源是摸得著看得見的，是數據和資源集中模式的部署，對于傳統模式的應用當前的自動化測試工具能高效代替人工完成性能測試，但是面對高度透明化和系統超大規模化的云計算服務應用，傳統的性能測試工具和方法的發展已經滯后。
隨著網絡日益復雜化、異構化，特別是云計算背景下蓬勃發展的虛擬化技術、分布式計算、分布式存儲等新技術發展，云計算服務的應用模式變得日益透明和龐大。很多時候，不僅被測對象是龐大的數量規模，甚至被測對象是看不到摸不著的云端應用。傳統測試方法和工具面臨更大的挑戰。
對于在云環境中的應用來說，要測試與應用有關的網絡性能、服務器性能、數據庫性能、軟件性能以及它在客戶端上的緩存情況。對于在云環境中只有在某個位置上運行的一個應用，但是對于Amazon或Facebook來說，應用分布在許多不同且無法預測的位置上。這種情況顯然要比運行一個基于單一服務器的應用測試腳本復雜得多。
2 傳統性能測試方法的局限
2.1 海量云端壓力的模擬
　目前性能測試工具的模擬用戶量受限且許可協議受約束。以LoadRunner為例，上萬級別的許可費用往往高達百萬元的級別，而對于類似于鐵路售票、公務員考試報名、淘寶應用等動輒幾十萬甚至上百萬的用戶壓力，這類測試工具往往無能為力。即使許可允許，對于壓力機的部署數量也是一個恐怖的數字。假設一臺4核CPU，8 GB內存的服務器能模擬產生10 000用戶在線的腳本壓力，對于上述透明統一的“云端”應用系統動輒需要幾十臺甚至上百臺壓力機進行測試，形成了多臺壓力機壓云端的形態，測試成本非常龐大。這是傳統壓力測試中“一機壓多機”的模式所不能比的。
2.2 傳統測試工具獲得真實用戶體驗的難度
　傳統數據集中式情況下的性能測試結果往往更多反應的是系統本身的性能，對于用戶的真實體驗情況數據支撐不夠。而云端服務的應用模式、服務器、數據、存儲等資源都是透明化的，對于服務提供商來說不僅僅關心的是系統自身的性能，更大程度上服務提供商同樣關心分布在各地的用戶體驗，這是服務提供商的QoS指標。對于最終用戶來說，獲取良好的QoS體驗是其接受云服務的源動力之一。
目前性能測試工具可以模擬出用戶的訪問行為，但是腳本記錄往往是某次訪問的路徑，不能代表所有用戶的訪問路徑，所以當前腳本要遍歷用戶的訪問路徑在腳本開發和工具部署方面將付出巨大的成本。
2.3 網絡運營商及CDN服務提供商對性能測試的影響
　圖1所示是一個典型互聯網售票系統使用CDN[2]技術進行網絡加速的應用。這類架構的系統具有典型的代表性。可以看出相對于原來無CDN技術的數據中心模式，當前云服務應用的整個生態鏈融入了更多的廠商和應用，其中網絡運營商和CDN服務提供商是大型云計算服務器應用不可回避的機構。性能測試同樣需要這些諸多方面的配合。如測試網絡帶寬限制與協調、模擬IP的限制與協調、接入的安全問題、與其他云服務的測試隔離問題等。

3 目前行業場景的云服務性能測試方式
3.1 完全模擬云端壓力測試
　此種方式的測試結果參考性最強。但是對于大型的云端應用，如淘寶系統、公眾售票系統、LoadRunner等傳統的壓力測試工具無法模擬海量用戶，目前LoadRunner可獲取的許可只是65 000個虛擬用戶，無法面對幾十萬甚至上百萬的測試用戶需求。而且需要獲得網絡運營商和網絡分發服務商的支持和配合，受限大。目前得到應用的往往是一些小規模的云計算應用，比如小型企業私有云測試。
3.2 混合測試策略
　用傳統壓力工具如LoadRunner在內網進行背景壓力產生，結合云端的用戶體驗工具進行模擬。此方法測試結果參考性相對于獨立的內網測試要強，但是同樣無法模擬大量的云端壓力，無法遍歷云端應用的用戶訪問路徑，獲取全面的用戶體驗數據。
3.3 無云端內網測試
　拋開云端用戶體驗的測試，在系統的內網進行測試，結果數據只能代表系統本身的性能，無法獲取散布的用戶體驗數據。
3.4 對云端服務器進行切片測試
　通過推演計算云端服務能力進行切片測試。此方法雖執行容易，但是測試結果參考性最差。
4 業內的測試方法探討與嘗試
　基于目前云計算服務模式的發展，當前行業內傳統的性能測試方法已經相對滯后。云計算服務模式對性能測試的要求更高，如更高的海里壓力模擬、更豐富的用戶體驗數據等。面對這個局面，業內也在進行新測試方法的嘗試和探討。
4.1 超算中心
    使用超級計算中心產生壓力，針對各地CDN以及系統本身進行性能測試。模擬負載來自不同的地域，可以綜合模擬在南北方不同網絡環境下的并發與在線情況；高性能計算機規模大，可以模擬大規模的虛擬用戶。但壓力通過不同運營商鏈路復雜，拓撲不明，可能導致模擬的負載失效，而且帶寬租賃成本較高，1 Gb/s運營商帶寬租賃費用達數十萬元。
4.2 通過云端產生測試壓力用于測試云計算應用
　這將是今后云性能測試的發展方向和理念。利用現有成熟的網絡技術和虛擬化技術將分布在世界各個角落的壓力機整合起來進行性能測試也是一種值得探討的方式。性能測試云平臺的概念是基于通過云端壓力測試云端服務的理念，是超算中心模式的延伸，這個超算中心不是超級計算機的集中，而是大量廉價服務器的集中，將大量廉價服務器的計算能力整合為云端壓力的產生平臺。如Compuware公司的Gomez云測試平臺[3]和NEOTYS公司的Neolaod云測試平臺[4]，目前此類測試服務的價格都是非常昂貴的。
4.3 整合開源測試軟件進行二次開發新的云端測試平臺
　可以預見在將來使用云端性能測試工具進行云端服務的性能測試將是一個新的業務增長點，應對這個業務增長需求，除了購買昂貴的商業云測試工具服務外，整合現有的開源軟件測試工具進行二次開發，從當前的工具功能和開發技術來說具備技術可行性，這樣基于開源平臺的云端測試平臺將是很低廉的。
參考文獻
[1] 野村綜合研究所技術調查部．2010-2014年全球信息技術導航圖[J].2010：60-72.
[2] 內容分發網絡[EB/OL].[2010-03-06]http：//baike.baidu.com/view/21895.htm.
[3] Gomez[EB/OL].[2010-09-16]http：//www.compuware.com/application-performance-management.
[4] Neoload testing[EB/OL].[2010-04-12]http：//www.neotys.com/.