虚拟化技术在软件测试的应用

1）什么是虚拟化

虚拟化技术很早就提出来了，但是真正走向市场是从2005年以后，那时候AMD和Intel公司都开始推出支持虚拟化技术的CPU。简单的说，虚拟机就像一个软件容器，可以安装操作系统和应用软件，像一台物理机一样运行，其有如下特点。

• 操作系统和软件无法辨别其主机是否是虚拟机。
• 多台虚拟机器像应用程序一样可以运行在主机上

2) 虚拟化技术的优势

2.1) 提高硬件的利用率

      根据调查数据，通常测试实验室的硬件的使用率是很低的，平均只有10%，通过虚拟化技术可以使利用率提高到80%。

* IDC 的数据中心趋势调查，2007 年。

 2.2) 低碳生活
降低数据中心的成本（省电/空间），能源成本降低 80%。大部分机器5-15%时间处于使用状态，而空闲状态耗电量为满负荷60%以上。

 2.3) 高管理性

通过虚拟化技术，计算机的管理（虚拟机）的管理变得更加简单，创建、修改一个计算机的操作可以瞬间内完成。这种高管理型有助于推动基础设施服务化（Infrastructure as Service）的发展。目前，有很多云计算的基础设施都是大规模使用了虚拟技术。

大家可能对SaaS都比较熟悉，这里我解释一下IaaS和PaaS。
基础设施作为服务（IaaS):计算机资源通过服务的方式提供出来，包括处理能力，存储和网络能力等等。

平台作为服务(PaaS):平台和工具能通过平台或API方式提供出来，提供更加高层次服务，例如数据库存储服务，J2EE服务，.NET平台等。

3. 虚拟化给软件测试带来的好处

通过虚拟化技术，软件测试可以获得很多好处，以下就是一些例子；

3.1）测试实验室(Test Lab)的建立

• 空间
• 时间
• 电力

如图所示的一个例子:168 台式机，被12个服务器主机代替。省空间，省电，方便管理，大大降低了测试实验室建设的成本。

大部分的测试环境对测试机器的性能要求都不是很高（性能测试除外），那么对于这种情况，虚拟机是非常适合的解决方案。虚拟机可以用于测试实验室(Test Lab)的构建，支持自动化测试，也可以为远程的测试和开发人员提供机器服务。

举例来说，一个网站的测试，需要10个手工测试人员进行，那么我们可以创建10个虚拟计算机，那么只需要１－２个主机就行了，并且支持远程工作，那么这些手工测试人员可以在家里进行工作。

3.2) 软件快速部署和连续集成

虚拟机的管理是非常方便，这大大促进了快速部署（Fast Deployment)和连续集成(Continual Integration)。举例来说，在连续集成的时候，往往需要大量机器，并且快速恢复到某个系统的初始状态。虚拟化技术的高管理性能够很好满足这些需求，同时成本比物理机器要低很多。

3.3）测试用例失败后的调查
在测试用例失败后，通过保存机器状态，可以方便问题的调查。如果使用物理机器，这些机器就需要被占用，一直到问题调查完毕。而且，调查的状态具有不可恢复性。如果使用虚拟化技术，计算机状态可以被保持到到文件；在需要调查问题时，随时可以把虚拟机文件恢复到虚拟机进行调查；同时机器的状态可以随时保存，随时恢复，这给一些不容易重现的问题提供了有利的调查方法。

3.4）虚拟硬件的使用
虚拟化不仅仅可以模拟软件，也可以模拟硬件，包括网卡，光驱，USB接口等等。特别是USB接口的虚拟化，使得在很多USB设备驱动的测试提供了便利。另外一个例子是虚拟光驱，Vista开发出来后，安装以前的方法要制作DVD光盘来进行最后的验证。按照传统的做法，需要180张DVD光盘，需要花2个星期。而使用虚拟化解决方案，制作ISO 映像，只需要2天时间。

4 虚拟化过程中一些好的实践

4.1 仔细设计网络拓扑结构
  对于一些对网络特别要求的实验室，需要仔细设计网络Top结构，特别是IP地址的数量

4.2 选购主机，注意扩展性
主机的选购需要考虑内存的扩展能力，内存大小很容易成为增加虚拟机的一个瓶颈。当机器映像很多的时候，磁盘空间也容易出现紧张。网络速度也是需要考虑。

4.3) 仔细考虑一些特殊需求的测试
a) USB/驱动 b) 3D效果  c)能源管理 d)性能测试结果的分析应该考虑到虚拟的使用的范围和局限性。

4.4) 自动保持闲置的虚拟机
实验室中有长期不用的虚拟机，可以定时自动保存起来，需要时以后可以再恢复。这样可以提高系统的效率，降低能耗。保存和恢复机器都是需要时间的，其性能和网络的存储位置有很大关系。

总结，虚拟化作为一个重要的技术，不仅仅可以节省成本，而且可以帮助我们保护蓝天，何乐而不为呢？