基于多平臺的自動化部署方案的研究與實現(xiàn)

陳 思

（南京郵電大學(xué) 自動化學(xué)院，南京 210003）

0 引言

自動化部署，是指在測試前自動的進行虛擬機創(chuàng)建，還原快照，系統(tǒng)配置等一系列的操作。在軟件的自動化測試過程中，首先遇到的問題是要對測試環(huán)境進行部署，需要同時創(chuàng)建和配置大量虛擬機，但是手動復(fù)制和配置大量虛擬機是一件繁瑣重復(fù)的任務(wù)。與此同時還需要完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、主機名和域的配置——這些工作很快就變成了體力活。正如可以通過自動化構(gòu)建來減少錯誤并加快軟件開發(fā)一樣，也可以通過自動化部署流程來減少錯誤和加快軟件交付。

本文采用VMware SDK (API操作)+Ant(項目管理)的模式實現(xiàn)了一個可重復(fù)創(chuàng)建、測試和配置的自動化部署方案。可實現(xiàn)分布式的多平臺部署，僅需要對配置文件進行修改，就可以同時部署多臺虛擬機，其目的在于把測試者從這種繁瑣的勞動中解脫出來，從而更有效的減輕軟件測試中的負擔(dān)。

1 方案的工作原理

所謂自動化部署流程，它包括編譯、數(shù)據(jù)修改集成（例如數(shù)據(jù)庫表）、向其他計算機遠程部署發(fā)行包（如 JAR 和WAR）以及管理遠程計算機中的資源。盡管如此，仍然

有很多工作可以通過自動化完成，比如創(chuàng)建虛擬機、測試、程序的靜態(tài)安裝等等。

目前，基于VMware Tools API的關(guān)鍵開源客戶端程序庫和工具可以為測試者提供大部分的功能。其他開源工具通過插件也能對VMWare的虛擬機進行控制。實現(xiàn)自動化部署的核心工具是一個構(gòu)建腳本，在本文中，我使用的是 Ant 。

Ant是一款開源Java構(gòu)建工具，它利用VMWare相關(guān)插件使開源工具和開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)能夠獲取VMware vCloud API。Ant 腳本將使用屬性文件（特定于目標(biāo)環(huán)境，如演示和生產(chǎn)環(huán)境），通過 Ant 的 sql 任務(wù)與 MySQL 數(shù)據(jù)庫交互，使用 Java Secure Channel (JSch) 將文件復(fù)制到遠程機器上（通過 Secure-Copy 協(xié)議（SCP））并進行環(huán)境設(shè)置和安裝程序（通過 SSH）。

因此，通過自動化實現(xiàn)這些流程，可以使測試者更迅速更順利地向用戶交付軟件。

針對現(xiàn)有的自動化測試工具，我們可以通過兩種方式來控制部署模式。如圖1所示，第一，創(chuàng)建虛擬機，進行開關(guān)機以及快照管理，可調(diào)用VMWare上的一些API來進行實現(xiàn)，VMware vCenter Server 可以集中管理數(shù)百臺 VMware ESX 主機以及數(shù)千個虛擬機，可為 IT 環(huán)境提供操作自動化、資源優(yōu)化和高可用性。通過使用單一 Windows 管理客戶端來管理所有任務(wù)，管理員可以把鍵盤和鼠標(biāo)控制寫入腳本來自動部署、配置、啟動、停止、刪除、重新定位和遠程訪問虛擬機。第二，實現(xiàn)在虛擬機上的系統(tǒng)配置，網(wǎng)絡(luò)部署，程序的靜態(tài)安裝則需要在控制端安裝Ant，借用Ant的封裝接口遠程調(diào)用測試機上的bat腳本來實現(xiàn)。

圖1 自動部署方案工作原理

2 方案的實現(xiàn)

2.1 利用 Vmware API實現(xiàn)自動化部署

利用VMWare提供的SDK，可對Vmware的exsi中的虛擬機進行如下操作，具體來說需要的操作有以下幾個：

1） 連接exsi server； 2） 啟動虛擬機 ；3） 執(zhí)行快照； 4）還原快照；5） 獲取快照 ；6） 刪除快照 。

其中vSphere提供了兩套對VMWare的ESXi Server進行操作的SDK,一套是針對power shell腳本的，一套是針對.NET的。

2.1.1 針對powershell的腳本

以下是PowerCLI Cmdlets的一段power shell腳本：

這段腳本執(zhí)行的功能是將vmlist中的機器還原到”Clean”的snapshot，并重啟機器。在power shell腳本會用到的操作exsi的命令有以下5個：

2.1.2 針對.net的腳本

對于針對.NET的SDK，我們把需要的操作封裝到snapshotmgr.exe文件中，使用時只要提供不同的運行參數(shù)即可。 以下是一段.net的腳本：

2.2 利用 Ant實現(xiàn)自動化部署

Ant是一個Apache基金會下的跨平臺的構(gòu)件工具，它可以實現(xiàn)項目的自動構(gòu)建和部署等功能。如圖2所示，每一項部署的實現(xiàn)都寫在bat腳本中，在自動部署終端安裝Ant，通過XML文件來控制流程，從而實現(xiàn)了從自動部署終端到客戶端的VM的遠程控制以及對網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器的映射。

2.2.1 Ant的安裝與配置

首先要在控制端安裝Ant，下載地址：http://ant. apache.org/，在本文中下載的是1.7.0版本。解壓到某個目錄（例如E:"apache-ant-1.7.0），即可使用。

圖2 Ant自動部署框架

安裝與配置完畢后，可以測試一下Ant是否可用，首先進入Ant的bin目錄，運行命令ant –version，若安裝和配置成功，則會顯示Ant版本信息，如圖3所示。

圖3 Ant安裝與配置

由圖3可以看出，當(dāng)運行Ant的命令時，需要進入到Ant的bin目錄，如何才能讓系統(tǒng)自動找到Ant呢？這時需要在系統(tǒng)環(huán)境變量path中添加Ant的bin目錄。設(shè)置完成后，就可以在任何目錄（例如C:"Documents and Settings"AmigoXie目錄）輸入Ant的命令，來獲得命令的運行結(jié)果。

2.2.2 部署流程分析

安裝好了Ant，就要開始編寫構(gòu)件文件。

Ant的構(gòu)件文件是基于XML編寫的，可按照以下步驟：

（1）定制部署的需求

把所有的需求放狀態(tài)集S中,

S=（A,B,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2,E3,E4,F,G）

（2）部署流程分析

●部署流程

●依賴關(guān)系

通常情況下，可以通過繪制流程圖進行分析。

如圖4所示，B的運行依賴于A，D1的運行依賴于B等等。

圖4 流程圖

（3）編寫流程文件 Ant腳本

基于流程圖，就可以開始編寫Ant構(gòu)件文件，

如下就是一個簡單的xml文件：

這段程序的依賴關(guān)系如圖5所示。

圖5 調(diào)用關(guān)系

Deploy的運行取決于DeployHub，DeployHub的運行取決于DeployAD，DeployAD的運行取決于logFile。

2.2.3 部署實例分析

這是自動化部署的一個實例，目的是進行Exchange環(huán)境自動部署，要分別在3臺Server：AD Server,Edge Server和Mailbox Server調(diào)用相應(yīng)的腳本，來完成自動化安裝。

這是各個事件的狀態(tài)以及它們之間的依賴關(guān)系如，圖6是定義的Deploy Exchange Workflow，各個腳本的調(diào)用關(guān)系如圖7所示，首先在AD Server上面調(diào)用ImportLocalOvfApp,把虛擬機導(dǎo)入VMWare，然后調(diào)用PowerOnVM_VIX開機和CopyFileToGuest_VIX把文件拷貝到相應(yīng)的虛擬機上面，AD Server將調(diào)用adinstall.bat完成AD Server的安裝，調(diào)用netdom.bat加入域和調(diào)用feature-install-xml.bat完成相應(yīng)的exchange software的安裝。

圖6 部署實例分析

圖7 腳本的調(diào)用關(guān)系

3 結(jié)束語

通過本文所述的自動化虛擬機部署解決方案可以看到，虛擬機的部署和初始配置已變得非常自動化。只需在 VM 部署任務(wù)文件中寫下配置，然后 VM 部署控制端將自動部署和配置所有虛擬機。此解決方案也是非常靈活的 —— 可以在已部署的 VM 啟動后運行自己的應(yīng)用程序。例如，可以通過在 VM 部署任務(wù)中搭建AD Server，要求 VM 在系統(tǒng)啟動后運行一個應(yīng)用程序以自動完成所有的配置。

總而言之，部署是軟件開發(fā)中另一個適合自動化的方面。自動化部署可以受益于可靠且可重復(fù)的流程：提高準(zhǔn)確性、速度和控制能力，也節(jié)省大量時間，從而對于提高軟件測試的效率和實現(xiàn)自動化測試的穩(wěn)定性具有很好的意義。

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