利用虚拟实验室更高效的进行物联网设备测试.docx

利用虚拟实验室实现高效划算的物联网设备测试 即使是最小的物联网设备也运行在一个复杂的环境中，这样的环境在开发过程中可能还没有被充分理解。事实上，我们已经在第一时间发现了设备连接到互联网所带来的安全问题。之前的文章中，我们探讨了面向服务的设计、研发和测试的优点，在这篇文章中，我们将探讨基于服务的测试以及服务虚拟化的下一阶段——虚拟实验室。创建一个真实的测试实验环境是十分困难的，即使成功创建， 这也很可能成为系统测试的主要瓶颈。虚拟实验室消除了这一瓶颈，同时为基于服务的物联网设备测试提供了更多的好处。 大多数物联网设备可靠性不足 最近的一项研究表明 80%的物联网应用都没有进行安全缺陷测试。Barr 团队的研究表明 56%的嵌入式设备研发人员没有进行安全漏洞方面的源代码检测同时 37%的研发人员没有执行代码规范。这些并不是令人鼓舞的数据，很明显， 物联网设备制造商需要更严肃地对待质量、安全问题。自动化测试是确保测试更严格、一致和彻底的一个重要手段。测试，特别是针对安全漏洞的测试，常常被认为过于昂贵和复杂，因此它们往往被忽略或简化。但是，让你的客户（攻击者） 测试物联网设备的安全性是一个代价高昂的错误。 虚拟实验室的组成部分 一个真实的测试实验室需要提供物联网设备运行时所需的一切真实环境，但即使是在最先进的实验室里，也很难达到一个完全真实的环境，虚拟实验室解决了这个问题。虚拟实验室的发展已经规避了对硬件的依赖。高级的服务虚拟化可以结合其他关键的测试自动化测试工具使用： 服务虚拟化 模拟测试设备所需要的所有依赖项，以执行完整的系统测试。这包括设备使用的所有连接和协议，以及通信的实际响应。例如，服务虚拟化可以模拟与物联网设备通信的企业服务器后端，从而提供周期性的传感器读数，同样，虚拟化可以以一种真实的方式控制物联网设备。 服务及 API 测试 提供一种测试方式，确保被测的服务以及 API 能够完美地执行测试。在需要时执行性能和安全测试时，可以在自动化测试平台进行操作。 运行时监控 在测试设备上实时检测错误，并捕捉重要的跟踪信息。例如， 在已完成产品中，仍可以发现内存泄漏问题，并且可以很早就被捕获并解决。 测试实验室管理与分析 提供虚拟实验室的总体控制。虚拟化之后，整个实验室的设置就可以根据需要进行复制，并且可以自动运行已有测试，同时提供了对于执行测试和测试结果的分析、总结。 图 1 描绘了一个包含嵌入式物联网设备的典型的边缘计算物联网生态系统。传感器和控制设备收集信息，通过一系列设备或应用程序接收信息（边缘计算），并通过边缘计算与设备或云进行通信。这使云有了更高的逻辑等级，便于对信息进行处理。 云由一系列服务组成：微服务、与数据库的连接、附加的逻辑或第三方服务，通常表现为一个拥有复杂的功能构建块的 web 页面，如下图所示 图 1: 一个包含嵌入式物联网设备的典型物联网生态系统 当需要在物联网生态系统中进行测试时，要在许多层次分别进行测试。例如， 为了在测试网关中引入的新功能，需要验证网关是否可以从传感器接收信息、您构建的业务逻辑是否能够正常通信。 为了验证所有的情况，Parasoft Virtualize（用于模拟依赖组件）以及 Parasoft SOAtest（用于发起测试）可以模拟这些输入。这些工具提供了网络中设备真实 调用的模拟（无论它们是 rest/http 协议，还是像CoAP、XMPP 或 MQTT 这样的流行协议），测试被测设备（本例中的网关），通过验证从 SOAtest 返回的 响应判定是否正确地与云服务通信。下图 2 展示了如何为测试中的边缘设备创建虚拟实验室环境的示例。 如果有外部的方式将信息传递到该网关，那么这些调用也可以被模拟。Parasoft Virtualize 的设计目的是提供稳定测试环境，利用 SOAtest 的测试数据来创建可预测的响应达到充分测试网关和服务的目的。 最终，顶级服务可以将响应返回到边缘，并返回到其他传感器和外部设备。了解通过环境返回到后端系统的输入流也是非常重要的。Parasoft Virtualize 用于模拟那些边缘的响应（下级节点是物联网设备）然后将响应信息转达给SOAtest 以确认该次执行是否是物联网生态环境期待的行为。Parasoft Virtualize 与 SOAtest 的结合，提供了全面的测试环境，即便对于复杂的物联网生态系统依旧能够提供完整支持。 图 2: Parasofts Virtualize 以及 SOAtest 工具创建虚拟实验室环境中的被测边缘设备 提高软件质量和安全性的同时减少时间成本以及软件风险 一般的测试环境成本很高，可能比大多数开发经理所预测的还要高。voke Research 的一项研究表明，一个测试实验室的前期投入平均需要1200 万美元，