基于虚拟化的考试服务器性能测试

【摘要】目前以计算机技术为基础的考试系统应用广泛，考试系统的安全性、稳定性有待提升。本文以学院计算机基础考试系统为研究对象，进行了基于VMwave软件的虚拟化考试服务器性能测试。文中提出了性能测试方法，选择了测试工具，比较了测试结果。实验表明利用虚拟技术构建的考试服务器能够正常运行，且稳定性和安全性得到虚拟化技术支持。

【关键词】服务器虚拟化；VMware；测试

1.引言

随着计算机与网络技术的快速发展，基于计算机技术的考试系统得到普遍应用。学校每年都要组织计算机基础期末考试、全国计算机等级考试、湖南省计算机等级考试等网络化计算机考试。这些考试都基于Windows操作系统开发，相对于Linux系统，Windows倾向于易用性而损失部分稳定性，存在更多漏洞，使得计算机考试系统服务器稳定性、安全性问题一直存在。

测试作为保证系统可靠性，提高工程质量的手段，广泛运用于计算机系统的设计、运行、修正全过程。虚拟技术提供的各种应用在多种场合保证了服务器的稳定性和安全性[1]。以测试虚拟考试服务器性能为目标，设计测试方法，选择测试工具，能够得到服务器性能的具体数据，进而得到优化的考试服务器虚拟化方案。

2.考试服务器虚拟化测试设计

2.1 测试系统架构

虚拟机就是在物理机上由虚拟化技术模拟出来的计算机[2]，目前主要的虚拟化技术提供商包括VMwave、微软、Xen，由于考试系统不需要对底层主操作系统进行修改，且考虑到虚拟化系统的易用性和稳定性，本文采用全虚拟化技术的VMwave[3]。VMwave提供两种软件架构：寄居架构和裸金属架构。

2.2 测试评价指标

考试服务器性能测试包括硬件性能测试和软件性能测试，硬件性能测试要满足硬件传统性能测试指标。软件测试包括负载、压力、容量、稳定性、安全性等。

评价考试系统服务器性能指标包括吞吐量、延迟、资源利用率。吞吐量可以由磁盘i/o数值，数据库服务个数来表示。延迟可以由数据库完成查询或数据处理所需要时间来表示。对考试客户端登录后服务器处理器占用率，内存占用大小、网络带宽占用大小是评价资源利用率的具体指标。

3.考试服务器测试实例

3.1 实验过程

本次测试构架了三想万全t260服务器，采用三种方式配置服务器进行比较研究：一台使用传统服务器安装方式，即裸机上安装院计算机考试系统要求的的软件环境：基于Windows server2008，SQL server2008数据库。一台采用裸金属架构，即利用VMware esx4在底层虚拟化后再安装考试系统软件环境。一台采用寄居架构，即服务器底层操作系统采用Ubuntu 11.2，在其上安装VMware station 10，虚拟机内安装考试系统软件环境，为利用底层操作系统提供的安全性，通过虚拟机软件NAT提供虚拟机内操作系统访问，通过映射虚拟机内操作系统考试系统服务端口到底层操作系统提供考试服务。硬件评测采用sysbench，软件测试采用LoadRunner[4]。

考试系统基准条件负载测：按每个考场一台服务器，50台客户机考试规划，三种测试方案都测试过程系统稳定，实体服务器吞吐量略大于裸金属架构虚拟服务器，两倍于寄居架构虚拟服务器。由于虚拟化指令延时问题，虚拟服务器数据库完成数据处理时间是实体服务器的80-90%。三种测试方案系统资源使用率低。

压力测试：服务器在1个负载到200个负载中性能变化，寄居架构压力拐点为100个客户端，裸金属架构压力拐点为150个客户端。超过拐点后虚拟化性能严重下降。

网络安全测试：由于基于Linux的底层Netfilter安全以及虚拟机NAT后地址、端口控制，寄居架构呈现更好的安全性。

虚拟化应用测试：虚拟服务器进行了基于虚拟机的恢复技术、动态迁徙等虚拟化应用测试。

3.2 实验结果

硬件测试结果表明虚拟化后考试系统服务器性能下降，但是基准条件测试都能通过，裸金属架构硬件性能接近非虚拟化服务器。软件测试表明当负载分别增加到一定程度时，由于i/o密集，虚拟化效果差。虚拟化后服务器的功能得到虚拟化技术支持。在本次期末考试中，本文设计的两种虚拟化考试服务器都正常运行。在封闭式考试环境下，虚拟化考试服务器应采用裸金属架构。

4.结语

本文对学院期末考试系统服务器进行了虚拟化设计，比较测试了几种考试系统架构。实验结果表明在正常考试条件相对于传统服务器构架，虚拟服务器性能有所下降。两种虚拟化方案比较，裸金属架构在物理机性能上有优势，寄居架构在安全性上更容易配置。

参考文献

[1]英特尔开源软件技术中心.系统虚拟化原理与实现[M].北京：清华大学出版社，2009.

[2]王春海.虚拟机配置与应用完全手册[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[3]http：///.

[4]池云.LoadRunner在软件测试中的应用[J].信息技术与标准化，2009.