可靠性测试技术

embnn · 发表于 2021-8-27 10:47

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本帖最后由 embnn 于 2021-8-27 10:48 编辑

一、Dependability & Security
(1)Attribute——可用性（Availability）、依赖性（Reliability）、安全性（Safety）、机密性（Confidentiality）、整体性、可维护性

(2)Threats——Faults、Error、Failures

(3)Means

①　Fault Prevention

②　Fault Tolerance

③　Fault Remove

④　Fault Forecasting

二、状态改变
Activation Propagation Causation

.......——Fault——————Errors——————Failures——————Fault.......

三、单点故障和多点故障
1、单点故障（single point of failure）
（1）概念
从英文字面上可以看到是单个点发生的故障，通常应用于计算机系统及网络。实际指的是单个点发生故障的时候会波及到整个系统或者网络，从而导致整个系统或者网络的瘫痪。这也是在设计IT基础设施时应避免的。

大脑对与人来说，就是一个单点，大脑损坏，人也完蛋；手是不是单点? 一只没了，另一只还能日常生活，从这个角度来说，不是单点。消除单点的最常见的做法：增加冗余。比如，人有两只手。其次，层次化。当然，分层的目的是便于隔离问题。电影《2012》中的这个问题，不知道谁是总架构师，看起来，隔离做得不太够

（2）消除单点故障方法
大体可以从以下几个方面来消除单点故障：

一个网站，从基础的硬件层，到操作系统层，到数据库层，到应用程序层，再到网络层，都有可能产生单点故障。如果要有效地消除单点故障，最重要的一点是设计的时候要尽量避免引入单点，随着架构的变化，定期审查系统潜在的单点也是有必要的。

①　增加硬盘，做镜像。让出错的概率降低

②　网卡与网线的单点问题。系统里面最容易物理损坏的就是网线。网卡绑定(NIC bonding)一个很简单很通用的办法。配置多个网卡。

③　SSH 服务器和Telnet 服务器共存。毕竟 SSH 和 Telnet 都不是百分之百靠谱的事。

④　IDC 机房的单点。由于中国特色的“南北互通”，所以选择IDC机房的时候，一定要有冗余。

⑤　靠谱的DNS解析。

（3）简单单点故障架构

若干台云服务器通过负载均衡对外提供服务，在另一台云服务器上安装了MySQL作为应用数据库，为了提高性能，在服务器和数据库之间搭一个Redis缓存服务器。在这样的架构中，缓存服务器和数据库都存在单点隐患，可以考虑主从备份的设计。缓存服务器可以利用Redis对主从的支持特性设计成Master-Slave部署，数据库是在ECS上安装MySQL，虽然也可以在另一台服务器上安装MySQL，配置主从，但是可靠性仍然依赖于云服务器，故建议改用RDS。RDS是内在支持主从的阿里云关系型数据库产品，用户无需操心数据同步、主备切换等细节，使用更为方便。优化后的架构如下图所示：

2、多点故障
多个单点故障同时发生或者依次发生。

四、存储高可用
存储高可用解决方案采用存储设备与管理设备冗余架构，任何设备出现设备故障。都不会影响整个存储系统的正常适用。故障切换完全自动完成，保证业务系统的连续性。

五、故障注入
产品代码：故障处理代码——产品功能代码

Chaos Monkey

Linux Fault-Injection

将故障注入内置于产品是最有效的做法，使得产品具有可测性

六、测试实战
未知故障、已知场景（压力、稳定性、流控测试）
已知故障、已知场景（故障注入）
已知故障、未知场景（故障注入）
未知故障、未知场景（可靠性预计于建模）
1、故障模式库——为可靠性测试提供测试输入，定义了测试范围

2、可靠性测试评估基线

3、可靠性测试指导书

4、评估产品的可靠性能力

5、长稳测试

七、“几个9”
产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。

对电子产品而言，产品宣传经常用可用度 n 个 9 来描述产品可靠性水平。n 个 9 表示在系统1年时间的使用过程中，系统可以正常使用时间与总时间（1年）之比，通过下面的计算来感受下 n 个 9 在不同级别的可靠性差异。

4个9：

(1-99.99%)*365*24=0.876小时=52.6分钟，表示该系统在连续运行1年时间里最多可能的业务中断时间是52.6分钟。

5个9：

(1-99.999%)*365*24*60=5.26分钟，表示该系统在连续运行1年时间里最多可能的业务中断时间是5.26分钟。

dull · 发表于 2021-8-27 11:22

从英文字面上可以看到是单个点发生的故障，通常应用于计算机系统及网络。实际指的是单个点发生故障的时候会波及到整个系统或者网络，从而导致整个系统或者网络的瘫痪。这也是在设计IT基础设施时应避免的。

bow · 发表于 2021-8-27 16:19

大脑对与人来说，就是一个单点，大脑损坏，人也完蛋；手是不是单点? 一只没了，另一只还能日常生活，从这个角度来说，不是单点。消除单点的最常见的做法：增加冗余。比如，人有两只手。其次，层次化。当然，分层的目的是便于隔离问题。电影《2012》中的这个问题，不知道谁是总架构师，看起来，隔离做得不太够。

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