ceph自动化测试用例编写

1.1  应用需求

由于官方对于teuthology和ceph-qa-suite没有任何的文档介绍。在这篇文档中将介绍ceph-qa-suite中case的测试内容以及如何简单修改增加case。

1.2  相关模块

整个自动化环境需要依赖如下三份python代码，关注最多的就是ceph-qa-suite和ceph/qa。

Teuthology：用来调度case ，选择机器，安装ceph等基础环境以及管理整个测试过程。   

ceph-qa-suite：为集群增加配置，设置拓扑，以及测试case的设计。

ceph/qa/：自动化测试最终调用的shell脚本。

1.3  代码目录

目前搭建了两个可以进行推送测试任务的服务器。如果要登录机器上增加用例或推送任务，希望大家配置172.16.101.* /16的小网网段或者使用自己的16位掩码小网ip。（自动化测试都是100网段，防止与自动化的冲突）

目前搭建了两个teuthology的服务器，172.16.100.7 和172.16.100.4 （同时支持Jewel版本）。不测试B02的话，建议大家使用172.16.100.7的服务器。

ceph-qa-suite yaml文件所在目录：增加yaml文件在 /repo/ceph-qa-suite_基线版本，其中版本为需要测试的基线版本，hammer版本为空，jewel版本就为/repo/ceph-qa-suite_jewel

ceph-qa-suitetask所在目录：增加tasks文件在 teuthworker用户的src/ceph-qa-suite_基线版本下,hammer和master版本为ceph-qa-suite_master, jewel版本为ceph-qa-suite_jewel。

qa目录： /root/ceph/qa 但是测试用的qa是从172.16.100.9上git下来的，在这里修改代码以后需要push到[email protected]:/git/ceph.git远端自己搭建的git服务器上,注意push到自己需要测试的分支上。

2  简单用例编写

2.1  配置yaml文件

Yaml文件类似于对集群的配置，我们可以单独写一个yaml文件，也可以写多个yaml文件组合在一起。在yaml文件中， 我们必须指明如下几点：

(1)roles：

该项配置的目的是指明需要搭建的集群的拓扑。Mon数据，osd数据，以及客户端节点。例如：

- [mon.0, osd.0, osd.1, client.0]  //指明搭建一个单节点，一个mon,两个osd，该节点自身作为client0的集群

也可以用另一种方式写：

roles：

- - mon.a

  -osd.0

  -osd.1

  -osd.2

  -client.0

- - osd.3

  -osd.4

  -osd.5                   //两节点的集群，每个节点三个osd。总共一个monitor

 

另外，tasks为给case增加测试内容：

(2)tasks：

在该配置下面主要为了增加测试case，我们可以在该下面指明需要执行的任务，一般情况下，首先就是安装ceph ，然后再并行的进行多个测试脚本。

例如：

tasks：

- install：             //安装ceph

- ceph：             //搭建集群以及增加相应配置

   log-whitelist：

    -wrongly marked me down

    -objects unfound and apparently lost

   conf：

     osd：

       osd debug reject backfill probability： .3

       osd max backfills： 1

       osd scrub min interval： 60

       osd scrub max interval： 120

- thrashosds：            //进行对osd的异常操作

   timeout： 1200

   chance_pgnum_grow： 1

chance_pgpnum_fix： 1

 

   

(3)overrides：

在overrides下，可以增加高优先级的ceph配置,但overrides部分不是必须要增加。例如：

overrides：

 ceph：

   conf：

     mon：

       debug mon： 20

       debug ms： 1

       debug paxos： 20

       mon warn on legacy crush tunables： false

       mon min osdmap epochs： 3

     osd：

        debug filestore： 20

       debug journal： 20

       debug ms： 1

       debug osd： 20

   log-whitelist：

    -osd_map_cache_size

- slow request

如上的配置中mon ,和osd即为在ceph.conf中对集群的配置。log-whitelist的目的是过滤掉在log中你希望过滤的警告和错误。因为teuthology在测试过程中，如果log中出现了ceph集群的警告或者错误信息，这个测试case就认为失败，然后执行下一个测试case。

2.2  使用方法

见用例篇

2.3  参数介绍

-      install：  //安装ceph

-      ceph：  //给ceph增加配置信息，同时也可以过滤一些警告或error，例如：

-      exec： //在特定某个客户端执行具体命令，可以在exec下写希望执行的命令

-      thrashosd：      // 启动一个线程进行随机down osd,out osd ，revive osd，修改primary_affinity,，reweight_osd，修改pg_num，测试backfill等等

-      mon_thrash： //启动线程进行kill mon,等待quorum，revive mon，等待 quorum ，如此循环…

-      radosbench：   //在节点上运行radosbench增加业务

-      admin_socket： //从指定路径获取脚本进行测试

-      rados： // 启动线程进行所有rados 部分读，写，删除，快照，回滚，拷贝等操作，并且可以指定各项测试的权重。实际运行的是 ceph/src/test/osd/TestRados.cc。也可以指定操作次数和object大小，是否使用纠删码，以及配置纠删码的erasure_code_profile

-      workunit： //获取ceph/qa/workunits 整个目录，并运行指定的shell脚本。大部分脚本最终运行的是ceph/src/test/*.cc测试文件

-      mon_clock_skew_check： //进行时钟不同步测试

上面是最常用的在yaml文件中配置的task接口。当然，我们也可以指定某个具体的函数，例如：

ceph_manager.create_pool：

  args： ['toremove']

 kwargs：

     pg_num： 4096

在yaml文件中配置如上信息即为创建一个名为toremove，pg_num为4096的pool。其他的接口都可以在/ceph_qa_suite/tasks目录下的.py文件中查看。

tasks部分为最重要的配置，在下面介绍一下yaml文件中tasks可以配置的参数。

2.4  配置文件增加

测试过程中经常会需要改变一下ceph.conf中的配置信息。目前有两种方式更改这些配置信息。

1、  在原有的tasks列下修改或增加，例如：

如图，可以在osd下增加osd的配置，当然也可以使用global，mon等增加其他的配置。图中的log-whitelist也是非常重要的。因为teuthology在测试过程中只要ceph的log里出现了error或者warning就会出错导致测试失败，所以我们可以在log-whitelist里增加相应的字段过滤认为不影响测试的error或者warning。

2、  使用overrides增加配置

另外一种方式是使用overrides的配置，给集群增加优先级更高的配置。例如：

个人建议使用这种方式增加配置，因为我们可以自己新建一个yaml文件，在该文件中写入overrides配置选项，测试过程中再把该文件列入yaml文件列表就可以了。这种方式可以在不修改基础测试用例代码的前提下增加配置，非常灵活。

2.5  测试task

在yaml文件里，实际每个tasks下的配置项都对应一个python文件，每个python文件的命名比较与yaml文件下的配置项名相同，才会被调用。对应在tasks目录下已经存在的python文件，可以直接在yaml文件里调用。如果需要新增测试task，可以在tasks目录下增加python文件。例如：

如上就是一个简单的python文件，最基础的就是需要定义一个名为task的函数。执行过程中teuthology代码会来调用。其中的参数config为调用该tasks时写入的参数。而在ctx中可以获取到所有需要的接口，包括获取整个测试case的配置，测试目录，调用创建pool的接口等等。

其中的remote函数调用的是teuthology代码里的接口，作用是远程登录到某一个client上，执行相应的命令。上例中remote远程登录到client上创建一个pool，同时运行radosbench，之后等待进程退出的同时运行下一个tasks。

这里要注意的是不仅仅是以python文件名的tasks接口可以被调用,ceph_manager里提供了另外一种调用方式。

这样，我们可以直接在yaml文件中执行一个具体任务进行测试，比如可以在tasks下使用ceph_manager.kill_osd,ceph_manager_create_pool等。其中也可以改使用args和kwargs指定相应的config。

总之，tasks是ceph-qa-suite里最重要的部分，其中使用最多的就是rados.py,thrash_osd.py,mon_thrash.py等。

-rados： 进行所有读，写，快照，回滚，纠删码，克隆等基本内部单元测试。实际会调用ceph/src/test下面的osd/TestRados.cc。

-thrash_osd：随机对osd进行down,out,reweight,改变pg数，使用ceph-objectstore-tool进行数据导入导出等一系统测试。

-mon_thrash：多次将mon进行down up测试，同时会伴随着其他各种操作。甚至会用到9个等更多个mon进行测试。

2.6  单元测试用例增加

tasks里的workunits配置项是非常有用的，可以直接从自己搭建的git服务器中获取到ceph/qa/下的shell脚本，之后在所选的client上执行对应的shell测试脚本。

如上就是直接在client.0的任务机上运行ceph/qa/workunits/rados/test.sh的测试脚本。shell测试脚本一般分两种类型：

1、  命令行的测试

这种测试相当于是把所有要执行的命令组合在一个shell脚本里，其中当然也会写一些需要用到的函数，之后自动会在某个任务机上直接执行。如果需要增加这部分测试用例，只需要写好自己的shell脚本，将他放到ceph/qa/workunits目录下（这部分代码存放在自动化环境的一个git服务器上，需要提交到该git服务器上），然后在自己的yaml文件中在workunit配置项中指定自己写的shell脚本就Ok了。之后只需要切换到teuthology用户下使用teuthology-suite测试该yaml文件。

2、  对应的代码测试

另外一种测试是在shell脚本里运行某一命令，但该命令最终会调用到ceph/src/test/目录下的某个.cc测试文件。上面的rados/test.sh就是其中的一种。如果需要增加这部分单元测试用例，首先需要写一个测试模块的.cc测试代码，并且在test/Makefile-client.am里同样的增加。之后的步骤就和上面的一样了。

 

2.7  使用限制

1、  teuthology上所有的任务机都是ubuntu14.04.3的版本，所以无法测试到与cas相关的情况

2、  teuthology中做不到网络异常相关的测试例，所有任务机都是一个网卡，而且管理这些任务机是通过ssh远程登录的方式自动管理，如果网络异常就无法测试

3、  无法进行增删主机的测试，因为每个测试case的拓扑状况都是由teuthology代码管理和搭建，并且在测试前就限制住。但是teuthology会分别测试到相同用例，不同副本等不同环境配置的情况

4、  无法进行大业务量，大存储量的测试。因为任务机使用的都是虚拟机，每个虚拟机的硬盘只有60G,一旦数据量大就会把硬盘写满导致测试失败

3  应用实例

3.1  增加单个用例

现在已有的tasks 任务接口可以实现大多数的测试。所以我们可以调用这些接口，只增加yaml配置文件进行测试。例如：

 

如上我们需要在ceph-qa-suites目录下新建一个自己的目录，例如test（目的是不修改原有的用例）。在test目录下创建一个yaml文件，写入自己的需要的roles，以及测试任务tasks（overrides看自己需要）。以下几点需要特别注意：

（1）       yaml文件的编写格式。roles中每使用一次两个“- -”就代表一个新的任务节点，上例中就代表测试使用两个任务节点，一个mon，每个节点三个osd。其中第一个节点为client.0（后续在tasks中会用到）。

（2）       tasks中必须首先先install和ceph，目的是安装ceph，搭建集群。后续的每一个 “–”都代表一个任务，任务之间都是顺序执行，但是一般会在python代码里让任务之间能达到多线程并行的执行。

（3）       所有的yaml文件里都必须使用空格，不能使用Tab键。否则会导致读取失败

（4）       每个“：”后必须有空格，并且每个需要运行的任务或命令前都必须加“-”。配置文件前不需要增加。

增加完配置以后，就可以切换到teuthology用户下，su  - teuthology，直接运行新加的case

teuthology-suite--filter 'test.yaml' --suite-dir /repo/ceph-qa-suite  --machine-type net --distro ubuntu --ownertest --suite test

3.2  增加组合用例

    ceph-qa-suites上原有的测试用例基本都是组合用例。例如：

看过之前相关teuthology的介绍应该知道目录前面的%的意思。测试该目录下的case时可以直接指定这个目录，不必指定某个yaml文件。可以按照类似于如下目录结构进行创建：

这种方式的好处：

（1）       可以简单设计不同的副本模式测试相同的任务，覆盖创建更广

（2）       设计不同的文件类型进行测试

（3）       改变配置文件进行相同的测试，比较配置文件的影响

（4）       测试不同的case

3.3  增加新任务用例

          如上面2.5所述，在ceph-qa-suites下的tasks目录下增加一个python文件，增加import模块和tasks函数。在tasks函数中写入你希望的整个测试过程以及如何判断测试失败的情况。就好比增加一个2.5上的python文件。然后同样需要在suites目录下创建test目录并且新建一个yaml文件，

      在yaml文件中的tasks项配置新的任务接口就可以使用teuthology-suite命令运行了，运行方式见使用手册（一）。