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虛擬實驗室提供經濟高效的物聯(lián)網(wǎng)設備測試

星星科技指導員 ? 來源:嵌入式計算設計 ? 作者:Marc Brown ? 2022-10-03 07:32 ? 次閱讀
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即使是最小的物聯(lián)網(wǎng)設備也生活在復雜的環(huán)境中,在開發(fā)時可能無法完全理解。事實上,我已經第一次看到與設備連接到 Internet 相關的安全問題。在之前的博客中,我討論了面向服務的設計、開發(fā)和測試的好處。在這里,我將基于服務的測試和服務虛擬化帶到下一步:虛擬實驗室。

建立一個真實的物理測試實驗室環(huán)境是困難的,即使完成,它也成為系統(tǒng)測試的主要瓶頸。虛擬實驗室消除了這一瓶頸,同時為基于服務的物聯(lián)網(wǎng)設備測試提供了新的優(yōu)勢。

最近的一項研究 發(fā)現(xiàn),80% 的物聯(lián)網(wǎng)應用程序沒有經過安全漏洞測試。第二項調查發(fā)現(xiàn),56% 的嵌入式設備開發(fā)人員沒有審查源代碼的安全漏洞,37% 的人沒有書面編碼標準。這些并不是令人鼓舞的統(tǒng)計數(shù)據(jù),很明顯,物聯(lián)網(wǎng)設備制造商需要更加認真地對待質量、安全和保障。

測試自動化是確保測試更加嚴格、一致和徹底的重要步驟。測試,尤其是針對安全漏洞的測試,通常被認為過于昂貴和復雜,因此被匆忙或完全忽視。但是,讓您的客戶(和攻擊者)為您測試 IoT 設備的安全性是一個代價高昂的錯誤。

真正的測試實驗室需要物聯(lián)網(wǎng)設備計劃工作環(huán)境的最接近物理表現(xiàn),但即使在最復雜的實驗室中,也很難擴展到現(xiàn)實環(huán)境。虛擬實驗室解決了這個問題,因為它們已經超越了對難以找到(或不存在)的硬件依賴項的需求。將復雜的服務虛擬化與其他關鍵的測試自動化工具結合使用。例如:

服務虛擬化 模擬被測設備 (DUT) 執(zhí)行完整系統(tǒng)測試所需的所有依賴項。這包括設備使用的所有連接和協(xié)議,并對通信做出實際響應。例如,虛擬化可以模擬物聯(lián)網(wǎng)設備與之通信的企業(yè)服務器后端,以提供定期的傳感器讀數(shù)。同樣,虛擬化可以以現(xiàn)實的方式控制物聯(lián)網(wǎng)設備。

服務和 API 測試 提供了一種驅動 DUT 的方式,以確保它提供的服務(和提供的 API)完美執(zhí)行。這些測試可以通過自動化平臺進行操作,以根據(jù)需要執(zhí)行性能和安全測試。

運行時監(jiān)控 實時檢測 DUT 上的錯誤并捕獲重要的跟蹤信息。例如,在成品中可能無法檢測到的內存泄漏可以及早、廉價地發(fā)現(xiàn)和解決。

測試實驗室管理和分析 提供對虛擬實驗室的總體控制。虛擬化后,可以根據(jù)需要復制整個實驗室設置,并且可以自動化和重復運行測試。分析提供活動和結果的必要摘要。

所示的邊緣計算 IoT 生態(tài)系統(tǒng)描述了部署嵌入式 IoT 設備的典型環(huán)境。傳感器和控制設備將信息傳遞到邊緣,邊緣是一系列設備或應用程序,可以接收信息并使用邏輯與設備或云端進行通信。然后,云具有更高級別的邏輯,允許它根據(jù)該信息采取行動。云是一組服務——微服務、與數(shù)據(jù)庫的連接、附加邏輯或第三方服務——它們構成了一個由功能構建塊組成的復雜網(wǎng)絡。

當需要在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中進行測試時,需要在多個層面進行測試。例如,要測試網(wǎng)關中引入的新功能,需要驗證網(wǎng)關可以接收來自傳感器的信息,并且可以按照您構建業(yè)務邏輯的方式進行通信。

為了驗證這種復雜性, Parasoft Virtualize (模擬所需的依賴項)和 Parasoft SOAtest (驅動測試)可以模擬這些輸入。這些工具通過網(wǎng)絡模擬來自設備的真實調用(無論是 REST/HTTP 等協(xié)議,還是 CoAP、XMPP 或 MQTT 等 IoT 流行協(xié)議),并測試 DUT(本例中的網(wǎng)關)是否與通過驗證從 SOAtest 返回的響應來適當?shù)厥褂迷品铡?/p>

如果有外部方式將信息傳遞到該網(wǎng)關,那么也可以模擬這些調用。Virtualize 穩(wěn)定了測試環(huán)境,以創(chuàng)建對利用來自 SOAtest 的測試數(shù)據(jù)的請求的可預測響應,全面測試網(wǎng)關和服務。

最后,頂級服務可能正在與 Edge 以及其他傳感器和外部參與者進行通信,重要的是要知道來自您的輸入的流正在通過環(huán)境返回后端系統(tǒng)。 Virtualize 將這些調用模擬到邊緣(到 IoT 設備)的接收,然后將該信息傳遞回 SOAtest,以確認調用進行了往返并且在 IoT 生態(tài)系統(tǒng)中的行為符合預期。

正常的測試環(huán)境很昂貴,可能超出大多數(shù)開發(fā)經理的預測。voke Research的一項研究 發(fā)現(xiàn),預生產實驗室的平均投資為 1200 萬美元。配置實驗室的平均時間是 18 天,另外還有 12 到 14 天用于配置。即使在花費了這些成本和時間之后,由于訪問權限有限,這些實驗室還是成為測試的瓶頸。此外,物理實驗室的日常運營成本很高。在大多數(shù)情況下,復制物理實驗室以提高測試吞吐量的成本過高。

在一篇文章 The ABCs of Service Virtualization中,服務虛擬化的好處被歸結為 通過更好地控制虛擬化依賴關系 的行為來改進測試設備的 訪問,從而降低成本并提高測試 速度。以類似的方式,讓我們分解虛擬物聯(lián)網(wǎng)測試實驗室的好處:

通過更好和更完整的測試提高質量?;诜盏臏y試確保關鍵用例得到執(zhí)行和完善。自動化性能測試可確保在重負載下的穩(wěn)定性和可靠性。此外,運行時監(jiān)控可確保檢測和跟蹤難以發(fā)現(xiàn)的錯誤。

通過模擬畸形數(shù)據(jù)的自動滲透測試提高安全性。負載測試可以模擬拒絕服務攻擊,運行時監(jiān)控可以檢測安全漏洞。測試可重復性確保每次迭代、補丁或發(fā)布都以完全相同的方式進行測試。此外,簡化了測試開發(fā)和操作(即改進和創(chuàng)建新測試)。

通過消除完整系統(tǒng)測試所需的昂貴依賴項來減少測試時間、風險和成本。自動化提供手動測試無法提供的可重復性和一致性,同時提供更好、更完整的測試。虛擬實驗室減少了物理實驗室設置所需的準備時間,從而影響了總測試時間。

審核編輯:郭婷

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