パブリッククラウドと構成管理ツールを活用した試験効率化に関する検討

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(1)情報処理学会第 80 回全国大会. 1B-05. パブリッククラウドと構成管理ツールを活用した試験効率化に関する検討長谷亮†. 松浦陽平†. †. 三菱電機株式会社情報技術総合研究所. はじめに情報システムの大規模・複雑化に伴い、システムの品質を担保するシステム試験の労力が増大している。そこで、試験の労力を軽減するためのソフトウェアが活用されている。ここでは、上記のソフトウェアを試験ツールと呼ぶ。試験ツールの例として、システムの性能試験において複数のユーザからの操作を自動で模擬し、スループットなどの性能指標を測定する OSS である JMeter [1]などが挙げられる。しかし、試験ツールを用いる場合も、試験用機材の調達や試験ツールのインストールなど、試験に要する労力は依然として大きい。試験の労力を軽減するサービスとして、クラウドを活用した試験自動化機能を提供する TaaS (Testing as a Service) が提案されている[2]。TaaS では、機能試験に加え、性能やセキュリティなどの非機能試験のためのサービスが提供される。ただし、システムの特徴に合わせた特殊な操作を模擬する試験など、 TaaS として提供される試験の手段では対応できない試験の場合、特定の試験ツールを用いた試験を別途行う可能性も考えられる。そのため、試験ツールを用いた試験の労力を削減する方式が求められる。本稿では、試験ツールを用いた試験における環境構築や試験実施を自動で行い、試験を効率化する方式を述べる。また、試験ツールを用いた試験について、従来方式と提案方式の作業時間を試算し、試験における労力として比較した結果も記載する。 1. 提案方式の概要今回は、クラウドベンダが保有する仮想マシン (VM) などのリソースを従量課金制で利用できる、パブリッククラウドに着目した方式を検討した。提案方式は、パブリッククラウド上に 2 種類のサーバを構築し、Web システムなどの試験を自動的に実施する。図 1 に、提案方式の概要を示す。試験サーバは、試験ツールを実行するサーバである。試験サーバの数は、試験ツールが試験サーバに与える負荷に応じて調整する。管理サーバは、試験を実施する試験担当者の操作を受け付け、試験サーバの生成、試験ツールのインストールなどの環境構築、試験ツールの実行など、試験の一連の作業を自動で実施 2. A study on automated testing using a configuration management tool on a public cloud. † Information Technology R&D Center, Mitsubishi Electric Corporation.. パブリッククラウド. 試験対象. ユーザ操作模擬試験サーバ. 試験サーバ. 試験サーバ生成、環境構築、試験ツール実行. 管理サーバ自動化担当者. 自動化設定. 操作. 試験担当者. 図 1 提案方式の概要表 1 クラウドサービスの形態分類提供されるサービス IaaS (Infrastructure as VM や仮想ネットワークなど a Service) の IT インフラ PaaS (Platform as a Service). OS やミドルウェアを含めたアプリケーション実行環境. SaaS (Software as a Service). クラウド上に構築したアプリケーション（ソフトウェア）. するサーバである。図 1 における自動化担当者は、試験を自動化する準備作業を行う。パブリッククラウドは、クラウドベンダから提供されるサービスの形態ごとに、表 1 に示す 3 種類に分類される[3]。提案方式は試験ツールのインストールを伴うため、IaaS か PaaS が検討対象となる。しかし、PaaS では OS の設定やツールのインストールなどに関して制限があり、試験ツールを利用できない可能性がある。そのため、提案方式では IaaS の VM を自動的に生成し、試験サーバとすることとした。構成管理ツールによる作業自動化管理サーバから、試験サーバの試験環境構築、試験の実施を自動で行う方法には様々な選択肢がある。今回は、サーバの設定を自動化するソフトウェアである構成管理ツールに着目した。構成管理ツールは、サーバの設定内容を記載したテキストファイルをもとにサーバ設定を自動で行う “Infrastructure as Code” を実現する。自動化用のテキストファイルの作成は、図 1 における自動化担当者が行う。構成管理ツールとしては多くのソフトウェアが開発・提供されているため、評価基準を設け、利用する構成管理ツールを選定した。今回は、(1) OS 設定やソフトウェアインストールを自動化できること、 3. 1-177. Copyright 2018 Information Processing Society of Japan. All Rights Reserved..

(2) 情報処理学会第 80 回全国大会. 表 2 試験における作業の分類作業の分類実施する作業の概要自動化準備構成管理ツールによる自動化用のテキストファイルを記述機材確保試験サーバの調達、試験環境のネットワークの構築などスクリプト作成テストスクリプトの作成 SW インストール試験ツールのインストールツール実行試験ツールの実行、試験実施表 3 各方式における作業の実施方法作業の分類従来方式提案方式自動化準備なし手動機材確保手動自動スクリプト作成手動手動 SW インストール手動自動ツール実行手動自動. 1回目. 従来. 機材確保 SWインストール系列6 30.65. 今回. 12.27. 30.65. 今回. 0.21 0. 10 20 作業時間 [HOUR]. 30. 図 2 実施方式ごとの作業時間の比較. (2) パブリッククラウドの VM や仮想ネットワークなどのリソースの生成・削除が可能なこと、(3)構成管理ツールのインストール先は管理サーバのみでよいこと、の 3 点を評価基準とした。上記の評価基準は、OSS の構成管理ツールである Ansible[4]が全て満たす。Ansible 単体で基準を満たし、他のソフトウェアと組み合わせて利用する必要ないことも特長と考え、今回は Ansible を利用する方式とした。構成管理ツールを用いる場合、自動化用のテキストファイルの記述など、従来方式には含まれない作業が発生する。表 2 に、試験で発生する作業の分類を示す。なお、表 2 中のテストスクリプトは、試験ツールが試験時に入力として用いるテキストファイルを指し、試験に関するパラメータを記載する。表 3 に、従来方式と提案方式における、各作業の実施方法を示す。従来方式は自動化準備を含まず、他の作業を手動で行う。提案方式は、自動化準備、スクリプト作成を手動で行い、他の作業は自動で行う。作業時間の比較従来方式と提案方式における作業時間を試算し、比較を行った。今回は、試験サーバ 10 台を利用し、各試験サーバに JMeter をインストールして試験を行う場合を想定した。従来方式は、試験サーバとしてレンタル PC を用意して手動で環境構築、試験を行うもので、レンタル PC の調達に 24 時間要するものとした。提案方式は、試験サーバとしてパブリッククラウド上の VM を利用し、自動で環境構築、試験を行うものとした。表 2 の作業の分類ごとに試算した作業時間を、図 2 に示す。今回は、同様の環境を繰り返し構築して試験を行うことを想定して、1 回目の試験、2 回目の試験に必要となる作業時間を試算した。従来方式と提案方式では、パブリッククラウドの利用による効果と、構成管理ツールの利用により、作業時間に違いが生じたと考えられる。パブリック 4. 従来. 2回目. 実施方式. 自動化準備スクリプト作成試験ツール実行. クラウド利用による効果として、機材確保に要する時間の短縮が挙げられる。従来方式ではレンタル PC を調達することのリードタイムが大きいが、提案方式では VM の生成をオンデマンドで実施できるため、機材確保における時間を短縮できる。パブリッククラウドは従量課金制のため、試験時間の短縮により、試験用機材の費用削減も期待できる。構成管理ツール利用による効果は、機材確保、 SW インストール、ツール実行における作業時間短縮として表れている。ただし、提案方式の 1 回目の試験では自動化準備が発生するため、作業時間において自動化準備が占める割合が高い。2 回目の試験では、自動化準備が不要となるため、作業時間削減の効果が大きくなる。3 回目以降の試験でも、2 回目の試験と同等の作業時間が発生すると考えれば、繰り返し回数が多い試験ほど、構成管理ツールを利用するメリットが大きいと考えられる。おわりに本稿では、パブリッククラウド上で試験環境構築、及び試験実施を自動で行う方式を述べた。パブリッククラウドと構成管理ツールを組み合わせて利用することで、試験ツールを用いた試験を効率化し、試験に要する労力の軽減が期待される。今後の課題として、複数種類の試験ツールを用いた実際のシステム試験において、作業時間を測定、評価することが挙げられる。また、パブリッククラウドではネットワークのトラフィックの状況によって遅延が変化する可能性もあるため、トラフィック状況が作業時間に与える影響の検討も必要である。 5. 参考文献 [1] [2]. [3]. [4]. 1-178. “Apache JMeter,” http://jmeter.apache.org/ （閲覧: 2017 年 12 月 14 日） P. Harikrishna and A. Amuthan, “A survey of testing as a service in cloud computing,” 2016 International Conference on Computer Communication and Informatics (ICCCI), pp. 1-5, 2016. P. Mell and T. Grance, “The NIST Definition of Cloud Computing,”http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/n istspecialpublication800-145.pdf （閲覧: 2017 年 12 月 14 日） “Ansible is Simple IT Automation,” https://www.ansible.com/（閲覧: 2017 年 12 月 14 日）. Copyright 2018 Information Processing Society of Japan. All Rights Reserved..

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