“三大阶段稳定性测试”筑牢长安链信任基石

前言

随着长安链应用生态的不断丰富、面对的应用场景更加多元，稳定性测试在长安链测试流程中占到越来越重要的位置。本文将介绍长安链稳定性测试的发展历程及如何通过三大阶段稳定性测试应对不断出现的复杂的商业需求，筑牢长安链信任基石。

功能测试和性能测试的局限性

功能测试关注系统是否按照规范执行操作，而性能测试主要关注系统的吞吐量和响应时间。这两种方法的单一性有可能限制系统全面稳定性的评估，它们无法涵盖系统可能出现的某些问题。

（1）测试颗粒度的挑战：深入细节中的考验

从横向角度看，早期的测试方法通常是将区块链视为单一模块化测试，对挖掘其内部各个组成部分之间的联系不够深入。例如当进行功能测试时，测试者可能只关注系统是否能够成功的执行基本交易，并未同步关注到系统的智能合约、数据存储、节点通信等方面细节，这种测试颗粒度比较粗的方法可能会导致忽视一些安全漏洞、多模块协作异常处理等重要问题，例如某些测试中只检查系统是否能够处理正常的交易请求，但未考虑恶意用户可能发起的攻击。

（2）深度测试的必要性：挑战系统的稳定性

从纵向的角度来看，测试不能限于短期和低负载的情况下进行。这限制了对系统在长时间运行和高负载条件下性能和稳定性的全面评估。在实际商业项目中，区块链系统需要长时间的稳定运行，同时还需要处理大量的交易和数据，因此测试的深度变得至关重要。

因此在复杂的应用环境中，稳定性测试的重要性越来越高。

长安链稳定性测试的引入

随着长安链得到越来越广泛的应用，在大型商业化项目需求中引入了TB级甚至PB级存储的概念，这曾经为长安链系统稳定带来了挑战，为应对这一挑战需要更强大的测试手段，以提前确保系统稳定可靠。

从2021年底开始长安链加强了稳定性测试，不仅丰富了测试流程，提升了测试颗粒度和深度，还将长安链的综合测试水平进行了提升，实现了从最初的模块功能测试和性能测试为主，过渡到稳定性测试的流程串联测试实现全面的覆盖，以确保系统稳定可靠。随着时间的推移和项目实践的沉淀，2023年稳定性测试再次升级，测试流程更为丰富，覆盖了更广泛的使用场景，更加紧密地贴合用户的实际需求。

长安链稳定性测试的原理

稳定性测试的原理可以简化为两个关键维度：功能稳定性和性能稳定性。

功能稳定性：其侧重于模拟长时间、不间断的用户并发交易，以揭示系统在各种业务场景下的稳定性。这一方面关注系统是否出现功能性缺陷，例如节点崩溃、内存耗尽、节点停止出块、读写集不一致等严重问题。

性能稳定性：性能稳定性侧重于在处理大规模数据和长时间运行的情况下确保链系统的性能不会下降，同时避免对计算资源的不合理占用。主要验证链系统的吞吐量在高负载情况下保持稳定且在长期运行时不出现性能问题。

在此基础上，也会考虑容错性稳定性模拟各类故障注入，包括但不限于网络断链、机器资源不足、拜占庭故障等复杂情况，旨在验证系统是否能够健壮地应对这些情况，保持数据的一致性、避免崩溃、恢复正常运行等，这有助于确保区块链系统在面对意外事件或恶意攻击时不会出现系统性故障或数据损坏。在实际测试过程中容错性稳定性测试会与功能稳定性相结合，因此这里可以暂时归类为功能稳定性中。

结合上面的稳定性测试的原理，这里整理了现阶段稳定性测试架构图

图1

多样化的测试手段

长安链通过多样化的测试手段全面评估系统在不同负载和场景下的性能、可靠性、稳定性。

（1）负载均衡测试：

引入基础压力、尖峰压力、递增/减压力。压力测试类型有助于确定区块链系统在各种负载情况下的性能表现和稳定性。以确保系统在面对不同压力和用户激增情况下都能够保持高效和可靠。

a. 基础压力测试：基础压力是根据机器配置和性能评估得出的一个前端压力基线。它代表了系统在正常操作下所能承受的基本负载，作为性能评估的出发点。

b. 尖峰压力测试：尖峰压力模拟了实际项目中偶尔出现的用户访问量高峰。这种场景下，系统需要应对用户数量暴涨的情况，如双十一等大型促销活动。

c. 递增/减压力测试：递增和递减压力根据实际测得的基础压力来调整。当基础压力较高时，逐步递减压力以测试系统在高负载下的适应能力。当基础压力较低时，逐步递增压力以测试系统的可扩展性和性能极限。

（2）一致性测试：

验证链是否能够正确执行共识算法，确保所有节点都达成共识，维护数据一致性。

（3）数据恢复测试：

模拟故障节点宕机数据恢复情况，测试链的容错性和恢复能力，包括节点宕机数据清空后的数据恢复测试，以评估链的容错性。

（4）可扩展性测试：

测试链的可扩展性，以确定链能够处理大规模的交易和用户访问量,包括多链、并发订阅和20节点测试等场景，以评估链的性能和可伸缩性。

（5）数据完整性测试：

验证数据在传输和存储过程中是否保持完整和准确；比较链上各个节点的总数据，观察数据量的膨胀率等，以确保数据的完整性。

（6）定制化场景测试：

针对不同应用场景的项目，执行一些定制化场景测试，以满足特定的需求和异常情况。包括多链场景、订阅场景、20节点场景、磁盘占用达到极限、跨合约调用、多类型合约并发等测试场景。

“三大阶段稳定性测试”保障系统可靠性

随着长安链稳定性测试的优化升级，长安链对稳定性测试的阶段进行了重新划分并融合结合多样化的测试手段，精心设计三个阶段的稳定性测试：新特性稳定性测试阶段、基础稳定性测试阶段、高阶稳定性测试阶段。

图3

（1）新特性稳定性测试阶段
此阶段主要是验证新特性的功能稳定性和性能稳定性，检查对链的影响确保新功能不会对区块链系统原有功能和性能稳定性造成负面影响，此时采用低负载测试，并发量以百为单位，运行时长以周为单位。

（2）基础稳定性测试阶段：

此阶段以基础功能为导向侧重验证区块链系统的基本功能的稳定性与可靠性，与新特性相比，这里更侧重于各个模块的协作，而并非单个模块对于链的影响。适度负载，通常以千为单位，运行时长以10天为单位。

（3）高阶稳定性测试阶段：

此阶段经过基础的功能验证，将以高负载、高并发，压力通常以万为单位，测试大数据量通常为100亿交易量+，运行长时间运行以20天为单位。

同时此阶段将测试多种机器资源不同配置：4c8g、8c16g、32c128g；以不同规模和部署方式测试: 云原生部署，裸机部署；加入各种异常测试，模拟各种异常情况，比如磁盘占用达到极限，网络盘意外断开连接等。

通过三大阶段的测试结合多样化的测试手段并将其融入了测试流程的各个关键环节，实现了紧密的衔接和相互支持，确保每个测试环节环环相扣，保障长安链在面对复杂的商业化需求时表现出色，保持高度的鲁棒与稳定。

结语

未来，稳定性测试手段将更加多样并持续创新，长安链将在测试场景丰富化、实时监控和反馈、自动化数据分析、数据对比与历史记录、预测性维护、融合混沌测试等方面持续努力，让长安链做好支撑数字经济发展可靠的信任基石。