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1、多云环境中部署及管理K8S集群的测试自动化实现余超VMWARE 技术专家余超VMWARE技术专家，多云平台TKG产品测试开发负责人。原第四范式质量部团队测试专家，负责实现AI平台产品的CICD流水线搭建，实现AI微服务平台产品的快速交付和自动化测试。曾任职于百度和freewheel资深测试开发工程师。国内QECon、MTSC、中国软件技术大会等技术峰会演讲嘉宾，知乎&TesterHome质量技术沙龙讲师。软件研发效能权威指南 副主编嘉宾照片目录CONTENTS被测对象：VMware TKG01 TKG测试要解决的问题和解决思路03 核心解决方案04 落地效果与总结05 自动化测试框架02 01

2、被测对象:VMware TKGTKG是什么？TKG概述TKG 是 VMware 推出的一种 Kubernetes 管理平台，旨在简化 Kubernetes 集群的部署、管理和运维。TKG 支持多种部署模式，包括本地部署、公有云部署和私有云部署等。TKG 还提供了一些额外的功能，如自动升级、安全加固、日志监控等。TKG 使用了 Cluster API 作为其底层技术之一，以便更好地管理 Kubernetes 集群的生命周期。通过使用 Cluster API，TKG 可以实现自动化的集群创建、扩展、升级和删除等操作，从而大大简化了 Kubernetes 集群的管理和运维。因此针对TKG产品的测试，

3、不仅包含对Kubernetes 集群生命周期的测试，也包括其对接公有云、私有云和混合云能力的测试。TKG对接云厂商能力TKG是一个企业级的Kubernetes发行版，可用于在多个云环境和数据中心中部署和管理Kubernetes集群。它提供了一个一致的Kubernetes体验。任何地方都可以运行与云无关并且一致的VMware基础架构相同的操作相同的体验01K8S发版 VS vphere发版02测试维度繁多03QA于DEV测试范畴不同各个组件的频繁变更，支持多版本k8s测试，支持不同云厂商平台对接考虑众多测试维度，从操作系统到网络，从云厂商到集群操作步骤基础功能测试和研发定制化功能测试TKG测试现

4、状02TKG测试需求及解决思路TKG测试需求部署需求构建对接云基础环境，多云适配；构建TKG的管理集群和负载集群个性化测试需求云资源选择；操作系统选择；网络选择;LB 服务暴露方案选择;集群基础功能测试选择（cni,csi）测试场景覆盖覆盖部署，升级，多版本部署和以上个性化测试需求的组合测试；TKG测试-多云环境适配问题及解决方案Deploy_AVSDeploy_GCVEDeploy_VMCDeploy_OCVS多云适配前提：在各个云环境中成功部署和运行vsphere套件，由vsphere提供计算、存储和网络解决方案TKG测试-多云环境适配方案（计算资源）在任意云平台上使用vCenter对计算

5、资源进行配置，在一套SDDC环境中进行多套TKG测试环境的部署TKG测试-多云环境适配方案（网络资源）在任意云平台上使用NSX对网络资源进行生成和配置，在一套SDDC环境中进行多套TKG网络环境部署TKG测试-快速部署问题及解决方案A Avspherevsphere部署Vsphere套件部署，包括vCenter和NSXB BTestbedTestbed部署Jumper机器部署;计算/存储资源和网络部署C C节点部署包括TKG环境的机器节点资源部署和操作系统部署等TKG测试-快速部署问题及解决方案（1）创建vsphere创建Testbed创建集群节点一次性创建创建Jumper VM，获取调用vC

6、enterNSX,EXSI能力对扩展 CRDs定义的自定义资源进行创建和更新，从而进行k8s集群的部署TKG测试-快速部署问题及解决方案（2）Ova文件在contentlibrary 导入的image管理节点和负载节点的设定网络和存储设定TKG测试-快速部署问题及解决方案（3）Tkg1.6.0为例操作系统K8S版本ova-ubuntu-2004-v1.23.8+vmwareova-ubuntu-2004-v1.21.14+vmwareova-ubuntu-2004-v1.22.11+vmwareOVA文件(包含操作系统和K8S版本)部署所需的镜像模版TKG测试-快速部署问题及解决方案（4）一次

7、性部署vsphere自动化脚本（buttom core进行testbed部署）调用cluster-api在上述环境中进行TKG部署，包括management-cluster和workload-cluster以上步骤总耗时在30mins以内TKG测试-维度多，组合爆炸问题及解决思路操作系统，K8S版本.操作系统包括ubuntu/Rhel/photon;k8s包括近期最新三个版本.01测试操作，网络.操作包含安装/升级/多版本部署，网络有Calico/flannel/Antrea.02节点大小,LB.按计算资源和内存分大中小三种节点;LB支持kube-vip和AVI03定制化测试.Sanity测试

8、、NetSmoke测试、CSI测试、Scale测试04仅仅图中的测试维度组合就达到上千种，串行需2周以上时间才能测试完毕。TKG测试-维度多，组合爆炸问题及解决思路(1)支持全量化所有测试维度组合支持组合条件过滤，降低无效测试组合支持用户自定义测试组合支持多个完整测试case执行的并行化支持部署幂等化，支持多部门在同一套TKG环境中进行串/并行测试支持测试场景自动回收，支持测试失败后测试场景的自动化保留03自动化测试框架TKG-测试框架（Test infra功能介绍与执行流程）创建Testbed安装TKG安装K8S集群执行标准化测试cases执行自定义测试cases创建JumperVM，打通v

9、CenterNSX,EXSI;调用安装 TKG CLI，Expose testbed env to TKG安装Management-cluster,workload-cluster执行CNI,CSI,Network,Scale up/down,执行smoke相关cases执行All kinds of app-level cases清除环境TKG-测试框架（Test infra架构-core）BottomcoreTest codeJenkinsTestbedJumperVM,NSX,vCenter,outputs ssh执行TKG指令测试环境网络支持返回集群所需vCenter信息；返回跳板机信息

10、；返回集群所需网络信息MatrixTest frame测试环境主机/计算能力支持TKG-测试框架（Test infra架构-core）ButtomcoreTest codeJenkinsMatrixTest frame跳板机器可以ssh访问Inbould ruleANYGroup-segmentSegment网段能访问外网，而集群机器均来自此segmentOutbound ruleANYGroup-segment跳板机内外网打通NAT rule for jumperPublicIPPrivateIPNsx API实现nat/USER/nat-ruleNsx API实现/rules/displa

11、y_nameTKG-测试框架（Test frame-Test Code）BottomcoreTest codeJenkinsMatrixparameters(extraParameters+choice(name:CNI,description:Which CNI be tested,choices:”Flannel,Calico,All,),ScriptpytestArgs+=-cni=env.CNI最终会调用pytest命令，eg：pytest-os-name=ubuntu-cni=Calico /home/jenkins/test_cluster_create.pyTest frameT

12、KG-测试框架（Test frame-Test Code）BottomcoreTest codeJenkinsMatrixTest-testbed.pyTest-clustercreate.pyTest-clusterupgrade.pyTest-scale.pyTest-networksmoke.pydef test_scale_up_workers():cluster=find_cluster(mgmt_cluster)if clusterworkers!=5/5:run(ftanzu cluster scale mgmt_cluster-worker-machine-count=5)as

13、sert clusterworkers=5/5”Test frame集群节点scale 测试TKG-测试框架（Test frame-Jenkins）BottomcoreTest codeJenkinsMatrixupgrade.groovyinstall.groovymultiVersionInstall.groovyStages -stage(Create Testbed)-stage(install clusters)-stage(Run Scaling tests)-stage(Run Network Tests)when env.RUN_NETWORK-stage(Run Delete

14、 Tests)Test frame选择需要run的caseTKG-测试框架（Test frame-Jenkins）BottomcoreTest codeJenkinsMatrixinstallTest frame04核心解决方案TKG-测试框架（全量测试场景）-Node sideNode SizeLB:kube-vip,AVITest suite:Install,Upgrade,Multi-version-installOS:Unbutu 20.04/18,RHELLaas:AWS,GCVE,AVS,OCVS测试维度测试类型的选择操作系统的选择Iaas平台的选择LB选择节点大小选择Netsmo

15、keCSI test caseDEV test caseTKG-测试框架（全量测试场景）-Install-Upgrade-MulversionInstall-Unbutu 18-Unbutu 20-RHEL-Photon-Amazon-AWS-Dimension-GCVE-AVS-OCVS-测试类别-操作系统-Iaas类别Matrix的组合处理，生成多套完整的测试场景。仅仅测试类别、操作系统、laas三者的组合数：3*5*5=75种BottomcoreTest codeJenkinsMatrixTest frame重写了Matrix的能力TKG-测试框架（全量测试场景）Matrix的组合维度过

16、多,峰值达到上千条，需要剔除不重要的测试的组合场景；因此需要做到定制化灵活地组合测试场景和支持并发执行测试。测试类别安装升级.操作系统Ubuntu,PhotoLaas类别Google云,Azure网络CalicoAntrea.HAKube-vipAVIinstall-gcve-ubuntu_20.04-antrea-proxypipelineBottomcorecorgiJenkinsMatrixTest frame节点大小LargeMedium.TKG-测试框架（全量测试场景-axis）Matrix:在声明性流水线中，阶段可以包含一个 matrix（矩阵）部分，用于定义一个多维的名称-值组合

17、的矩阵，下图中多个axis的值可进行组合并支持pipeline并行运行。matrix axes axis name TEST_SUITEvalues install,upgrade,multi-version-install axis name PLATFORMvalues ubuntu,photon,redhat,Amazon./.-Install-Upgrade-MulversionInstall-Unbutu 18-Unbutu 20-RHEL-Photon-AmazonTKG-测试框架（全量测试场景-axis）Matrix:包含一个 excludes（排除项）部分，用于从矩阵中删除无效

18、的组合。需要删除的组合包含在excludes信息中。basic_axes:axis1:name:IAASvalues:-aws-azure axis2:name:OSvalues:-ubuntu-20.04-photonaxis3:name:TEST_SUITEvalues:-install-upgrade-multi-versions-installexcludes:exclude1:axis1:name:IAASvalues:awsaxis2:name:OSvalues：photonexclude2:axis1:name:IAASvalues:azureaxis2:name:TEST_SU

19、ITEvalues:upgrade生成laas(aws,azure)，OS(ubuntu,photon)和TEST_SUITE(install,upgrade,multi-versions-install)的组合测试场景.过滤符合laas(aws)/OS(photon)和 laas(azure)/Test_suite(upgrade)的所有测试场景TKG-测试框架（全量测试场景-axis-exclude）-Install-Upgrade-MulversionInstall-Unbutu 20-Photon-AWS-Azure-Install-Upgrade-MulversionInstall-Unbutu 20-Photon-AWS-AzureTEST_SUITEOSIAAS24条测试case15条测试case执行exclude过滤条件全量测试场景利弊根据测试维度大量生成测试用例；功过exclude进行部分测试场景的过滤优 势劣 势TKG-测试框架（全量测试场景-axis-exclude）05落地效果与总结TKG-测试框架（发版测试）Matrix 混合模式执行发版测试,500+条测试case在一个工作日完成BottomcoreTest codeJenkinsMatrixone pipelinematrixTest frame感谢聆听关注QECon公众号微信号