Idag är lösningar för testning och benchmarkning av blockkedjor anpassade för en specifik blockkedja eller dess forkar. Men det finns också några mer generella lösningar som skiljer sig åt i funktionalitet: vissa av dem är öppen källkod, medan andra tillhandahålls som SaaS, men de flesta är interna lösningar som skapas av blockkedjens utvecklingsteam. Ändå har de alla liknande syften. I den här artikeln kommer jag kort att gå igenom några produkter som särskilt är inriktade på testning av blockkedjor.

Arbetet i en blockkedjenätverk liknar arbetet i en distribuerad databas, därför kan liknande verktyg och metoder användas för testning. För att bättre förstå hur man testar distribuerade databaser, ta en titt på denna bra samling av resurser och artiklar. härifrån. Till exempel, latency är noga granskad i denna. artikeln, och för att förstå hur man hittar buggar i replikationsalgoritmer, rekommenderar jag att bekanta sig med denna. artikeln.

Jag kommer att beskriva några populära lösningar för testning och benchmarkning av blockkedjor. Jag skulle vara glad om du i kommentarerna kunde beskriva andra användbara programvaror för att lösa samma problem.

Jag börjar med ett verktyg som inte är specifikt skapat för blockkedjor, men som gör det möjligt att effektivt testa deras funktionalitet under förutsättning att det redan finns ett driftsatt nätverk som kan användas för experiment. En avgörande faktor för tillförlitligheten hos ett distribuerat system är förmågan att fortsätta fungera vid problem med servrar och nätverk. Detta kan inkludera nätverkslatens, disköverbelastning, otillgängliga externa tjänster (DNS), hårdvarufel och hundratals andra orsaker. För att säkerställa motståndskraften hos alla system som arbetar synkront på många maskiner kan man använda Gremlin. Det använder en mycket effektiv metod kallad Chaos Engineering.

Med den egna nätverksagenten skapar Gremlin ett antal olika typer av problem på ett antal maskiner: nätverkslaggar, överbelastning av resurser (CPU, disk, minne, nätverk), stänger av specifika protokoll, etc. För blockkedjor kan Gremlin användas på servrar för testnätet, vilket emulerar verkliga problem och observerar nätverksbeteendet. Med hjälp av detta kan utvecklare och administratörer i en kontrollerad miljö se vad som händer i systemet vid avbrott eller när koden uppdateras. Nätverket måste dock konfigureras och distribueras i förväg, samt ställa in insamlingen av nödvändiga mätvärden.

Gremlin är ett användarvänligt verktyg för arkitekter, DevOps och säkerhetsansvariga och en universell lösning för att testa alla färdiga och igångsatta distribuerade system, inklusive blockkedjor.

Hyperledger Caliper är en mycket mer specialiserad lösning Hyperledger Caliper. För närvarande stödjer Caliper flera blockkedjor från Hyperledger-familjen (Fabric, Sawtooth, Iroha, Burrow, Besu), samt Ethereum och nätverket FISCO BCOS.

Med Caliper kan du ange blockkedjenätverkets toppologi och kontrakt för testning, liksom beskriva nodens konfiguration. Blockkedjenoder startas i docker-containrar på en maskin. Du kan sedan välja nödvändiga testkonfigurationer och få en rapportfil om testresultaten efter körning. En fullständig lista över Calipers mätvärden och tillvägagångssätt för benchmarking kan ses här Hyperledger Blockchain Performance Metrics, detta är en utmärkt artikel om du är intresserad av ämnet blockkedjebenchmarking. Dessutom kan insamlingen av mätvärden ställas in för separat Prometheus/Grafana.

Hyperledger Caliper är ett verktyg inriktat på utvecklare och systemarkitekter, eftersom det möjliggör upprepbarhet i tester och automatisering av testning och benchmarking. Det används vid utvecklingen av blockkedjors kärna: konsensusalgoritmer, virtuella maskiner för bearbetning av smarta kontrakt, peer-to-peer lager och andra systemmekanismer.

MixBytes Tank — ett verktyg som har uppkommit under utvecklingen av konsensus- och finalitetsalgoritmer för nätverk baserade på EOS och testning av parachains baserade på Parity Substrate (Polkadot). Funktionellt är det likt Hyperledger Caliper, eftersom det gör det möjligt att samla viktiga mätvärden från noder i vilket distribuerat system som helst och från klientmaskiner där testskripten körs.

MixBytes Tank använder flera molntjänster (Digital Ocean, Google Cloud Engine med flera) där den kan starta ett stort antal noder, genomföra nödvändiga konfigureringsprocedurer, parallellt köra flera benchmark-tester på olika maskiner, samla in nödvändiga mätvärden och automatiskt stänga nätverket.

MixBytes Tank möjliggör kostnadseffektiv användning av medel för molnservrar genom att automatiskt stänga av onödiga resurser efter att testerna genomförts. En annan utmärkande egenskap är användningen av paketet Molecule, vilket tillåter utvecklaren att testa driftsättning av den nödvändiga blockkedjan lokalt.

MixBytes Tank gör det möjligt att tidigt upptäcka flaskhalsar och fel i algoritmer som uppstår i verkliga nätverk med ett stort antal geografiskt distribuerade servrar och klienter. Tanket hjälper dig att förstå vad som kommer att hända på noderna om klienter skickar transaktioner med en angiven tps under högrepetitiva förhållanden och med ett verkligt antal noder, spridda över olika kontinenter, om så behövs.

Whiteblock Genesis är en plattform för testning av blockkedjor baserade på Ethereum. Detta verktyg har en ganska bred funktionalitet: det gör det möjligt att starta ett nätverk, skapa det nödvändiga antalet konton, aktivera det önskade antalet klienter, konfigurera nätverkstopologin, ange parametrarna bandwidth, packetloss och starta tester.

Whiteblock Genesis tillhandahåller egna resurser för att genomföra tester. Utvecklare behöver bara ange testparametrarna, starta dem med hjälp av det färdiga API:t och få resultaten via ett användarvänligt dashboard.

Whiteblock Genesis möjliggör konfigurering av ganska detaljerade tester som plattformen automatiskt kommer att utföra vid varje betydande ändring av koden. Detta gör det möjligt att tidigt fånga fel och omedelbart bedöma påverkan av ändringar på viktiga nätverksparametrar, såsom hastigheten på transaktionerna och resurserna som noderna använder.

Madt

En annan intressant ung produkt för testning av distribuerade system — madt. Den är skriven i Python och gör det möjligt att skapa den nödvändiga nätverkstopologin och det önskade antalet servrar och klienter med hjälp av ett enkelt konfigurationsscript (exempel). Därefter distribuerar tjänsten nätverket i flera dockercontainrar och startar ett webbgränssnitt där man kan övervaka meddelanden från servrarna och klienterna i nätverket. Madt kan användas för testning av blockkedjor — i projektets repository finns ett test av p2p-nätverket baserat på Kademlia-protokollet, där fördröjningar vid överföring av data till noderna gradvis ökar och statusen för dessa data kontrolleras.

Madt dyker upp nyligen, men med tanke på den mycket flexibla arkitekturen kan det utvecklas till en funktionell produkt.

Andra lösningar

Nästan all testning av systemdelen av blockkedjor kräver att man kör förberedande scenarier, förbereder konton och villkor för testet (detta kan innebära testning av konsensusfel som kan leda till många gafflar av kedjor, bearbetning av hård gaffelscenarier, förändringar av systemparametrar osv.). Alla dessa manipulationer görs på olika sätt i olika blockkedjor, så det är lättare för teamen att gradvis anpassa testning och benchmarking av produkten till den interna CI/CD och använda sina egna utvecklingar, som gradvis blir mer komplexa i takt med att blockkedjans funktionalitet växer.

Ändå kan användning av färdiga lösningar betydligt förkorta dessa teamens tid för testning, så jag tror att denna mjukvara kommer att utvecklas aktivt under de kommande åren.

Slutsats

Avslutningsvis, i denna korta översikt, ska jag nämna några viktiga egenskaper hos verktyg för testning av blockkedjor:

• Möjlighet till automatisk distribution av blockkedjenätet under upprepade förhållanden. Denna faktor är viktig vid utvecklingen av systemdelar av blockkedjor: konsensusalgoritmer, slutgiltighet, system-smartkontrakt.
• Ägandekostnaden för systemet, resursförbrukningen och användarvänligheten för kontinuerlig användning. Denna faktor ger projektet högkvalitativa tester till ett lågt pris.
• Flexibilitet och enkelhet i konfiguration av tester. Denna faktor ökar chansen att upptäcka problem i systemet — minskar risken att missa något viktigt.
• Anpassning för specifika typer av blockkedjor. Utvecklingen av en lösning baserad på befintliga alternativ kan avsevärt förbättra kvaliteten och minska tidskostnaderna.
• Bekvämligheten och tillgängligheten av de erhållna resultaten samt deras typ (rapporter, mätvärden, diagram, loggar, etc.). Det är helt nödvändigt om du vill följa produktens utvecklingshistoria, eller om du behöver djupgående analys av blockkedjenätets beteende.

Lycka till med testningen och må era blockkedjor vara snabba och motståndskraftiga!

Källa: habr.com