走进 RTI 的 IIoT 实验室：从硬件到高级构建与测试系统

“务必告诉他们实验室运行的软件系统，”我的团队在我准备带领参观 RTI 工业物联网（IIoT）实验室（硅谷版 Connext Conference）时提醒我。虽然实验室墙壁排列着服务器、树莓派和其他硬件，但正是底层软件将空间转变为全功能测试环境。我们内部编排工具与 RTI 内部构建、测试和支持管道紧密集成。

深入细节前，考虑实验室支持的软件开发广度。RTI Connext 软件运行在 100 多种处理器/操作系统/工具链组合上——从主流 Intel x86 Linux 到小众实时操作系统的定制嵌入式平台。它支持多种网络传输并与各种数据库接口。我们的库套件涵盖 C、C++、Java、C#、Ada、Lua、Python、JavaScript 和 Go，产品组合跨越 20 多个单独产品。为让老客户满意，我们向十年前的软件版本提供补丁。

在 RTI，我们运营自己的构建和测试基础设施。虽然部分负载可迁移到 AWS、Azure 或 Atlassian Cloud 等云供应商，但实验室大部分能力仍保留在内部。以下是我们运行的快照。

RTI IIoT 实验室由三大系统组群组成：

1. 构建和测试集群 – 运行各种 x86/x64 虚拟机
2. 企业和嵌入式测试目标机 – 特殊硬件、实时操作系统和不常用系统的组合
3. 可扩展性和性能机器 – 一组强大测试机和大量树莓派板卡

构建和测试集群

每天，开发人员和我们的持续集成（CI）系统在集群上触发数十次构建和测试运行。集群建立在 OpenStack 和 Ceph 之上，虚拟化计算和存储资源。我们目前使用 Atlassian Bamboo 作为 CI，但正过渡到 Jenkins 以利用现代 CI/CD 工具。

每周，我们启动全面的构建和回归测试周期，跨越所有支持架构，包括虚拟机和真实企业及嵌入式目标。

我们使用自定义脚本自动化每周构建。这些脚本启动原生和交叉编译、重置嵌入式板卡、在企业和嵌入式目标上执行测试、聚合结果并呈现在开发者友好的仪表板上。跨异构平台实现一致结果要求深厚的软件移植专业知识、理解操作系统细微差别和掌握嵌入式自动化。

企业和嵌入式测试目标机

某些测试目标无法虚拟化——我们实验室托管 IBM Power 上的 AIX、SPARC 上的 Solaris，甚至 DEC Alpha 上的 openVMS。在一个独特案例中，我们重新利用 PlayStation 3 主机运行 Linux，提供比定制 Cell 处理器装置更具成本效益的替代方案。我们还运行多个 macOS 版本和 Concurrent 的强化 Redhawk Linux 部署。

我们大多数目标是嵌入式，许多为 SoC。我们支持 x86、PowerPC、MIPS、ARM（包括 Zynq 和 NVIDIA Tegra X2）和广泛的实时操作系统——VxWorks、VxWorks 653、Integrity、LynxOS、QNX、Nucleus、FreeRTOS、实时 Linux、DEOS 和 Intime。当客户提供专有硬件、操作系统和 BSP 时，我们的平台团队集成栈，常是首个验证新硬件或 BSP 的团队。

可扩展性和性能机器

第三组包括隔离的高性能 x64 机器用于延迟和吞吐量测量，以及树莓派集群用于网络拓扑测试。使用我们自定义的“Polygraph”框架，我们在大规模下验证发现协议，测量 CPU、内存、带宽和发现延迟。我们的研究团队构建了轻量级系统，跨大规模集群部署测试应用并收集结果。

网络

我们针对多种网络技术验证中间件——10/100 Mbps、千兆、10 GbE、Wi-Fi、InfiniBand 甚至卫星链路——同时模拟丢包和损坏。我们强大的线缆管理和无线测试床允许压力测试传输移动性特性。远程访问通过网络电源开关和串口服务器实现，使全球工程师能从任何地方控制每个系统。

下一代构建系统

虽然现有基础设施服务良好，但我们正在开发下一代构建系统以提升生产力：更快构建、现代工具链如 CMake、Conan.io、JFrog Artifactory、Docker 和 Jenkins；并行作业执行；简化机器预留。新系统将进一步赋能我们的工程和发布团队。

RTI IIoT 实验室全年无休、每天 24 小时运行，确保客户的任务关键分布式系统保持可靠和高性能。敬请关注即将到来的构建系统更多更新。