Seminar OmniLab Android Test Station (ATS) – Multi-Host-Betrieb, Sharding und Skalierung

Eine einzelne Teststation stößt bei wachsender Gerätezahl, parallelen Builds und langen CTS-Läufen schnell an Grenzen. Das Seminar entwickelt eine verteilte Controller-Worker-Architektur und verbindet sie mit sinnvoller Geräteverteilung, Sharding, Ressourcencaching und belastbaren Betriebsabläufen.

Inhaltsverzeichnis

• Lernziele
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Skalierungsbedarf bestimmen
• Controller-Worker-Architektur
• Installation und Anbindung
• Geräteverteilung und Auswahl
• Sharding
• Ressourcen, Transfer und Caching
• Kapazitäts- und Warteschlangensteuerung
• Fehleranalyse im verteilten Betrieb
• Praxisübungen
• Methodik

Lernziele

• Controller- und Worker-Rollen einer Multi-Host-Umgebung sicher planen.
• Netzwerk-, Speicher-, Geräte- und Berechtigungsanforderungen ableiten.
• Sharding und Geräteauswahl auf Testsuite und Kapazität abstimmen.
• Dateitransfer, Caching, Warteschlangen und Parallelität bewerten.
• Verteilte Störungen systematisch eingrenzen und den Betrieb dokumentieren.

Zielgruppe

Testinfrastruktur, ATS-Administration, DevOps, Build- und Release-Engineering sowie Betreiber größerer Android-Testlabore.

Voraussetzungen

Gute ATS-, Linux- und Netzwerkkenntnisse sowie praktische Erfahrung mit Testläufen und Geräteverwaltung. Grundlagen zu Sharding und verteilten Systemen sind hilfreich.

Seminarinhalte

Skalierungsbedarf bestimmen

1. Schritt 1: Testvolumen, Gerätezahl, Laufzeiten, Spitzenlast und gewünschte Rückmeldezeit erfassen.
2. Schritt 2: Engpässe nach CPU, Speicher, Netzwerk, USB, Geräteverfügbarkeit oder Ressourcenabruf klassifizieren.
3. Schritt 3: Messbare Ziele für Durchsatz, Wartezeit und Ausfallsicherheit des Betriebs festlegen.

Controller-Worker-Architektur

1. Schritt 1: Zentrale Steuerung und verteilte Ausführung als getrennte Rollen modellieren.
2. Schritt 2: Worker nach Standort, Gerätetyp, Architektur oder Testdomäne gruppieren.
3. Schritt 3: Hostnamen, Ports, Zeitsynchronisation, Berechtigungen und Erreichbarkeit dokumentieren.

Installation und Anbindung

1. Schritt 1: Controller im vorgesehenen On-Premise-Betriebsmodus starten und die Oberfläche kontrollieren.
2. Schritt 2: Worker mit eindeutiger Identität und Zugriff auf Controller sowie erforderliche Ressourcen anbinden.
3. Schritt 3: Registrierung, Gerätesichtbarkeit und einen kurzen Referenzlauf pro Worker prüfen.

Geräteverteilung und Auswahl

1. Schritt 1: Geräte physisch sinnvoll auf Worker verteilen und USB- sowie Stromgrenzen beachten.
2. Schritt 2: Geräteeigenschaften und Hostmerkmale für gezielte Zuweisung nutzen.
3. Schritt 3: Reservierte Referenzgeräte, allgemeine Pools und Spezialgeräte logisch trennen.

Sharding

1. Schritt 1: Prüfen, ob der ausgewählte Test Sharding unterstützt.
2. Schritt 2: Shard-Anzahl aus geeigneter Gerätezahl, Testdauer und gewünschter Laufzeit ableiten.
3. Schritt 3: Ungleichmäßige Laufzeiten und problematische Module anhand der Shard-Ergebnisse erkennen.

Ressourcen, Transfer und Caching

1. Schritt 1: Große Testpakete und Images hinsichtlich Speicherort, Übertragungsweg und Wiederverwendung planen.
2. Schritt 2: Dateicaching und lokale Verfügbarkeit so nutzen, dass wiederholte Übertragungen reduziert werden.
3. Schritt 3: Versionskonsistenz zwischen Controller, Workern und Ressourcen mit Prüfsummen und Kennzeichnungen absichern.

Kapazitäts- und Warteschlangensteuerung

1. Schritt 1: Parallelität je Worker und Gerätepool begrenzen, damit Host und USB-Infrastruktur stabil bleiben.
2. Schritt 2: Warteschlangen nach Priorität, Zeitfenster und Testart organisieren.
3. Schritt 3: Kennzahlen zu Auslastung, Wartezeit, Abbruch und Wiederholung für die weitere Dimensionierung erfassen.

Fehleranalyse im verteilten Betrieb

1. Schritt 1: Fehler zunächst dem Controller, einem Worker, Netzwerk, Gerät, Ressource oder Test zuordnen.
2. Schritt 2: Zeitstempel und Protokolle mehrerer Hosts über eine gemeinsame Laufkennung zusammenführen.
3. Schritt 3: Worker kontrolliert aus dem Betrieb nehmen, reparieren und mit Referenzlauf wieder freigeben.

Praxisübungen

• Entwerfen einer Controller-Worker-Topologie für eine vorgegebene Laborlast.
• Anbinden eines Workers und Durchführen eines Referenzlaufs.
• Planen und Ausführen eines geshardeten Testlaufs auf mehreren Geräten.
• Analysieren eines simulierten Worker- und Ressourcentransferfehlers.

Methodik

Planung, Aufbau und Messung werden miteinander verbunden. Die Übungsumgebung liefert reale Daten zu Wartezeit, Transfer und Shard-Verteilung, aus denen eine belastbare Skalierungsentscheidung abgeleitet wird.