IP 測試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

彭汝鳳，唐躍川

(重慶金美通信有限責任公司，重慶 400030)

1 引言

隨著現(xiàn)代通信和信息技術(shù)的發(fā)展，專用通信設備已經(jīng)大批量、成建制地裝備在我國各專網(wǎng)通信系統(tǒng)中。在這些專用通信設備中，IP 通信以其組網(wǎng)靈活、抗毀性強、通信功能強大的特點已經(jīng)成為了特殊情況通信的重要手段，在這些領域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而隨著這些具有IP 通信功能的裝備成建制大批量的生產(chǎn)和裝備，其相關(guān)的檢測手段卻沒有得到同步發(fā)展，所以，在其調(diào)試、廠檢、用戶驗收和維修檢測等過程中，測試工作量大、專業(yè)性強、難度高等矛盾越來越突出［1］。

IP 測試系統(tǒng)就是針對這些問題，采用先進的軟件設計技術(shù)，結(jié)合IP 測試原理，著力于提高專網(wǎng)通信條件下對IP 交換設備的檢測質(zhì)量和效率而研制開發(fā)的。本系統(tǒng)的研究與應用，可以同時為企業(yè)和用戶方節(jié)約人力資源成本，同時提高我國專用通信設備的質(zhì)量，為我國專網(wǎng)通信的信息化、智能化建設提供有力保障［2］。

2 需求分析

(1)使用場所

廠檢:在廠檢過程中，一般是數(shù)百套設備及其附件按照設備編號統(tǒng)一配置，兩兩互聯(lián)，針對設備功能、接口、性能進行測試。本系統(tǒng)應用在廠檢模式的時候，根據(jù)設備類型和編號自動生成對應的配置文件來完成設備接口地址和協(xié)議的自動配置，然后根據(jù)不同購買對象單元板配置，選擇對應的測試接口并進行測試。

用戶驗收:在本系統(tǒng)經(jīng)過充分的實驗驗證，獲得駐廠用戶代表認可后，可用于協(xié)助用戶代表完成用戶驗收過程中的設備接口和IP 功能測試。

維修:在進行設備裝車或使用之前，可以使用本系統(tǒng)對設備狀態(tài)進行較完整的全面判斷，以確認設備各硬件的當前狀態(tài)。

(2)應用方式

本系統(tǒng)基本的應用方式如圖1 所示。被測試設備為交換機a，陪測設備為交換機b，并且陪測設備與被測設備為同一種類型的設備。測試終端為普通PC 機，安裝Windows XP 操作系統(tǒng)，為測試系統(tǒng)的運行提供軟硬件環(huán)境。

圖1 應用方式

其中，測試終端與被測設備通過以太網(wǎng)接口和RS232 接口(串口)進行連接，串口用于配置文件下載，下載的配置文件將對被測設備完成初始配置功能。以太網(wǎng)接口用于測試，包括測試控制和測試數(shù)據(jù)發(fā)送。

兩被測設備之間通過固有的通信端口進行連接，根據(jù)使用場所的不同，需要連接不同的通信端口。

3 整體設計

系統(tǒng)是純軟件系統(tǒng)，不考慮硬件設計問題。擬采用的開發(fā)工具為Windows Visual Studio2008;開發(fā)語言為C 語言;系統(tǒng)開發(fā)成功后的運行平臺為普通PC的Windows 平臺;與被測設備的連接接口為千兆以太網(wǎng)口。

系統(tǒng)的軟件架構(gòu)按照功能模塊劃分為圖2 所示的幾個部分，下面對這幾個模塊進行簡要敘述。

圖2 軟件架構(gòu)

人機界面:本模塊提供用戶與測試系統(tǒng)之間的操作接口，用戶可以通過本模塊完成對被測試設備的配置，測試用計算機的配置，測試對象的選擇，測試項目的選擇，以及查看測試結(jié)果。

配置文件:本模塊具備一個配置文件生成算法，根據(jù)用戶選擇的測試對象和測試項目，自動生成被測試設備各個端口的IP 地址、鏈路協(xié)議、路由協(xié)議的配置文件。

計算機配置:本模塊完成測試用計算機網(wǎng)卡地址的自動配置功能，其目的是實現(xiàn)配置的自動化，盡量減少用戶操作。

測試功能:本模塊完成具體的測試任務，包括各種接口、鏈路協(xié)議、路由協(xié)議的測試。其運行過程為:記錄用戶選擇的測試對象和測試項，根據(jù)測試項目安排測試流程，依次完成每個測試項的測試工作，如果在測試過程中需要實時改變被測試對象的配置參數(shù)，則通知測試控制模塊進行更改。

測試控制:模塊用于在測試過程中實時改變被測試對象的配置參數(shù)，以配合測試模塊完成測試任務。

測試結(jié)果:在測試過程中，可以記錄測試結(jié)果數(shù)據(jù)，并保存在數(shù)據(jù)庫中，測試結(jié)束后，用戶可以通過測試結(jié)果管理模塊查看和管理測試結(jié)果。

VFTP 協(xié)議:用于配置文件下載時，測試系統(tǒng)和被測試對象的文件傳輸，使用的硬件接口為串口，波特率為115200。

ICMP 協(xié)議:根據(jù)此協(xié)議設計的PING 包程序，完成具體的測試功能和通信功能。

SNMP 協(xié)議:測試控制模塊利用SNMP 協(xié)議完成對被測試對象的參數(shù)管理。

數(shù)據(jù)庫:記錄測試結(jié)果并提供相關(guān)數(shù)據(jù)給測試結(jié)果模塊進行管理和操作。

4 人機界面的實現(xiàn)

人機界面主要由主界面、測試結(jié)果管理界面、手動配置參數(shù)三個界面組成。下面分別對三個人機界面進行介紹。

(1)主界面

主界面是系統(tǒng)運行的初始界面，從結(jié)構(gòu)上可以分為左右兩個部分。左邊部分是測試選項選擇以及測試結(jié)果顯示區(qū)和測試輔助按鈕區(qū)。測試結(jié)果顯示區(qū)顯示的內(nèi)容隨用戶選擇不同的測試機型而顯示不同的測試項目。并且在測試過程中實時更新測試結(jié)果。右側(cè)為測試配置和測試選項區(qū)。

(2)測試結(jié)果界面

測試結(jié)果管理界面用于用戶在任意時間查看和管理測試結(jié)果，通過此界面，用戶可以根據(jù)測試機型，測試時間，測試對象和測試配置等參數(shù)查看對應的測試結(jié)果。并且可以對測試結(jié)果進行管理。

(3)手動配置參數(shù)界面

手動配置參數(shù)界面主要用于用戶靈活地對被測試設備的參數(shù)進行管理和配置。

5 配置文件模塊的實現(xiàn)

(1)配置文件格式

配置文件開始標識符、分隔標識符:“!”。

配置文件結(jié)束標識符:“end”。

設備標識符用“hostname”。

設備編號:阿拉伯數(shù)字。

接口:“interface+接口類型+接口號”。

配置命令:按照設備SHELL的要求，寫入對應的標識符。

配置參數(shù):根據(jù)測試需求，寫入相關(guān)的配置參數(shù)。

比如，要對某型路由器的以太口1 和光口2 進行測試的時候，則生成的配置文件示意圖如圖3 所示。

圖3 配置文件

(2)配置命令

公司大多數(shù)產(chǎn)品的SHELL 命令行采用跟華為路由器基本一致的配置命令。故具體的配置命令參考華為路由器操作手冊。

(3)IP 地址生成規(guī)則

設備各接口的IP 地址分兩部分。

其中以太口1 作為與測試系統(tǒng)連接的接口，其IP 地址采用如下格式:192.機號.0.機號。機號取自于主界面的測試配置參數(shù)中的機號。

其他接口用于與對端設備一一對應互聯(lián)，其IP地址采用如下格式:192.0.X.機號。X 代表端口號，可以從阿拉伯數(shù)字1 依次增加。

6 計算機自動配置模塊的實現(xiàn)

計算機自動配置模塊主要用于自動設置測試用計算機的網(wǎng)卡IP 地址，以減少測試配置的工作量。由于測試計算機的以太口固定和被測機的以太口相連接，根據(jù)IP 地址生成規(guī)則，測試用計算機的IP 地址固定設置為192.機號.0.254。其工作流程圖如圖4 所示。

圖4 工作流程圖

7 測試模塊的實現(xiàn)

測試主線程的工作流程為:模塊啟動后先獲取測試配置信息，并判斷參數(shù)合法性，如果參數(shù)不合法，則給出不合法參數(shù)的信息，并提供修改方式信息，然后結(jié)束本次測試。如果參數(shù)合法，則判斷測試接口的類型，根據(jù)判斷結(jié)果決定是否要調(diào)用測試控制模塊修改設備配置參數(shù)，然后啟動測試功能線程，該線程完成具體的測試工作，并回送測試結(jié)果給本模塊，模塊收到測試結(jié)果后，將測試結(jié)果以Windows消息的方式發(fā)送給消息處理函數(shù)，然后調(diào)用測試控制模塊還原設備的配置參數(shù)。至此，一個測試項目完成，判斷是否有下一個測試項目，如果有，則循環(huán)執(zhí)行上述過程，否則，結(jié)束本次測試。

8 數(shù)據(jù)處理模塊的實現(xiàn)

(1)數(shù)據(jù)庫模塊

系統(tǒng)中選用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是Microsoft 公司的SQL Server 2000 并使用ODBC 來連接數(shù)據(jù)庫。

為了連接到數(shù)據(jù)庫，先利用ODBC 管理器注冊一個數(shù)據(jù)源，然后利用相關(guān)的信息來建立要使用的數(shù)據(jù)庫與ODBC 之間的聯(lián)系。采用這種方式，應用程序負責提供數(shù)據(jù)源的名稱，ODBC 負責建立實際連接。

對于測試數(shù)據(jù)的檢索，系統(tǒng)提供了按時間、設備類型等約束條件的檢索接口，采用了優(yōu)秀算法使這一過程更加快速、高效;對于測試數(shù)據(jù)的錄入，在測試主界面上，提供了數(shù)據(jù)庫接口，使數(shù)據(jù)能夠自動錄入到數(shù)據(jù)庫中。

(2)報表輸出模塊

報表打印模塊負責在每次測試結(jié)束后自動打印測試報表，使測試人員可以快速查看結(jié)果，以.doc或.xml 形式輸出，主要步驟及函數(shù)實現(xiàn)原型如下:

9 結(jié)束語

IP 測試系統(tǒng)采用自動檢測的方式代替手工檢測，對設備的配置和測試進行了合理集成，簡化了測試前的配置工作，避免了人工配置時容易引起的各種錯誤，提高了測試可靠性，降低了對測試人員的素質(zhì)要求，適應了我國專網(wǎng)通信領域現(xiàn)代化建設和通信保障的需求，使通信設備生產(chǎn)、調(diào)試、廠檢、用戶驗收、維修過程自動化、智能化。

［1］劉章宇，周雷.軍用軟件可靠性的影響因素及提高措施［J］.兵工自動化，2009(10):3－4.

［2］徐進.自動化軟件測試的分析［J］.信息技術(shù)，2010(3):1－3.