IP 测试系统设计与实现

彭汝凤，唐跃川

(重庆金美通信有限责任公司，重庆 400030)

1 引言

随着现代通信和信息技术的发展，专用通信设备已经大批量、成建制地装备在我国各专网通信系统中。在这些专用通信设备中，IP 通信以其组网灵活、抗毁性强、通信功能强大的特点已经成为了特殊情况通信的重要手段，在这些领域中发挥着至关重要的作用。而随着这些具有IP 通信功能的装备成建制大批量的生产和装备，其相关的检测手段却没有得到同步发展，所以，在其调试、厂检、用户验收和维修检测等过程中，测试工作量大、专业性强、难度高等矛盾越来越突出［1］。

IP 测试系统就是针对这些问题，采用先进的软件设计技术，结合IP 测试原理，着力于提高专网通信条件下对IP 交换设备的检测质量和效率而研制开发的。本系统的研究与应用，可以同时为企业和用户方节约人力资源成本，同时提高我国专用通信设备的质量，为我国专网通信的信息化、智能化建设提供有力保障［2］。

2 需求分析

(1)使用场所

厂检:在厂检过程中，一般是数百套设备及其附件按照设备编号统一配置，两两互联，针对设备功能、接口、性能进行测试。本系统应用在厂检模式的时候，根据设备类型和编号自动生成对应的配置文件来完成设备接口地址和协议的自动配置，然后根据不同购买对象单元板配置，选择对应的测试接口并进行测试。

用户验收:在本系统经过充分的实验验证，获得驻厂用户代表认可后，可用于协助用户代表完成用户验收过程中的设备接口和IP 功能测试。

维修:在进行设备装车或使用之前，可以使用本系统对设备状态进行较完整的全面判断，以确认设备各硬件的当前状态。

(2)应用方式

本系统基本的应用方式如图1 所示。被测试设备为交换机a，陪测设备为交换机b，并且陪测设备与被测设备为同一种类型的设备。测试终端为普通PC 机，安装Windows XP 操作系统，为测试系统的运行提供软硬件环境。

图1 应用方式

其中，测试终端与被测设备通过以太网接口和RS232 接口(串口)进行连接，串口用于配置文件下载，下载的配置文件将对被测设备完成初始配置功能。以太网接口用于测试，包括测试控制和测试数据发送。

两被测设备之间通过固有的通信端口进行连接，根据使用场所的不同，需要连接不同的通信端口。

3 整体设计

系统是纯软件系统，不考虑硬件设计问题。拟采用的开发工具为Windows Visual Studio2008;开发语言为C 语言;系统开发成功后的运行平台为普通PC的Windows 平台;与被测设备的连接接口为千兆以太网口。

系统的软件架构按照功能模块划分为图2 所示的几个部分，下面对这几个模块进行简要叙述。

图2 软件架构

人机界面:本模块提供用户与测试系统之间的操作接口，用户可以通过本模块完成对被测试设备的配置，测试用计算机的配置，测试对象的选择，测试项目的选择，以及查看测试结果。

配置文件:本模块具备一个配置文件生成算法，根据用户选择的测试对象和测试项目，自动生成被测试设备各个端口的IP 地址、链路协议、路由协议的配置文件。

计算机配置:本模块完成测试用计算机网卡地址的自动配置功能，其目的是实现配置的自动化，尽量减少用户操作。

测试功能:本模块完成具体的测试任务，包括各种接口、链路协议、路由协议的测试。其运行过程为:记录用户选择的测试对象和测试项，根据测试项目安排测试流程，依次完成每个测试项的测试工作，如果在测试过程中需要实时改变被测试对象的配置参数，则通知测试控制模块进行更改。

测试控制:模块用于在测试过程中实时改变被测试对象的配置参数，以配合测试模块完成测试任务。

测试结果:在测试过程中，可以记录测试结果数据，并保存在数据库中，测试结束后，用户可以通过测试结果管理模块查看和管理测试结果。

VFTP 协议:用于配置文件下载时，测试系统和被测试对象的文件传输，使用的硬件接口为串口，波特率为115200。

ICMP 协议:根据此协议设计的PING 包程序，完成具体的测试功能和通信功能。

SNMP 协议:测试控制模块利用SNMP 协议完成对被测试对象的参数管理。

数据库:记录测试结果并提供相关数据给测试结果模块进行管理和操作。

4 人机界面的实现

人机界面主要由主界面、测试结果管理界面、手动配置参数三个界面组成。下面分别对三个人机界面进行介绍。

(1)主界面

主界面是系统运行的初始界面，从结构上可以分为左右两个部分。左边部分是测试选项选择以及测试结果显示区和测试辅助按钮区。测试结果显示区显示的内容随用户选择不同的测试机型而显示不同的测试项目。并且在测试过程中实时更新测试结果。右侧为测试配置和测试选项区。

(2)测试结果界面

测试结果管理界面用于用户在任意时间查看和管理测试结果，通过此界面，用户可以根据测试机型，测试时间，测试对象和测试配置等参数查看对应的测试结果。并且可以对测试结果进行管理。

(3)手动配置参数界面

手动配置参数界面主要用于用户灵活地对被测试设备的参数进行管理和配置。

5 配置文件模块的实现

(1)配置文件格式

配置文件开始标识符、分隔标识符:“!”。

配置文件结束标识符:“end”。

设备标识符用“hostname”。

设备编号:阿拉伯数字。

接口:“interface+接口类型+接口号”。

配置命令:按照设备SHELL的要求，写入对应的标识符。

配置参数:根据测试需求，写入相关的配置参数。

比如，要对某型路由器的以太口1 和光口2 进行测试的时候，则生成的配置文件示意图如图3 所示。

图3 配置文件

(2)配置命令

公司大多数产品的SHELL 命令行采用跟华为路由器基本一致的配置命令。故具体的配置命令参考华为路由器操作手册。

(3)IP 地址生成规则

设备各接口的IP 地址分两部分。

其中以太口1 作为与测试系统连接的接口，其IP 地址采用如下格式:192.机号.0.机号。机号取自于主界面的测试配置参数中的机号。

其他接口用于与对端设备一一对应互联，其IP地址采用如下格式:192.0.X.机号。X 代表端口号，可以从阿拉伯数字1 依次增加。

6 计算机自动配置模块的实现

计算机自动配置模块主要用于自动设置测试用计算机的网卡IP 地址，以减少测试配置的工作量。由于测试计算机的以太口固定和被测机的以太口相连接，根据IP 地址生成规则，测试用计算机的IP 地址固定设置为192.机号.0.254。其工作流程图如图4 所示。

图4 工作流程图

7 测试模块的实现

测试主线程的工作流程为:模块启动后先获取测试配置信息，并判断参数合法性，如果参数不合法，则给出不合法参数的信息，并提供修改方式信息，然后结束本次测试。如果参数合法，则判断测试接口的类型，根据判断结果决定是否要调用测试控制模块修改设备配置参数，然后启动测试功能线程，该线程完成具体的测试工作，并回送测试结果给本模块，模块收到测试结果后，将测试结果以Windows消息的方式发送给消息处理函数，然后调用测试控制模块还原设备的配置参数。至此，一个测试项目完成，判断是否有下一个测试项目，如果有，则循环执行上述过程，否则，结束本次测试。

8 数据处理模块的实现

(1)数据库模块

系统中选用的数据库系统是Microsoft 公司的SQL Server 2000 并使用ODBC 来连接数据库。

为了连接到数据库，先利用ODBC 管理器注册一个数据源，然后利用相关的信息来建立要使用的数据库与ODBC 之间的联系。采用这种方式，应用程序负责提供数据源的名称，ODBC 负责建立实际连接。

对于测试数据的检索，系统提供了按时间、设备类型等约束条件的检索接口，采用了优秀算法使这一过程更加快速、高效;对于测试数据的录入，在测试主界面上，提供了数据库接口，使数据能够自动录入到数据库中。

(2)报表输出模块

报表打印模块负责在每次测试结束后自动打印测试报表，使测试人员可以快速查看结果，以.doc或.xml 形式输出，主要步骤及函数实现原型如下:

9 结束语

IP 测试系统采用自动检测的方式代替手工检测，对设备的配置和测试进行了合理集成，简化了测试前的配置工作，避免了人工配置时容易引起的各种错误，提高了测试可靠性，降低了对测试人员的素质要求，适应了我国专网通信领域现代化建设和通信保障的需求，使通信设备生产、调试、厂检、用户验收、维修过程自动化、智能化。

［1］刘章宇，周雷.军用软件可靠性的影响因素及提高措施［J］.兵工自动化，2009(10):3－4.

［2］徐进.自动化软件测试的分析［J］.信息技术，2010(3):1－3.