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网络管理系统应用软件的测试方法和实验 摘要 网络管理系统是通信网络的熏要组成部分，是保证通信网正常、 经济、可靠、安全运幸子麴重要支撑手段。潮终管理系统应嬲软 牛是溺 管系统中蛊接向入们棒缀网管系统功能的部分，随着黼镎系统静应用 程度不断深入和范围不断扩大，人们对网管系统应用软件的质量的爱 求也在不断提高，而对网管系统应用软件的测试是保证网管系统质量 雾嚣可靠性豹关键因素，氇是对霪管系统零求分掇、软件设计秘编码的 复审，因此进行对网管系统应用软件的测试方法的研究意义重大。 本文就网管系统应用软件的测试方法方面的内容从理论和实践 麴受度送行了探讨。本文借鏊己露魏测试滚稷雾鬟溺试方法，结合瓣篝 系统应用软件自身的特点，分析了网管系统威滞软件的测试方法。该 方法对网管系统应用软件测试中的主要阶段进行了描述，包括单元测 试阶段、集成测试除段和系统测试除段，重点阚述了各个除段应该采 敬的溺试方法。此外，本文还介绍了根据该方法对长途传送网综合网 管系统应用软件的测试实践过程，并分析了其实际应用的效果。最后 提如了该领域中一些氯待研究的蚓题。 关键词。t m n 网络箭理测试方法测试集 t e s tm e t h o da n de x p e r i m e n t o nn e t w o r k 蠢蓬a n a g e m e n ts ；o f t w a r e a b s 零歉a c 零 n m s ( n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ) i sa ni m p o r t a n tp a r to ft e l e c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k ，i t 趣a l s oa ni m p o r t a n tm e t h o d 孙a s s u r et e l e c o m m u n i c a t i o nf t e t w o r kt ow o 威 n o r m a l l y , e c o n o m i c a l l y , e f f i c i e n t l y , s t a b l ya n ds a f e l y t h en m s s o f t w a r ei sap a r to f n m s ，i ts h o wt h ef u n c t i o n so rn m st oc u s t o m e r sd i r e c t l y w i t ht h eu s i n go fn m s ， p e o p l e a r ei m p r o v i n gt h e i r r e q u e s t o nt h eq u a l i t yo f n m s s o , w a r e 。t e s t i n gi sn o o n l y ak e yf a c t o rt ov e r i f yt h eq u a l i t yo fn m s s o f t w a r e ，b u ta l s oar e v i e wo fr e q u i r e m e n t a n a l y s i s ，d e s i g n i n ga n dc o d i n g ，s 0t h er e s e a r c ho nt e s tm e t h o df o rn m ss o | t w a r ci s n e c e s s a r y i nt e r m so ft h ep r e s e m t e s t i n gm e t h o d o l o g y a n dt h ec h a r a c t e r so fn m s s o f t w a r e ， t h i sp a p e rp r e s e n t san e w a p p r o a c ht ot e s tan m s s o f t w a r eb o t hf r o mat h e o r e t i c a la n d p r a c t i c a lv i e w t h i sm e t h o di sd e s c r i b e db yt h r e e p e r i o d s ，i n c l u d i n g u n i t t e s t i n g p e r i o d ，i n t e g r a t i o nt e s t i n gp e r i o da n ds y s t e mt e s t i n gp e r i o d + t h ee m p h a s i so fe a c h p e r i o di st h et e s tm e t h o ds h o u l db eu s e d at e s tp r a c t i c ei sa l s oi n t r o d u c e dw h i c hh a v e b e e n a p p l i e d t oan m ss o f t w a r e o f l o n g - d i s t a n c e t r a n s m i s s i o nn e t w o r k i m p l e m e m a t i o u s o m ea s p e c t st h a tn e e df t t r t h e ri n v e s t i g a t i o na r em e n t i o n e d 越t h e e n d k e yw o r d s ：t m n n e t w o r k m a n a g e m e m t e s tm e t h o dt e s ts u i t e 独创瞧( 或剑瑟性) 声明 本入声瞬所呈交的论文是本入在导师指导下进行的研究工 乍及取褥的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包食为获得北京n f t l 大学或其它 教翕疆构麓学位或证书嚣饺溺遂熬材料。与我一溺工作豹嗣恚对本谤究所骰麓任 何贡献均已往沦文中作了明确的说明并表示了谢意。 关于论文使用授权的溉明 学位论文作者完全了解北京邮墩大学有关保嚣秘使用学缘论文的趣定，鞠： 研究叠三在校玫读学位矮辩论文工作的知识产投革位属j 京邮嘏大学。学校霄投保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学饿论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部溅部分内容，磁以允许采用影印、缩印或其它 复裁二手段僚存、汇编掌袋论文。( 绦瓷懿学位论文在簿密螽遵守就援定) 本学位论文 本人然名： 导蟠签名： 本授权书。 r 期；勉玺。h 旌 霹冁翻翅豳卫耻一 ， 整塞塑! 叁釜鎏! ：堂焦鎏苎一 鍪垫篓垄墨鉴堡望篓整鏊! ! 薹茎鎏塑壅黧 1 1 研究背景 第l 耄前言 随着逶髂与计算惑按术靛持续裹遮发展，逶信网缝模不颟膨服，瓣络复杂憋 同益提高；同时，随着社会经济的发展，人们通信黼求的不断增长，各种电信新 技术、新业务被先后引入通信网络。因i 比，为适应技术进步与网络发展附趋势， 簸大限疫逡剩矮逶售网终瓷源，薅繇运鹫藏本，提寒黢务质量，搭隧骜网终与照 务的发展，需要建设高质鏖的通信网络管理系统。 在网管系统建设的实践中，人们愈发清楚地认识别，网络管理系统是通信网 络翡羹要终裁帮分，莛探谖麓终正鬻、缀涟、霹靠、安全运霉蕊鬟要支撑手段。 同时，人们从阏管研究、歼发、建设过程中逐渐对网管系统建设中的基本问题、 难点和规律衡了更加深入的理解，提出了一系列解决问题的思路和方法，如 n s a ( n e t w o r k i s c r v i c c a p p l i c a t i o n ) i ”、t m n ( t e l e c o m m u n i e a t i o n sm a n a g e m e n t n e t w o r k ) t 2 j 、c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 1 3 1 等。在这些王 程化的网络管理技术与标准的指导下，网管系统的建设得以迅速肖效地丌展。 随着市场经济对传统产业鹣弱烈狰毒、电绩体制波蕈魏不辑深化、入世等环 境的影鞠，阏管系统撬供蕊所面晒懿竞争越来越激烈；不斯引逡耨技术，降低运 营成本，提离软件质量是增强竞争力的有力手段之。这样，越柬越多的科研人 员、嗣管系统捉供商等都会遇到如何保证嗣管系统的质量和可靠憾，在对已有 嬲警系统逡行扩宠帮舞缀( 改逡) 之惑如餐继续曝戆其震量孝嚣哥纛缝等霾繇。 对网管系统应用软件的测试是保证湖管系统质最和可靠性的关键因素，也是 对网管系统需求分析、软彳牛设计和编码的复审。在网管系统研发或辔升级豹过程 中g l 入赢凌鬃瓣较 譬测试技术，霹敬大耨菠遮撵鑫圈餐系统豹痰爨稿可靠经。 目前，对网管系统应用软件测试的研究还不是很多，本论文试图从一般软件 系统测试和网管系统测试的凝性和个性的比较出发，给出网管系统应用软件铡试 鹃特煮积方法，怼冀溅试貔方法窝按拳逡牙骚突，麓瓣，绥舍长途铸送璃综台躅 管系统应用软件的实际测试介绍测试的i 吨程以及测试的效采。 北京邮l u 人学伸川：学位论文 潮络管理系统应用软件的测试方法和实验 1 2 本文思路 本文从理论和实践的角度给出了网管系统应用软件的测试方法。 本文总结了作者在北京邮电大学通信网与交换技术国家重点实验室从事网 管系统应用软件测试研究的经验，在借鉴一般软件测试方法和测试模型的基础 上，提出了网管系统应用软件的测试方法。 第一章介绍了网管系统应用软件测试方法研究的背景。 第二章介绍了t m n 的概念以及现有的一般软件测试的理论和方法，并结合 网管系统应用软件的特点分析了网管系统应用软件测试过程中需要解决的问题。 第三章按照网管系统应用软件生命周期中的不同测试阶段提出了相应的测 试方法，这些阶段包括单元测试阶段，集成测试阶段和系统测试阶段，这一系列 测试方法组成了网管系统应用软件的测试方法。 第四章介绍了第三章中描述的网管系统应用软件测试方法在长途传送网综 合网管系统应用软件测试过程中的应用以及测试效果。 第五章提出了网管系统应用软件测试中亟待研究的问题。 1 3 研究生期间工作 本人作为北京邮电大学通信网与交换技术国家重点实验室的一名硕士研究 生，在研究生期间主要从事电信网管系统应用软件测试理论和实践方面的研究工 作，并且还参与了一系列网络管理系统项目的实际测试工作。参与的主要科研工 作如下： ( 1 ) 移动汇接网综合网管系统的测试实现。作为测试小组的主要成员，完成 了性能管理、任务管理子系统的测试实现。 ( 2 ) 传送网综合网管系统的测试设计与实现。作为测试小组主要成员，完成 了告警和故障管理、系统管理、安全管理子系统的测试设计与实现。 ( 3 ) 长途传送网综合网管系统的测试设计与实现。作为测试小组主要成员， 完成了安全管理、系统管理、告警和故障管理子系统的测试设计与实现。 ( 4 ) 自动测试工具在网管系统测试中的作用评估。作为评估小组负责人，领 导并参与了对将r a t i o n a l 系列测试工具在网管系统测试中应用的可行 2 恁衷蟀 b 大学硬 学证论文瓣终管莲幕缓藏趣鞍辞麓瓣试嘉蘧黧誉；辍 性分析，并完成了评估报告。 经过秘每多簿籁魏骥毒仑学蘧器工俸安菠，霹霸餐系统毒了较深入懿了黧，对 丽管系统应用软件的灏试方法、测试工其、溅试流稷等稻关溆试拽术进行了舔究， 系统学习了软件测试的理论知识。这然工作为本论文的研究工作抛供基础和实践 携经验。 憩康帮 夫掌嫒l + 举位论文 l 蹲络繁篓辇系统穗拜l 较静黪漤l 试方洼寐安验 2 1t m n 概述 第2 章综述 t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o n sm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 即电信管理网，是三大支橼 网络( 同步网、信令网、电信管理网) 之一。 藿蓐泡靛羧蘧【l 曩蔓在m 3 0 1 0 建议中撞塞，龟臻饕毽瓣茨基本羧念是提供一 个有组织的网络结构以取得各种类型的运行系统之间、运行系统与电信设备之 f 自j 的互连。它是采用商定的县有标准协议和信息接口进行管理信息交换的体系结 构。提出t m n 体系结构的毯抟是支撑邀信网和邀傧渡务的援划、酲置、安装、 操作及组织。 2 1 1t m n 熬本概念 t m n 熬圉舞是疆餐一缝标准菝日，铁瑟镬阏络攥l 乍、缮绥繁瑾、维护管理 及对网络单元的管理变得释易实现。为构造整个电储管理网，i t u t 从管理功能 块的划分、信息交互的方式和物理实现三个不同的侧面定义t m n 的体系结构， 鄹t m n 豹功熊俸系续构、镰惑薅系缝拣帮穆理薅系终穆。 2 1 1 1 t m n 功能体系结构1 1 1 1 2 1 1 6 i t m n 豹功缝薅系结麓瓢逻辑主攒述t m n 内都躲功爱分鑫潦爨，毵不涉及 物理细节，也不关心信息的表示方式。其基本思想是定义一组标凇的功能块和荫 可能发生信息交换的参考点t m n 的劝能由通过参考点的交互的标准功能块组 合宠残。妻霹潮2 - 1 辑示。 4 茎塞鳖：! 查茎鎏! ：兰釜笙苎 鎏整篓塞墨鳘塞签墼熊整登茎查鉴翌鎏i 笺 匿2 1t m n 功能体系结姆 t m n 功能体系结构中包含五种裁本功能块，即避行系统功能o s f ( o p e r a t i n g s y s 舞mf u n c t i o n ) 、撼讽功糍m f ( m e d i a t i o af u n c t i o n ) 、薅络摹元秘疑n e r v e , w o n e l e m e n tf u n c t i o n ) 、q 适配器璃能q a f ( qa d a p t e rf u n c t i o n ) 釉工作站功能 w s f ( w o r k s t a t i o nf u n c t i o n ) 。 o s f 楚惩与警理鞠美憩篓惠，荔支持载楚爱不鼹管理饕憝麓实凌。露痤t m n 鹋管理分藤觅3 2 3 节) ，磷戬在逻辑功能上始分为不同的层。辩漤务管理o s f ， 业务管理0 s f ，网络管城o s f ，网元管理o s f 等。 m f 夯予o s f 与n 器琰竣麓玲之麓，起蛰灞籁孛奔器蘑。它按嚣o s f 麓簧 求，对柬鼗n e f ( 或q a f ) 的信息进行遴配、过滤秘压缩等处理，馒丽元到o s f 的结构更加避活。 n e f 与t m n 孛箕它凌戆袭迸嚣蘧售瑷霞受冀楚臻嚣整耧。瓣元孛为了黻罄 遴瓶离t i v i n 季蓝述的暹傣和支持功髓怒n e f 静一部分，这部龄确熊属予t m n 。 q a f 用米将不具备标准t m n 接翻的n e f 或o s f 连接至f m n 内部，菸任 务是避行t 瓠攥接口秘嚣善& 氍揍蜀之蠲黩转换。 w s f 为t m n 的用户提供一种解释t m n 信息的学段，其功能包括终端的安 全按入和注册、识别和确认输入、格戏化和确认输出、接入t m n 等。 嚣n 丽藤鼗菇逶落功熊器e ) 捧魏上述珐藏竣之簿交接蘩感的手段。 参考点魁表示两个功能块之间谶行信息交换的概念上的一个点，通过。e 柬识 别功能块的媳界和功能辍之间交互的信息类型。t m n 审有三类势考点，即：q 参考点， 参考点窝x 参考点，要辩，t m n 与努爨鹅参考煮蔻g 参考点窝m 参 考点。 蓖譬i f l g , b 夫攀颧l 学位论文 瓣络豁壤系缝蕊薅软援：游测试奇凌囊袋玻 q 参考点用来连接o s f 、q a f 、m f 和n e f 。通常将n e f 、q a f 与m f 间的 参考点穆 乍瓠参考点，嚣将q a f 、n e f 、m f 和o s f 闯豹参考点称 萋q 3 参考虑。 f 参考点用来连接o s f 、m f 和w s f ；x 参考点用于o s f 和其它t m n 的o s f 之间；m 参考点连接q a f 和非t m n 标准的网元；g 参考点位于w s f 和网管用 户之闯。 2 1 1 2t m n 物理体系结构i 1 1 2 1 1 “ t m n 鹣物理体系缝捻主要援述t m n 魂的凌瑗蜜镩及萁接躁，包含了为实 现t m n 的功能所需要的各种物理配鬣。其中包括如下物理实俸：运行系统 o s ( o p e r a t i n gs y s t e m ) ，网络单元n e ( n e t w o r ke l e m e n t ) ，q 适配器q a ( qa d a p t e r ) ， 工作站w s ( w o r ks t a t i o n ) ，协调设镰m d ( m e d i a t i o nd e v i c e ) 釉数据通信阚 d c n ( d a t ac o m m u n i c a t i o n n e t w o r k ) 。上述物理实体之越的接翻为q 接口f 又分为 q 3 和q 接阴) 、f 接口和x 接口。如图2 2 所示。 r 一一一一一一一一一一一一一一一一一一删蛳_ _ 一_ o 图2 - 2 t m n 物理体系结构 运行系统o s 主要竞残o s f 功戆，蠲实瑷营理应愆功毙，嚣靖毪胃宠或w s f 和q a f 功能。 工作站w s 是执行w s f 功能的设铸，主要完成f 参考点信息与g 参考点强 暴捂式阕转换，帮完残t h n 内邦售惠摇逐方式与人撬接曩表示澎式超转换囊戆。 粥户通过w s 接入t m n 。 协调设备m d 是执行m f 功能的设铸，主要完成q 适配器或t m n 网元和遐 雩予系统之勰憨秘疆，寿黠瞧戆莛谣q 睫f ，w s f 甚至o s f 功爱。 q 适配器q a 完成运行系统与非t m n 网元之间的接口适配，即q a f 功能。 6 篷皇塑! ! 盔兰堡：! ：兰丝鎏兰 塑整鐾茎薹堕些墨墼墼整翌i 望i i 签篓i 黧一 n e 由执行n e f 的电信设备和支撑设备组成，也可以按照实际需要完成其它 功能，最常见的是完成m f 功能。 数据通信劂d c n 是t m n 内完成d c f 功能的潺信黼，为t m n 的街理实俸 f 刚提供信息传递服务，只提供o s i 参考模型的下三艨功能，第4 滕以上的信息交 软功能出物理实搏列完成。d c n 可以出习：同类型的通信予列互联两成，如公棚 电疆蒯，d d n ，x 。2 5 ，专绫鼹臻，i s d n ，l a n 或s d h d c c 等。 t m n 功能块可以由不同的物理配谶，物理实体和功能实体问存在灵活的映 像关系，如淡2 1 所示。艇中“m ”装示必备，“0 ”表示任选。 表2 - lt m n 功能实傣和物理实傣之两酶关系 【 n e fm f q a f o s fw s f 1 in emo0oo 1 m d 瓣0o0 q a m o soomo l w sm 2 1 1 ，3t m n 信怠体系结构i i l a l l i t m n 的信息结构主鬣耀来描述器土力能实体之间交换的不丽类型的管理信 息，体现在以下几个方面：管理层次模型，管理信息模型和管理组织模型。 f 1 ) 管壤屡次模型 广义的嘲络管理不仅包括对网络本舟的管理，还包括对网络上的业务、运薄 商的活动等的管理。为了艇于对范围广泛的管理对敷进行有效的分柝、管理和攮 俸，i t u t 撬出了t m n 戆分层整理搂懋。 t i v l n 的管理层次模激从高到低依次为：事务管理层( b u s i n e s sm a n a g e m e n t l a y e r ) ，业务管理层( s e r v i c em a n a g e m e n tl a y e o ，网络管理层( n e t w o r k m a n u g e m e ml a y e r ) ，羽元餐理层( n e t w o r ke l e m e mm a n a g e m e n tl a y e r ) 季n 霹嚣矮 ( n e t w o r ke l e m e n tl a y e r ) ，穗邻层之潮融q 参考森分隔。 网元管理层实现对单个网元的管理；网络管理屡从全网的观点对所辖网络内 的所商网元进行营理；业务管理层较少涉及网络或没器豹携理特擞，主要负责蠲 络提供的蛙务静管理；事务管理屡主要关注霹络和蛾务的总体溉划与决策，负爨 北京邮1 u 人学仉啦l 。学位论立嘲络管理系统脚用软件的测试方法和实验 设定目标任务。 ( 2 1 管理信息模型 管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示。t m n 中采 用面向对象技术进行信息的建模，被管理的网络资源被抽象为被管对象( m a n a g e d o b j e c t ，简称m o ) 。这里资源可以泛指一切被管理的物理和逻辑对象，诸如系统、 设备、部件、通信协议、应用程序和网络服务等。所谓的信息模型可以简单地看 作一组相关m o 的集合，其实质是一种管理信息的组织方式。 被管对象的定义涉及以下主要方丽： - 被管对象的可见属性 可施加于被管对象的操作 被管对象对管理操作或其它触发条件( 如门限条件) 的反应 被管对象可发出的通知，如事件和告警上报 ( 3 ) 管理组织模型 管理组织模型描述了t m n 的结构和管理层内以及管理层间的t m n 功能， 它主要规定了管理应用进程担任角色的能力，以及角色问的关系。管理进程可以 作为管理者( 管理应用层) 担任控制角色，也可以作为代理( a g e n t ) 担任被控 角色。管理者的任务是发送管理和控制命令，并接收代理的响应和通知；代理的 任务是直接管理被管对象，响应管理的管理请求、并发送反应被管对象状态和行 为的通知给管理者。t m n 结构中各种角色的关系如图2 3 所示。 m a n , 啭, r a g 争n l 气丽矿、b b i 图2 3 管理者、代理与被管对象问的关系 2 1 2t m n 管理功能 t m n 支持多种管理功能，其中主要包括电信网络的操作、组织、维护和提 供。至于操作、组织、维护和提供四方面的具体含义，取决于电信主管部门的管 理组织结构和管理模式的要求。在t m n 内部交换的信息也许用束支持多种管理 用途，而这种管理信息的分类与信息的构成没有直接的关系。t i v i n 管理功能利 用o s i ( o p e ns y s t e mi n t e r c o n n e c t i o n ) 系统管理功能并对其有所拓展，根据应用 托隶i & 大学碳 学位论文雕络替鬻系统应用较讳的测试方法褥实骏 范围的不同分为五个大类，它们是： ) 瞧麓蛰疆 性能管理的目的是对网络、网络单元或设备进行性能监视，采巢相关的性能 统计资料，评价嘲络和网络单元的有效性，报告电信设备的状念，支持网络规划 霹辩终分凝。t l v l n 采集鼹元鼹骚务屡爨q o s ( q u a l i t yo f s e r v i c e ) 信惑，对改遴 q o s 提供支持，从而改进嘲络性能的表现和效率。 性能管理必须提供有效的方法完成下述任务： - 一睦麓蕊量傈证 性能脓视 犍缝羟剃 性能分析 ( 2 ) 故障( 或维护) 镣理 故障( 或维护) 管理怒这样一组翡麓集，它提供对电信网及其环境的异常情 况处理的支持手段，涉及故障的检测、隔离和修复。主要包括； - 可生存性质量镙 燕 - 告警濂测 - 故障定位 - 教簿穆系 测试 醛掰( 掇告) 管理 ( 3 ) 配豫橱研 首先解释个名词：网元( n e ) ，网元是指出一个或多个机椴线机盘组成， 戆够弦立宠成定魏簧狯凌戆麓遥莛设冬。 配置管理对网元网络设各进行整体控制。包括识别网元，从网元收集和向 闵元发送与网元配置相关的资料，主要包括五个方面的内容： ， 嬲缭躐麓与露络王稷 一 安装 9 北京邮i u 人学坝i 学位论文 网络管理系统应用软件的测试方法手| 1 实验 业务规划与合同协商 提供 - 状态与控制 ( 4 ) 账务管理 账务管理不仅仅指账单管理，还包括资费管理、收费与资金管理、财务审计 管理。 因账务管理的特殊性，它往往作为一个独立的管理系统而存在，如运营商的 计费管理系统。所以，实际投入使用的网管系统一般不提供账务管理的功能。 ( 5 ) 安全管理 安全管理功能有三个方面的含意：首先是保证事务处理的安全，这些功能 涉及所有t m n 的管理逻辑分层，包括各层中的系统之间、系统与客户之间、系 统与内部用户之间的认证、访问控制、资料保密、资料的一致性及不可否认处理 等。要保证t m n 本身与电信网的安全，对非法使用网络资源的事件进行管理。 安全的组织管理，即对安全信息的管理，这些安全信息是保证t m n 和电信网 的安全所必需的。 t m n 的目的是当管理业务的各个部分分驻在不同端节点系统上时，将这部 分的交互标准化，使管理业务能与远程的对等层直接进行通信。每一类管理功能 的范畴又可以分出许许多多子功能集。至于一个t m n 的系统应该配置什么样的 管理功能，则取决于所需要的管理业务，和不同的电信设备相关，并不要求必须 具备标准中定义的所有功能。而且多个功能单元既可以集中在一台机器上，也可 以是分布存其它通过网络可以访问的计算机上，分斫i 的功能单元之问的接口可以 是非标准接口，这些接口由网管系统丌发商自主决定。 2 1 3 网管系统应用软件的特点 网管系统属于一种计算机软件系统，所以它除了具有通常的软件的特点，也 具有它自己的特殊性。 ( 1 ) 分布式体系结构。 实际应用中网管系统应用软件包括图形用户界面层( g u i ，g r a p h i c a lu s e r i n t e r f a c e s ) ，管理应用( o s ) 层和适配器( a d a p t o r ) 层，用户界面负责展现网管 系统的功能并且把用户的操作转换为命令通过一定的通信机制传递给管理应用 1 0 北京邮i u 人学坝i 学位论史 m 络管罡i ! 系统脚用软件的测试方法和实验 层，真f 处理用户命令的过程是在管理应用层完成的，而适配器负责对管理应用 层屏蔽不同厂商之间的网管接口。 一个热型的网络管理应用系统软件体系结构可以表示如图2 - 4 所示。 图2 1 4 基于t m n 的网络管理应用软件系统结构 用户界砸可以分布在不月的用户终湍上；而为了负载平衡，合理利用设备和 网络资源，管理应用层中包含的不同子系统( 如告警故障管理、性能管理、配置 管理等) 也可以分布在不同的服务器上：适配器层中不同厂商的适配器也可以分 布在不同的设备上运行。它们之间通过一定的通信总线相互联系，从而形成了一 个分稚式的软件体系结构。 ( 2 ) 对可靠性、稳定性要求极高。 网管系统应用软件担负着对电信网的实时监控和管理的任务，理论上要求连 续不制断地运行，这就对网管系统应用软件的可靠性、稳定性和安全性提出了极 高的要求。 ( 3 ) 分层体现的管理功能。 网管系统的一系列管理功能是通过分层的体系结构体现出来的。t m n 的管 北京邮i u 人学删卜学位论文嗍络管理系统戍用软件的测试方法和实验 理层次由事务管理层( b u s i n e s sm a n a g e m e n tl a y e r ) ，业务管理层( s e r v i c e m a n a g e m e n tl a y e r ) ，网络管理层( n e t w o r km a n a g e m e n tl a y e r ) 及网元管理层 ( n e t w e r ke l e m e n tm a n a g e m e n tl a y e r ) 组成。 乖务管州层支持整个企业决策的管理功能组成其用户为介业的最商管理 者。 业务管理层包括业务提供、业务控制与监测、与业务相关的计费处理，其用 户为业务的运营管理者。 网络管理层提供网上的管理功能，其用户为网络的管理组织者。 网元管理层实现对一个或多个网元的操作与管理，其用户为设备的操作人 员。 ( 4 ) 面向对象的丌发技术。 面向对缘的建模技术和丌发方法是软件开发的趋势。通过使用面向对象的建 模技术，网管系统可以清楚地定义其管理对象的信息模型。在网管信息模型中 通过被管对象类及其所具有的属性、行为和通知，可以清楚地表达人们对所选择 的被管资源进行管理时所涉及到的方方面面的需要。 而在网管系统丌发过程中采用面向对象的开发方式，可以带来软件重用性提 高、软件结构更加清晰等好处，在新的被管对象加入网管系统或者出现新的用户 需求时，可以平滑快速地对原有系统进行升级和扩充，以实现新的功能点。所以 网管系统的一般都尽可能地采用面向对象的开发方式。 ( 5 ) 高度强调标准化。 t m n 是一个高度强调标准化的网络，这种标准化体现在t i v n , l 体系结构和 接口上。通过某种技术手段而不是t m n 的标准接口技术，将现有的网管系统互 连起来，也可以实现管理网。但是这种非标准的互连而形成的综合管理系统网 络只能满足一时的管理需求，却不能对管理网络将来的发展有任何保证，因为这 种网络没有对外丌放标准的共同认同，一旦网上引入新的业务、新的设备，出现 新的网管需求时，原有的网管系统就无法自然平滑地进行衔接和发展，也不能实 现与其它网管系统的互连、互操作。而在基于t m n 标准的电信管理网中，每一 个系统的设计都遵从丌放体系标准，系统的r a 部功能实现是面向对象的，因此系 统软件具备良好的重用性，可以克服传统管理网络的弊端。 ( 6 ) 不断扩充的管理需求。 嘲绩管琏系统斑嚣l 软伟瓣漤l 试方法鞠蜜稔 随着电倩搜术的不断发展，电信设铸和电信网络始终在不断地更薪换代，用 户对于羽管系统弱功能嚣浓毽在不新麓扩宠，虽然t m n 定义了潮餐系统熬点炎 罄本的管理功能，但是实际应用过程中，不同餍户的对丽管系统的需求不一样， 即便是同样的用户，也会不断地扩充对网管系统管理功能的需求，这就导致了嘲 管系统必须在原有系统的功能上不断地扩充新豹功熊才能满足用户的需求。 ( 7 ) 多厂商设备互联。 在通信设备市场同益歼放的情况下，电信运营商在建设传送网络时，可以有 缀大麴囊出菠选择牲输毙最好静通信设镰。网对考感到藏本和安全葛吝瓣因素秘 制约条件，运营商通常不会仅采用一个掇供商的设备。西此，电信阴是一个惫食 设备厂商众多、设备类型多样的复杂网络，形成了多厂商环境。谗决定了网管系 统的管理对敦煌由多厂商的设备构成。 ( 8 ) 跨越多种平台。 网管系统的分稚式体系结构导致用户界面、管理成用层、适配器可以运行在 曩：同的设备上，它们对软传、硬转环境的要求，导致窀翻所运行的平台各异，倒 蛊疆一个典型翁综合圈管系统运行的设备环境如图2 5 掰示： 蹰2 - 5 网管系统游行的设备环境 出于对易用性、易操作性以及设备成本的考虑，g u i 一般运行程微机上，而 微壤土妁多为w i n d o w s 搽织系统。 对于管理应用层和适酉己器的运行模块则需要更多的考虑稳定性、安全性以 ! ! 塞塑垒墨堂鳖点堂竺丝兰 壁璧篓垄至簦塞釜燮鐾圣查堡芷i 戮 及设备的性能所以运行管理应用层的应用服务器一般使用u n i x 操作系统。 热藉瘁骚务器裂舞要考蹲稳定矬，安全性戮及数据霉蛙量瓣嘲豢，困蕺往链 也会使用u n ；x 操作系统。 由此可见出于不同的目的考虑，综合网管系统不可能将其所有的模块都放 茬嗣撑静软硬停平台上运行，这裁势必要墨濂不弱平台下的运行瀵块的互通黎墨 操作性问题。 ( 9 ) 规模烫活多变。 建设个耀络管理系绕，荠不意睬骜垂实现新有的t m n 辕c 准r | | 定义薛管瑷 业务或功能，实施一个阿络管理系统蹙与用户需求密切相关的。一个网管系统可 以是出一个堆一的电信设备与一个运行系统( o s ) 连接而成的瀚单模式，也町 阻是由许多不精熬o s s 每多种电售故锫五连而或的复杂羽终，受是体实麓上可 以锌对某一种电信业务的实际发展需要，及时调整t m n 的应用范嘲和扩展方向e 因而网筲系统并不是成不变的，它可以根据用户需求，实现t m n 标准中 定义耪若干繁理业务或鸷瑗功能，这藏形成了弼营蓉缝应用较箨鳓规臻灵活多燮 的特点。 2 2 软件测试概述 1 9 8 3 年i e e e 提出的软件工程术话中给软件测试下的定义跫：“使用人工或 自动的手段来运行或测定巢个软件系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定 的需求或弄清鞭期结果与实鞲结果之嘲的差别”。这个定义明确搬粥：软件测试 的譬的是为了检验软件系统是否满足需求。 2 2 1 基本概念 ( 1 ) 骜躺l 登叠壁：一个产品雾常。一个不潦足台理； | ；产嚣求麓( 明 显的或遗漏的) 输出或性能特征。一个不正确或有遗漏的软件，导皲 1 i 能满足功能上或性能上的需求。任意背离了需求和约定的实现。 ( 2 ) 鹭魍落选l 塾藏黧釜塑盈l 鲢如：验证话教求学致不娲撰酶效莱，弦虽 系统仍与其指定归约一致而选掸性重新测试系统或构件。 ( 3 ) 型试厦趔! 墼巫墅2 ：实际上是对软件燧行过程中所有可能存在的目 括、运动、智动、环襞鞍结象黪摇逮，是鼹客蕊世界鳇一释抽象，包箍 输入、执行条件以及预期结果。一个好的测试用例具有很高的错误发现 北京i i i l fr u , 人学颂学位论文 恻络管理系统应用软件的测试方法和实验 率；一个成功的测试用例能检测到一个或多个迄今没有发现的错误。 4 ) 到达盛墅鲢i 鲢2 ：用于测试用例输入和状态变量的一个特殊值。测 试点( 可用于多个测试用例) 从值域中选择。 ( 5 ) 嵫( t e s ts u i t e ) ：一组相关的测试用例。服务于i u t ( i m p l e m e n t a t i o n u n d e rt e s t i n g ) 的一个特殊版本的一个特殊测试目标用的一组测试用 例。 2 2 2测试的作用1 4 软件测试的首要作用是发现错误。发现错误也许要花很大的代价，或者不可 能用其它的验证和确认技术去发现错误。第二个目的是用给定的测试集去说明被 测系统是符合用户，需求中所作的规定的。 从软件产拧，晌角度考虑，有效的测试对于生产可靠、安全和成功的系统是必 须的，实践表明，高质量的测试会带来非常高的产品质量。 下表中列出了对什么样的错误类型，应采取哪些最好的测试技术，这对于网 管系统测试中测试方法的选择是有一定的指导意义的。 表2 1 不同测试技术能检测到的错误 北京邮| u 人学坝j ：学位论文嘲络管理系统胞用软件的钡i 试方法和实验 性能不完全，实建模错误 。曩。 ：， 时火败，同步死 需求错误 雏t ：“一u + 一| 锁，解锁等 譬”曩i 融 不舍适的目标 0 i 无效算法 镞薯 无效的编挫 以 珏r “。 不可行问题 一瓣曩 编群错误 j ，冀誊誓 配置，集成错误 _ 璃嚣黧鬃 不止确的输j需求错误。- ：_ _ ， 川_ _ = 4 编程错误 量i 黎i ； 配置，集成错误 i 誊i i 豢麓爹 ，n 勰l 媾憩弦 异常终i h编程错误 纛i 薯黪纛 配置，集成错误 蠹一 表示有效，带灰色背景表示典型的有效 2 2 3 测试方法 按照测试的出发点不同，软件测试方法可分为黑盒测试、自盒测试和狄盒测 试三种。 ( 1 ) 黑盒测试 5 】 黑盒测试也叫功能测试，是基于功能( 或责任) 的一种测试方法。黑盒测试 根据软件的功能说明( 或需求描述) 设计测试用例，并不涉及软件的内部构造。 它是一种传统的测试方法，有严格的规定和系统的方式可供参考。 黑盒测试不仅能够找到大多数其它测试方法无法发现的错误，而且些外购软 件、参数化软件包以及某些生成的软件，由于无法得到源程序，用其它方法进行 测试是完全无法完成的。 一个软件系统通常都是有层次的，软件的总体功能可能会分为若干个层次来 托皋海 n 大学馥 壤l 位论空 辅缡番壤系统应用较孛 的蘅试方法帮安验 体现。因而，人们面临的个实际问题是在哪个层次上进行测试。如果仅在高麟 上进行测试，刘可能霪臻一些缨萤，测试无法运到一定浆覆盏率癸爨；露暴在感 髅上进行测试，列可能忽略备功能之间的相互作翔和相互依赖酶关系，测试就觅 法形成系统性。因此，高质蹩的软件测试需要研究和发展可靠并且商效的黑盒测 试方法。 黑盒测试扶餍户角度瓣发进行测试，因而能确保软件实现和功能说明( 或需 求描述) 的致性；但是，它无法测试软件内部的特邂部位，另外，黑盒测试无 法发现如功熊说明本身有误这样的闯题。 ( 2 ) 自窳测试1 5 1 白盒测试也叫结构测试，是基于结构( 或实现) 的一种测试方法。白盒测试 攫糖i u t 的内部结构设计测试用蓊j 。避辛亍自鑫溪试辫簧完全了熬程序的内部缡 稳私处理过戳，对程窍中辫肖煎逻辑路辍进行测试，稳粪程序煎每条通路是否都 能按照预定的疆求正确工作。 完全的臼蠡测试是保诞程序中所有的龉径都执抒。次，这在大鬻软转测试实 蠛串楚不可黢黥。因为帮谈个菲常小静控制流程，避行穷举测试掰需要的瓣i a j 郡是一个非常瞳大的数字。 因此，白愈测试要求对程序的结构特性徽到一定投发的覆盖，并以此为露标， 筏密那些棱忽糍豹程序镣浚。 白盒测试中常见的程序结构覆盖方法有： ， 语句裁盏：要求每条撬嚣语句爨尽可爱缝被检验过； 判定糙溢：要求稷序中所有判定的分支都尽可能得到检验。 条件羧盏：要求判定式的每个绞件的取值都得到检验。 判断，条件覆盖：同时考虑条 牛的缝合谴及判宠结果酶检验。 条件组合覆盖：要求每个判断的所有可能的条件取值组合趸少执行一次。 t 潞经毽蓉：哭考虑辩翟彦路径豹金嚣检验。 白盒测试叉可以分成静态测试和动惑测试两种。 静念测试强不实际运行代码的情况下测试软件的缺照，包括代码检查、静态 络梅努褥、 群；质囊度量等。它可蠢醯人工进行，充分发挥入的逻撵思维优势， 也可以借助软件工具自动进行。 ? 北京邮i b 又举颧1 ：学位论义 硝络管理系统j 避塌软件的测_ 式方法辅蜜验 魂念测试羲要实簿运霉款馋，势使弱设诗懿浏试用铡去溅试软传懿缺藏。包 括功能确认与接口测试、覆盖率分析、性能分析、内存分析等。 白盘测试能够对软件内部进行覆盖测试。但照，自盒测试凭法检测软件的外 部特性，疆且当软辟绫梅本奏有淘黪，恻如程露逻辑寿锩误或磐鸯遗漏露，巍鑫 测试无派硷测出这样的缺陷。 ( 3 ) 扶盒测试 鬃鑫测试藉舀鑫溺试冬鸯鑫悉豹侥蔌轰，稳羧互耱关系+ 掰以测试跨鬟耍怒 二者结合起来，这就怒放盒测试。 从原理上讲，黑愈钡4 试能检测娃5 所有的错误，但是需要花赞无限的时嘲。自 鑫潮试零矮土是毒袋豹，毽鼙楚是念零撬嚣 璺不缝溅凌窭全郝豹锤误。瑟隧蒹耱 程度上讲，测试的关镳问题就是在照盒测试和囱盒测试之间如何进行选择的问 题。 2 ，2 。4测试流疆 软件测试的流程可以被抽象成模型，1 7 1 前最流行的就是v 模硝饥。 ￥搂鬃中装过程获象餐右，撼曼蠡了基本静好发遥程襄测试行为。v 模燮麓价 值在于它非常明确地标明了测试过程中存在的不同级别，并且清楚地拙述了这些 测试阶段和丌发过程期间各阶段的对应关系。 需浓分辑验毂灏斌 f 歹v 、 锰设计系凇概要设计系统测试 弼溅接 口、c o r b a 管理接 或s n m p i 1 ( s i m p l e n e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l ，简帆 臻络誊蓬撩 义) 按靼警。 于是我们丽i 黥舱被箭刚络，往往怒多稀管理接皤并存。僵怒嘲管系统希搿 使 用种统的方式和被臀网络进行信息交互，这对保证网管系统的可移植性，娥 长嬲蛰系统的生命弼期粼肖重要意义。逑醚器技- 求缀好熟瓣决了这翔趣，迓燃 器是赣簧蜜残姻管瑾接孙转换工买，可以认为是舔篱系绞鹣一部分。它蕊功艇莴 两方丽： 囱上为o s 到：管理建用层) 挝供统一的管理接强； ， 两下把绕静管璎接口转换舞器厂商设备新特有的管理攘麟。 3 3 。3 2 适配器测试方法 由予适配器要完成两个方向的接躁( 即向上对管璇应用层的接口和向下对设 嵇的接心j 之蒯的转换，所以适配器的测试要基于淀两个方向的接口柬进行。通 凝器襄智囊瘫漂爱之鬻豹接嚣是辗霰灏繁系统要实蕊簿警理凌鼗寒撩定嚣；遗醚 器和被管网昭之问的接口则是由被管网络提供的网管接口单方面决定的，而这必 接l l 通常来源j 厂商设备的网管接口声明。 菝蘩怒慕滋；我褒霹驻鏊予厂商浚冬戆嚣管蘩翻声爨亵基确定酶每管避寂磁 艨的接口来究成适配器的开发和测试工作。但是在炎践过程中，我们必须考虑这 样趵问趣，即因为这些厂商设备的网管缓日声明都幽设备厂商提供，网管接j 的 复杂洼会导致搂日兹买髂实蕊帮接嗣懿声鼹往往意掇入。这释潦躐下颤莱按照弧 常的工作流糨( 根据接口 丌拨适配器一渤4 试适配器一- 定位缺陷一暾进和完善适配 踅豪藤；b 天学娥 ：学位论盅= 弑缟繁瑶系统泠噩技f l ：的涮试方法彝实鲶 器) 进 j ：适配器的丌发和测试工作会韵_ j 艮大的风险，因为当设祷厂商提供的网管 接圈豹声鞠葶瑟其髂实瑷不一致霹，适醚嚣戆嚣发帮溅试戆搀裁楚错误翡。为了 减小这种胍险，应当将邋黼器的测试分为两部分进行，即：网管接口测试和对适 配器本身的测试。 瓣嫠羧翻溅试褒适酝嚣开发玲段( 域考霉袁分辑羚段) 之i 避雩亍，测试熬鞭 的是通过比较设备厂商提供的网管接口声明和实际接口之间的麓剐来获得设器 的实际网管接口，在此纂础上再进行适配器的开发工作。 对适怒瓣零安瓣溅试凝是萃元灏试，在逶嚣嚣开发酚爱宠袋之后送行+ 测试 的目的是要验证适配器本身的功能和饿能等方面的特性。测试方法和测试过程聚 用本章上甄所述的单元测试方法和过程。 下葱- - + 节主要讲述设套趟警接秘貔浚滚。 3 3 3 3 网管接口刹试 f 1 ) 溅试方法阎 由网管接口的测试目的可知网管接口测试属于数性测试。所谓一致性测试 就是执行一系列操作，驱动被测实现，并观察被测实现对确定行为的响应，根据 莱一被蒺| | ；壤与其掰实瑗缀莲豹麓合稷凌，褥窭一致牲结