（通信与信息系统专业论文）sdh保护组网软件测试自动化研究.pdf

坠垒堡三些查兰三兰堡圭耋堡兰兰 摘要 随着运营商对业务的可靠性要求越来越高，s d h 网络保护结构也越来 越复杂。对于s d h 设备的测试人员来说，网络保护功能的系统测试更加复 杂繁琐，原始简单的人工测试已经不能适应快速的产品更新，成为制约产品 上市时间的绊脚石。引入自动化测试就成为我们提高测试效率和覆盖率的必 然选择。 在这种情况下，也有了本论文的诞生。本文首先介绍了国内外软件测试 自动化的发展状况和趋势，然后分析了s d h 网络保护倒换原理和s d h 测试 仪3 7 7 1 8 a 的自动程序控制原理。在此基础上，我们根据网络保护的测试流 程和需求，设计了如下的自动化测试方案： ( 1 ) 选择工具r o b o t 进行脚本录制，并对脚本进行修改。 ( 2 ) 在选择的时间范围内导出所有关于倒换事件的信息文件。 ( 3 ) 对仪表3 7 7 1 8 a 的遥控，设计如何采集业务瞬断和告警信息。 接着把从这三个方面记录的信息整合成为测试分析报告，辅助测试人员 进行初步的分析。其次在文中还描述了设计过程中遇到的几个难题和解决的 方法，例如在脚本控制方面解决脚本执行不稳定的问题和怎样做到实时性的 提取业务信息等。 最后，本文介绍了依照前面的设计方案实现的软件应用范围和使用情 况，在经过近一个多月的实践，也证实本方案切实可行，设计合理，满足了 测试人员提出的需求并且收到了良好的效果。实践证明，本课题方案合理， 所完成的设计达到了课题预期效果。 关键词s d h ；软件测试；自动化测试；仪表控制 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t a st h ec l i e n t sa s kf o rt h eh i g h e rc r e d i b i l i t yo fs e r v i c et h a nb e f o r e ，s d h n e t w o r kp r o t e c t i o ni sb e c o m i n gm o r ea n dm o r ec o m p l i c a t e d i ti sm o r ec o m p l e x f o rc o n n e r st ot e s tp r o t e c t e dn e t w o r kf u n c t i o n t h eo l da n ds i m p l em a n u a lt e s t c a i ln o ta d a p tt h e f r e q u e n tp r o d u c tu p d a t e ，i th a sb e c o m et h eo b s t a c l ef o rt h e p r o d u c t t ob e p u ti n t om a r k e t t e s ta u t o m a t i z a t i o ni st h ee s s e n t i a lc h o i c ef o ru st o i m p r o v ee m c i e n c ya n dc o v e r a g e t h i sd i s s e r t a t i o ni sb o r ni ns u c hc i r c u m s t a n c e f i r s t l y , w es u m m a r i z et h e i n t e r n a la n de x t e r n a l d e v e l o p m e n t s t a t u sa n dt r e n do fs o f t w a r et e s t a u t o m a t i z a t i o ni nt h i sp a p e r , a n dt h e nw ei n t r o d u c et h es d hn e t w o r kp r o t e c t i o n s w i t c ht h e o r ya n dt h ea u t oc o n t r o lw a yo ft h es d hi n s t r u m e n t3 7 718 a b a s e do n t h e s et h e o r i e s ，w ea n a l y z et h et e s tp r o c e d u r ea n dr e q u i r e m e n t ，t h e nd e s i g nt h e f o l l o w i n ga u t o m a t i z a t i o nt e s tp l a n ： ( 1 ) w ec h o o s er o b o tt or e c o r dt h es c r i p ta n da m e n di t ( 2 ) i nt h es c h e d u l e dt i m ei n t e r v a l ，w e o u t p u t a l li n f o r m a t i o na b o u t s w i t c he v e n t s ( 3 ) w e d e s i g nh o w t os a m p l es e r v i c ed i s r u p te v e n t sa n dm a m ae v e n t sb y t h er e m o t ec o n t r 0 1o ft h ei n s t r u m e n t3 7 718 a n e x t w ef o r mo u t p u tt e s tr e p o r t sf o rt h ec o n n e r st oa n a l y z e i nt h i sp a p e r w eh a v ea l s od e s c r i b es e v e r a ld i f f i c u l t i e sa n d c o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n s ，f o r e x a m p l e ，w ef i n dt h ew a yo fh o wt o s o l v et h ep r o b l e mo fi n s t a b l ee x e c u t ei n s c r i p tc o n t r 0 1 a n dh o w t os a m p l es e r v i c ei n f o r m a t i o ni nr e a lt i m e l a s t l y , t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ea p p l i c a t i o nr e g i o na n di n s t a n c e i th a sa g r e a te f f e c to nc o n n e r s a f t e rt h ep r a c t i c eo fn e a r l yt w om o n t h s ，t h ed e s i g n a t i o n i sp r o v e dt ob e s u c c e s s f u l ，i tr e a c h e st h e d e m a n d so fc o n n e r sa n dh a sav e r yg o o d e f f e c t ，p r a c t i c ep r o v e sa 1 1 t h ed e s i g ni sr e a s o n a b l ea n di th a ss a t i s f i e dt h en e e d s k e y w o r d s s d h ，s o f t w a r et e s t ，a u t ot e s t ，i n s t r u m e n tc o n t r o l 堕童堡三些查茎三兰竺圭兰丝篁兰 第1 章绪论 1 1 课题背景以及研究意义 软件测试一直是当今软件企业最热门的话题之一。软件测试对于查找软 件缺陷、保证产品质量，提高企业效益具有不可替代的作用测试可以帮助 发现当前开发工作所采用的软件过程( 也是一个“软件”) 的缺陷，首先，测 试并不仅仅是为了要找出错误。分析错误产生的原因和错误在开发的哪一个 阶段产生通过分析错误产生于哪一个开发阶段、而又在哪一个阶段被发 现，我们可以判断从错误的产生到错误的发现，跨越了多少个开发阶段。软 件开发的一条重要原则是尽早发现与修正错误。( 当然，更高的一条原则是 尽量预防错误的出现。) 一个错误能够超越本开发阶段而不被发现，就指明 了该开发阶段的检测手段有缺陷，从而也不难有针对性地制定出加强的措施 与办法。这也就是软件过程改进的一项重要内容。如果能做到在同一开发阶 段发现及修正错误，该开发机构就可以预期有一个高质量的产品及一个低成 本、高效率的软件过程。 软件测试的工作量很大( 据统计，会用到4 0 的开发时间：一些可靠 性要求非常高的软件，测试时间甚至占到总开发时间的6 0 ) ，但测试却是 在整个软件过程中极有可能应用计算机进行自动化的工作，原因是测试的许 多操作是重复性的、非智力创造性的、需要很敏锐的洞察力的。计算机就最 适合于代替人类去完成这些任务。企业在这方面的投资，会对整个开发工作 的质量、成本、和周期带来非常明显的效果。基于以上这些方面的考虑， 部门为了节省人力资源，提高工作效率，成立了项目小组，专门进行软件自 动化测试工具的研究开发，此课题就是针对保护组网的自动化测试进行的研 究。 如果没有自动化的测试系统工具，软件在发行前至少有一半源代码无法 被测试。在此情况下，大量的故障( b u g ) 将随软件一道被发行出去，软件的 质量、性能和功能都不可能得到保障。对于系统测试或回归测试这类涉及大 量测试个案运行的情况，挖潜的机会除了利用软件工具来实现自动化之外， 就是怎样充分利用一切硬件资源。例如在白天的工作时间内，每台计算机的 负荷都没有被充分利用，而晚上计算机更是处于闲置状态。如果能够把大量 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 测试个案分配到各台机器上去同时运行，就能节省大量的时间。另外，把大 量的系统测试及回归测试安排到夜问及周末运行，更能提高效率，把人从手 工中解脱出来，所以自动化测试的开发具有重大的意义。 本课题研究的目的是：通过分析公司所开发的网管e 3 0 0 特点，和目前 测试中部分可代替手工的测试项目，再从总体上规划、设计可实现自动化测 试的总体方案，利用m i c r o s o f tv i s u a lc + + 语言完成部分具体细节模块的设 计，实现某些情况下的自动化测试用例。 1 2 国内外研究现状及分析 i 2 1 我国软件测试自动化的现状与发展 国内做软件测试的机构，还没有发现与大的公司商业形态相同的企业， 只是有某些政府部门下属的机构做些软件产品验收工作，但完全商业化操 作的机构没有；另外就是开发商临时承接的一些软件测试项目。当实施软件 测试时遇到的最大障碍：“一是客户的意识，二是我们派出的项目实施人员 的素质问题。”实施软件评测项目时，客户要有接受管理软件开发流程的 意识。 客户交给开发商一个项目，通过测试等质量掌控流程，可以将产品的质 量保证在一个相对较高的水准，减少后续工作的成本。但是现在很多开发商 和客户很短视，觉得只要现在没有出问题，就可以了，不愿意在软件开发过 程中，让测试介入程度太深，这就对测试不完全，埋下了隐患。无论是对软 件开发商还是对客户来说，忽视软件测试，必将导致开发出的产品质量差， 逐渐开发商信誉降低甚至利益受损。 目前独立的软件测试第三方就可以严格掌控软件质量，这不光对客户有 好处，对开发商也有好处。所以一个项目，在我们实施很长一段时间大约是 半年至两年后，客户才意识到这样做是有用的。这很正常，因为软件开发一 定会有大大小小的问题，包括我们评测也有一些问题查不出来。其中专业素 质的培训最难，因为需要实践。这如同医生一样，从医学院校毕业了，虽然 有很多理论上的积累，但是缺乏临床经验，你还不是一个合格的医生，更别 谈做一个好医生了。项目实施管理者也一样，既要有理论基础，更要有经验 积累，只有充分重视起测试这一环节，才可能在整个项目的质量上更上层 楼。 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 国内软件业和国外相比，最大的差异就在：国内不够重视质量的控制， 而国外把质量控制放在了最重要的位置上。但是，无论在消费类软件还是大 型软件的测试领域，与国外相比，国内软件产品的质量掌控体系和标准都是 模糊的。国内软件提供商的质量承诺，既没有相应机构的监督，质量水平也 没有第三方来认证，承诺显得极其苍白而无力。”1 。 软件测试技术越来越被软件企业所重视，但目前中国的软件测试技术还 处在“手工作坊式”的水平，还未形成社会规范，自动化程度还相当低软 件测试自动化技术在软件业发达国家应用普遍，在我国则刚刚被少数业内专 家所认知，而这方面的专业技术人员在国内几乎还没有。 可喜的是，软件测试机构在我国f 逐渐成长起来，并且，它们在软件市 场上的影响力正逐步得到提升。因缺乏游戏规则导致整个软件行业的市场行 为不规范，并且严重制约软件行业健康成长的局面，一定会有所改善。 1 2 2 国外软件测试自动化的现状与发展 在软件业较发达的国家，软件测试不仅早已成为软件开发的一个有机组 成部分，而且在整个软件开发的系统工程中占据着相当大的比重。以美国的 软件开发和生产的平均资金投入为例，通常是：“需求分析”和“规划确 定”各占百分之三，“设计”占百分之五，“编程”占百分之七，“测试”占 百分之十五，“投产和维护”占百分之六十七。测试在软件开发中的地位， 由此可见一斑。“。 与此同步的是，软件测试市场已成为软件产业中的一个独特市场。在美 国硅谷地区，凡是软件开发企业或是设有软件开发部门的公司，都有专门的 软件测试单位，其中软件测试人员的数量相当于软件开发工程师的四分之 三。在这些公司或部门中，负责软件测试的质量保证经理的职位与软件开发 的主管往往是平行的。据了解，在软件产业发展较快的印度，软件测试在软 件企业中同样拥有举足轻重的地位。 测试自动化的程度再高都不可能取代手工测试，即测试工具不可能取代 测试人员：一般来讲，测试自动化在整个测试过程中只能占到3 0 左右；实 现、运用自动化的程度还取决于各方面的资源，特别是软件的行业规范性和 软件开发的稳定性。另外，一个测试软件的开发周期很长，所以要投入的精 力、物力将会很大。目前，国内针对专用的保护组网的测试自动化的研究还 都处于不够成熟的阶段，所以针对专用的保护组网的测试研究将会充满了荆 竺尘堡三些奎兰三兰竺圭兰堡丝圣 棘。 1 3 课题来源及主要研究内容 网络保护是s d h 设备网络的核心，网络保护测试需要在有限的资源情 况下，对所有可能的工程应用网络进行仿真测试。由于工程应用和网络保护 协议的复杂性，网络保护的测试非常复杂，对测试人员的要求也很高。 从历史的测试经验来看，针对常用的二纤复用段保护环、复用段链路保 护、通道保护，进行轮完整测试的时间周期一般要长达3 个月，考虑到必 须的回归测试时间，要推出一个工程应用的可靠版本，时间周期一般来说至 少需要5 个月的时间。如果考虑增加四纤复用段保护环、网络保护不同设备 的对接、d n i 等，一轮普通的测试周期要更长。 并且网络保护还包括错连阻错、越洋倒换、专用逻辑子网保护、共享逻 辑子网保护，上述保护中带额外业务和不带额外业务等，测试内容非常多， 测试时间漫长而烦琐。 从产品角度来看，要保证有足够的市场竞争力，新的设备必须尽快地推 向市场，在这种情况下，新设备的市场推出周期受到网络保护测试周期的严 重影响。产品迫切要求网络保护测试考虑各种可能的手段，提高测试效率， 缩短测试周期，加快产品推出市场的进度。 针对这一目标，对网络保护系统测试进行自动化研究迫在眉睫，这也是 提高测试效率的一个关键。 所以本课题针对各类需求，进行总体方案的设计和部分模块进行了实 现。 本课题主要进行关于测试自动化输入输出方面的研究： 在输入方面，主要是考虑到实施的可行性，指令的输入规则要求具有统 一性。即所有的自动化测试项目应该具有明确的输入规则，同一类测试项目 的规则要求统一。 在思路上，通过指令集形式的脚本来实现。所谓指令集，指令集包含有 详细的测试内容信息，以及预计的执行时间。当测试工具开始工作后，首先 对指令集进行读取，当读取到某一条测试指令时，从规则库中读取相应测试 指令的解析规则，从而将测试指令解析为测试工具可以识别的输入信息脚 本。测试工具根据转换后的输入信息脚本，启动测试用例的执行。根据输入 信息脚本，测试工具自动对网管操作进行录制和回放，从而产生测试用例操 4 旦玺鎏三些奎兰三兰竺圭兰丝丝塞 作。此方式的难度在于测试工具如何进行自动录制和回放，因为测试项目的 内容具有一定的随机性，这样测试工具在处理上具有较高的复杂性和难度。 在输出方面结合保护测试项目，对于执行的测试用例，需要检查业务倒 换时间和保护倒换事件。这样就要求这两者能够采集并形成同志。 业务倒换时间是由3 7 7 18 测试仪检测的，为了收集该信息，需要实现对 3 7 7 1 8 仪表的控制，编制仪表控制程序。控制程序需要实时对7 1 8 测试仪进 行检测，将每一个业务倒换时间都收集到计算机上，并且需要记录业务倒换 的发生时间。 保护倒换事件是上报到网管上的，为收集该信息，需要对网管系统进行 研究，提供可行的手段从网管上获取保护倒换事件和发生结束的时间。 1 4 本文结构 于第2 章，简要介绍关于软件测试自动化方面的知识，并说明其对于产 品质量等方面的重要地位、影响；同时介绍了关于s d h 设备的保护组网方 面的测试项目和对于倒换原理的介绍。在第3 章是针对测试人员测试中可以 实现自动化方面的需求收集以及在实现难度和可行性上的分析。在第4 章深 入讨论课题中对于自动化所要实现的部分的总体设计方案以及各个组成部分 的设计思路、方法；第5 章是本文的重点，主要介绍了在设计过程中遇到的 困难和解决的方法，以及在设计当中所涉及到的技巧；另外还有设计思想的 阐述。于第6 章中，讲述了对于目前已经实现部分的推广使用和测试它的稳 定性和可靠性方面的内容；还介绍了自动化给测试带来了效率上的提高，以 及需要在使用中要注意的问题。 堕尘鎏三些奎兰三兰竺兰堡堡兰 第2 章保护组网软件测试自动化概述 2 。1 软件测试自动化简介 测试自动化是一种测试技术，是通过使用自动化测试软件按照设定的机 制，自动对被测系统执行测试的一种技术。更确切地说，测试自动化不是 “测试”技术，而是一种“再测试”技术，主要用于回归测试。 信息技术的飞速发展，使软件产品应用到社会的各个领域，软件产品的 质量自然成为人们共同关注的焦点。不论软件的生产者还是软件的使用者， 均生存在竞争的环境中，软件开发商为了占有市场，必须把产品质量作为企 业的重要目标之一，以免在激烈的竞争中被淘汰出局。用户为了保证自己业 务的顺利完成，当然希望选用优质的软件。质量不佳的软件产品不仅会使开 发商的维护费用和用户的使用成本大幅增加，还可能产生其他的责任风险， 造成公司信誉下降继而冲击股票市场。在一些关键应用( 如民航订票系 统、银行结算系统、证券交易系统、自动飞行控制软件、军事防御和核电站 安全控制系统等) 中使用质量有问题的软件，还可能造成灾难性的后果弘j 。 然而手工测试一方面花费大量时间，不能满足产品的不断快速的变更升 级，另一方面手工测试无法做到大批量的频繁测试，( 说明看图2 - 1 ) 还存在 人由于重复性的测试可能造成心理上的疲惫和怠慢，可能很多的问题都是在 图2 - 1 手工测试的问题 f i g u r e2 - 1t h ep r o b l e mo f m a n u a lt e s t 晴尔滨工业大学工学硕：b 学位论文 承受多次的应用后才会暴露，但是此时人很可能因为心情的烦躁造成对敏感 问题的麻木，无法准确的定位出问题的出处或问题的症结所在。因此在提高 产品质量上，利用自动化测试将会是一项很重要的环节。 2 2 s d h 光通信设备测试项目与方法 2 2 。1 测试原理 任何网络的安装、开通、验收、维护乃至故障查询等，都离不开测试。 传统的p d h 系统是一个自封闭系统，光接口是厂家专用的，不同厂家设备接 口不能互联，因而系统传输性能的测试只能在g 7 0 3 支路接口进行“端到 端”的电测试。而s d h 系统是一个开放系统，它为大容量光缆通信提供了标 准的网络节点接口，使得来自不同厂家的s d h 网络设备能够直接在光路上互 通，对于系统测试来说则必须对网络设备的大容量线路接口进行严格的测试， 确认是否满足一系列应有的要求。s d h 的测试可分为3 类。 ( 1 ) 单机测试指单个网络单元测试，包括功能、物理参数验证等。 ( 2 ) 系统测试指网络单元在互联情况下的系统指标测试，检查链路是否 合乎设计要求，如误码性能、网络管理、服务质量等。 ( 3 ) 维护测试指系统已经开通运行后，在网络故障时，维护人员在必要 情况下用仪表测试，进行故障判断。s d h 的测试内容包括：光接口和电接口 参数测试、抖动测试、误码测试、定时和同步测试保护倒换测试以及开销和 维护信号测试。其范围大致可以分为四类： 1 传输能力的测试。包括b e r 测试、映射和去映射测试等，用以显示 s d h 传输净负荷的能力。 2 指针测试。包括定时偏移、净负荷输出抖动等，用以显示s d h 容许异 步工作的能力。 3 嵌入开销测试。包括告警和性能监视功能测试，用以确认开销功能，检 查设备对开销字节的利用情况。 4 线路接口测试。包括一系列电接口和光接口参数测试，用以保证光路 上的横向兼容性和网络的传输质量”3 。 哈尔滨工业人学工学硕士学位论文 2 2 2 关于保护组网倒换测试 1 电源切换保护测试断开任何一路电源，电源模块自动切换，所有网元 数据不丢失，业务不中断。 2 交叉板及2 m 板切换保护测试断开任何一块h l x c 交叉板，不会影 响业务。断开主工作2 m 板，系统会自动运行在备用板上。 3 ，路由保护测试有两种情况的路由保护测试，即线性网保护倒换测试 及环型网保护倒换测试。进行线性网的保护倒换测试时，有保护功能测试和 倒换时间测试。 ( 1 ) 线性保护功能测试线性保护功能测试的连接图( 2 2 ) 所示。接好电路 后，用网管作交叉连接，并监视业务的倒换情况。用误码仪检测误码，s d h 分 析仪模拟产生l o f 、a i s 、l o p , 人为断开工作光通道模拟l o s ，逐项检测倒 换功能。结果是b e r 测试仪出现短暂误码，无u a s ，无a i s 或l o s 告警。 i s d h1 2 m翻 燃口 1 分板靛r - 线路口 l i - _ - _ _ _ _ 一 l 靛嚣 2 m 支踌 雕元跨元 支路 悔 a线路n缓醋心b卡舨 22 图2 - 2 线性保护倒换测试连接图 f i g u r e2 - 2l i n e a rp r o t e c t i o ns w i t c h i n g t e s tc o n n e c t i n gd i a g r a m ( 2 ) 线性倒换时间测试s d h 网络倒换时间测试是测试s d h 设备由主用 2 m敏涮 线路1 2援路口 l 敏铡 2 m 支貉 瞪凭同元 支貉 卡板 a线路掰线路e lb卡板 22 图2 - 3 线性保护倒换时间测试连接图 f i g u r e2 - 3l i n e a rp r o t e c t i o ns w i t c h i n gd i s r u p tt i m e t e s tc o n n e c t i n gd i a g r a m 路由倒换到备用路由的倒换时间。测试时，利用仪表在被测设备的支路上插 入个信号，经过远端环回，当网络发生倒换时，从s d h 仪表上可直接测到倒 换时间。线性倒换时间测试连接图如图2 - 3 所示。一般使用网管系统指挥设 窒垒鎏三些查茎三兰竺当兰堡鎏奎 备产生切换，以消除其他因素的影响。环型网保护倒换测试的方法与线性网 保护倒换测试基本相同，不再详细介绍。 2 3 保护倒换原理 m s 共享保护环可以归类为两种类型：二纤和四纤环的a p s 胁议涵盖这 两种类型。 对于m s 共享保护环，工作信道承载需要保护的正常业务信号，而为了 保护这些业务保留保护信道。当保护信道没有用于保护正常业务时常用于承 载额外业务。正常业务信号通过跨段双向发送：进入的支路来自工作信道的 一个方向，而其相应出去的支路却通过相同跨段的相反方向。 支路对( 进入和出去) 只能使用沿着其上下节点之间的跨段的容量。这 样，环上这些支路对的放置模式影响m s 共享保护环的最大承载量。一个跨 段上的支路总数不能超过该跨段的最大承载能力。 依靠支路放置模式，一个( 双向) m s 共享保护环的最大承载量超过具 有相同速率和相同光纤数量的单向环( 如m s 专用保护或者s n c 保护) 的 最大承载量。这是双向环超过单向环的承载能力的优点，当然所有支路都到 环上同一节点的情况除外，在这种情况下，它们的承载能力相同。 m s 共享保护环的一个优点是业务在环上的路由可以是一个或者两个不 同的方向，即长径或者短径。尽管短径比较合适，但是为了平衡承载量，路 由偶尔也会通过长径。 当保护信道没有用于恢复正常业务信号时，她们可用于承载额外业务。 一旦发生保护倒换，工作信道的正常业务将进入保护信道从而导致额外业务 被从保护信道移出【”j 。 在环倒换过程中，向失效环段发送的正常业务在一个倒换节点倒换到保 护信道并向相反方向传送( 远离故障) 。这个桥接的业务在保护信道中经过 长径到达另一个倒换节点，该节点将保护信道中的正常业务倒换回工作信 道。在另一个方向，正常业务以同样的方式被桥按和倒换。图2 - 4 说明了在 线缆切断时的环倒换。 在环倒换过程中，两个倒换节点绕环长径的保护信道有效的“替代”了 失效跨段。由于沿着每个跨段( 除了失效跨段) 的保护信道都用于恢复过 程，所以其保护能力被所有跨段有效的共享。 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 图2 4 故障状态下倒换时巡回路由示例 f i g u r e2 - 4e x a m p l eo f c i r c u i tr o u t i n gi nf a i l u r es t a t ef o rar i n gs w i t c h m ss p r i n g 协议允许将有效带宽分成三种信道类型：承载正常业务的 工作信道、可以用于承载额外业务的保护信道和承载非挤占非保护业务的 n u t 信道。对于故障情况，正常业务可以通过m ss p r i n ga p s 协议进行 保护，而保护信道承载的额外业务不受保护。为保护需要申请保护信道的任 何故障事件都会挤占额外业务。 l o 哈尔滨工业火学工学硕士学位论文 在使用m ss p r i n ga p s 协议的保护倒换机制禁止的某些h ov c 信道 ( 也就是工作信道和相应的保护信道) 中承载的非保护业务为非挤占非保护 业务。这些信道中的业务是非保护的和非挤占的，这样在非挤占非保护信道 中承载的业务与额外业务相比较具有更高的生存级别，但是低于正常业务的 生存级别”。 网管的r e p o ts e r v e r 对其每次发生的倒换事件进行监控记录，然后详细 记录出倒换的跨段网元产生、消失时刻、产生原因等倒换事件信息。 2 4 本章小节 本章主要讲述了关于何谓软件测试自动化，以及测试的一些相关原理， 测试中的一些测试项目，对深入了解以后的软件测试自动化奠定了一定的基 础，是进行自动化的前提。只有经过了初步的积累才能进行软件测试自动 化，才能真正了解测试自动化的要素等。 哈尔滨工业大学工学硕上学位论文 第3 章软件自动化测试项的需求收集与分析 保护组网测试经历了很长的一段过程，目前测试方法和手段基本已经定 形和稳定，通过在各个项目组的工作，可以取得一定的经验值。以下也是从 测试人员工作中进行搜集和筛选的测试项目，并且整理出各个可以进行自动 化的项目。 3 1 保护组测试工作量评估 单项目组网 各种类型通道环保护 二纤四纤标准环保护 带e t 方式的二纤四纤环保护 各种方式的复用段链路保护( 1 + 1 、1 ：n 、单双向、返回非返回) d n i 双节点互联保护( m s + s n c p 、s n c p + s n c p 、m s + m s ，其中 m s 可为二纤或四纤，带e t 或不带e t ，s n c p 可为高阶或低阶， 返回或非返回，有或无迟滞) 专用逻辑子网保护( 二纤拖二纤，二纤拖四纤，四纤拖二纤，四纤 拖四纤，其中环可以是二纤四纤标准环保护，带e t 或不带e t ) 共享逻辑子网保护( 同上) 错连阻错测试 越洋倒换测试 各种升级、扩缩容测试 2 5 】 由于细分起来保护方式和种类很多尤其对不同的速率等级都要测试 到，因而组合起来测试项太多，无法都遍历到。 对于不同项目间的设备互通，需要进行不同设备的两两对接和混合对接 测试。因而测试工作量更将成级数增长。 3 1 1 发生在保护组网测试中的工作量 a 、熟悉系统文档，制定计划，编写测试规程和评审 b 、搭建测试环境： b 1 单板程序、逻辑、b o o t 烧制或升级； 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 b 2 网管安装或升级； b 3 网管数据配置； b 4 搭建物理光纤连接： b 5 清理单板，构建组网关系、业务图； b 6 调试业务： c 、系统测试 c 1 初步调试所有单板，调试系统环境至稳定： c 2 开始测试规程内容的正规测试： d 、问题定位和跟踪调试 e 、整理测试报告 测试报告中将详细记录组网、各种业务和配置，测试过程和结果的 详细记录，结果分析和归类汇总，测试问题和遗留问题总结等。 f 、c q 故障录入、整理、处理及验证 网管、组网的必然问题和偶然问题故障验证。可能跨多个组网环境 g 、清理遗留问题 归整项目文档、目录、版本和数据，清理遗留问题，整理其他必要 文档如工程操作指导文档等。 3 1 2 从项目的测试生命周期看测试工作量 i 、测试计划、规程制定评审阶段 i i 、版本初步测试阶段 i i i 、版本回归测试阶段 i v 、版本转产测试阶段 a 项虽然占用一定的工作量，但是评审完成之后，需要反复的工作量较 少。b g 项都是在测试过程中会反复发生的工作量。 根据实际工作经验值，完成完整b 项需要约4 5 天时间，其中b 1 、b 2 在个测试轮回中会反复多次( 每当跟踪问题结束后提交新版本或验证c q 问题时) ，b 3 b 6 当测试组网改变时发生，一个测试轮回中一个混合组网 次。 c 1 一般在新系统开始测试时出现，由于系统不稳定，稳定期可能较 长，约2 周到6 周，单板功能稳定后一般不会再发生该工作量，除非出现新 的单板或功能。 哈尔滨工业火学工学硕士学位论文 = ! = = = = = = = e = _ 目= = _ l e 自_ _ 自= = i | | = = ! 一 c 2 是真币工作的核心内容。在每一轮测试时至少重复一次。 f 项中很大部分是文档工作和b 项测试环境复现 6 1 。6 3 2 测试工作改进和自动化需求 保护组目前的人力资源基本上是按照项目划分。基本上在整个测试过 程中都会发生两个人的工作量，搭建环境、联调、复杂问题分析定位、拨 纤、网管操作和显示的配合等，当不需要两个人时，还有整理报告和提交问 题。那么可以进行自动化的测试项目也是比较有限的，主要是下面的几个方 面的需求。 需求一：单板软件的自动升级和升级记录问题描述：目前的设备除了 2 5 0 0 c ，都没有实现自动远程升级，这样在测试中每升级一次版本都得逐块 手工升级，在组网测试中工作量将比较大。目标：实现单板程序逻辑、程 序的自动升级，并能有是否成功的指示，目前的程序远程自动升级是在个 点上逐个单板逐个程序或逻辑挨个下载、升级、激活，全网元升级完毕并且 成功还是需要较长时间，理想情况下，最好能多个单板同时进行升级操作。 需求二：组网配置自动化将网管业务配置自动生成组网图、业务时隙 图、单板和其他设置等自动生成报告。 以一个典型的组网测试内容为例察看测试内容和过程： 二纤环测试规程： a 、 网管功能测试 1 、复用段保护各种属性配置及容错处理，复用段保护配置的删除处 理。 2 、保护组极限配置。 3 、多种拓扑结构( 尤其多中继和连续中继) 下的保护关系形成是否正 确。 4 、各种类型保护方式的配置正确性及容错。 5 、保护相关的数据库配置和上下载操作。 6 、a p s 复位、启停等相关操作。 7 、复用段倒换事件在当前告警、当前提示窗口、历时告警窗口的一致 性及处理正确。 8 、保护属性组的设置正确性：迟滞、w t r 时间、复用段告警延迟时 间、是否返回式、是否劣化倒换、是否错连阻错、a p si d 和保护等级的设 哈尔滨工业火学工学硕士学位论文 定及容错。 在上述1 8 中基本每项都可以通过自动化方式实现，但自动化方式可以 实现下发命令和操作，对于测试结果如果需要自动判断很麻烦，暂时不建议 通过自动化方式实现。 b 、时隙相关测试 发生环、跨段等倒换下增删保护关系、增删时隙，各种保护关系嵌套处 理。 c 、网管倒换控制命令和倒换状态 优先级控制、下发正确性和执行结果验证、网管控制命令的组合测试的 倒换状态的正确性。 d 、 测试倒换时间 网管插入f ss 、m ss 、m sa i s 、m ss d 、下l o ws 拔工作( 对四 纤) 、关开激光器、w t r 到、下发支路板l ：n 倒换各种类型拔纤操作，各 种业务的倒换时间和满配置倒换时间、倒换时间与网元数日的对比关系。 需求三：倒换时间测试自动化在上述操作中除了手动拔纤方式必须人 工测试之外，其他方式可以考虑采用自动化方式。 要求：给定组网条件下，自动生成必须下发命令的端口( 循环到保护组 中所有的端口) ，分别下发插入误码、告警、网管命令、关开激光器和复位 a p s 等操作，最后将测试数据收集并自动生成数据报告。 特别说明：测试倒换时间需要两个人配合，一个人下命令或操作，一个 人记录时间并整理报告，自动化后将至少节约2 人1 5 天工作量( 在一个 测试轮回中) 。由于标准方式、保护穿通和快速k 字节倒换方式，不同的光 速率等级、有或没有支路板l ：n 倒换、网元不同个数和保护方式的组合等 都需要测试这些内容，因而节省的工作量还是可观的。 需求四：告警和误码测试自动化要求：仪表自动插入各级告警和不同 速率、不同等级( b 1 、b 2 、b 3 ) 的误码等操作，记录倒换信息，察看单板 实际的复用段倒换门限，最后将测试数据收集并自动生成数据报告。 1 拔纤倒换测试，正常和s d 情况下的拔纤倒换正确性，单跨段、邻跨 段、拔纤压力测试。 2 开关电，各种情况下的开关电测试，约需时2 3 天。 3 拔插光板，约需时1 天。 4 交叉板1 + 1 保护测试，两块板和一块板在位，分别测试网管切换、硬 复位、c p u i c 软复位交叉板，拔插主用或备用或同时拔插主用备用交叉板 窒玺量三些奎兰三兰竺圭兰竺鎏兰 发生拔纤、下发网管命令或下发1 ：n 倒换的情况下，两块板和块板在 位，分别测试网管切换、硬复位、c p u i c 软复位交叉板，拔插主用或备用 或同时拔插主用备用交叉板，约需时2 3 天。 需求五：网管复位交叉板测试自动化要求：自动判别是工作或备用交 叉板的复位。分别下发硬复位、c p u i c 软复位。可以下发交叉板的强制命 令( 丌销或业务总线强制选择交叉板) ，可以下发支路板的1 ：n 倒换命 令。复位前同步组网中所有网元的n c p 时间，复位后记录从复位时刻起网 管上报的倒换事件，并通过仪表记录业务瞬断起始时间、间隔、次数，以时 间排序记录倒换事件，以上电时间记录业务的瞬断次数和损伤时长，最后生 成报告。 需求六：网管切换交叉板测试自动化时钟板1 + l 保护测试，两块板和 一块板在位，分别测试网管切换、硬复位、c p u i c 软复位时钟板，拔插主 用或备用或同时拔插主用备用板。发生拔纤、下发网管命令或下发1 ：n 倒 换的情况下，两块板和一块板在位，分别测试网管切换、硬复位、c p u i c 软复位板，拔插主用或备用或同时拔插主用备用板，约需时2 3 天。 需求七：网管复位时钟板测试自动化 需求八：网管切换时钟板测试自动化 需求5 8 在实现上是个功能，因而该功能的实现非常实用而有效，通 过自动测试可以生成系列数据，但是对于数据的分析仍然必须由人工完成。 需求九：自动生成测试报告测试报告的编写占用了非常多的时间，约 占用0 5 人力，如何缩减。 针对这几个方面进行了分析，可以进行自动化测试的项目的共同点， 无非是从手动操作上的模拟和生成数据上的自动化，把测试人员的劳动量大 大减少：手动操作上主要是命令的下发和一些对设各、网管的操作动作，要 把这些自动记录下来；还有数据主要是对业务和相应的倒换事件方面的，例 如业务数据主要是业务的瞬断值、告警和性能等；针对这些就可以一一做相 应的对策进行解决，第四章将进行阐述。 3 3 本章小结 本章主要介绍了在自动化测试研究开始的最初阶段，对可以实行自动化 的项目进行了需求的收集，分析和讨论，主要是根据平时在测试中积累出来 的测试项，能够部分减少手工测试的压力和工作量，这些需求就是日后我们 窒玺堡三些查茎三耋堡圭兰竺鎏圣 研究和实现的基础，为以后的工作进行铺垫，也起到了指导作用。 哈尔滨工业人学工学碳上学位论文 第4 章自动化输入输出控制方案设计 4 。1 整体设计方案 经过不断的探索、研究设计出整体的适用于s d h 网络保护方面的软件 自动化测试方案，主要是在进行相关的网络配置后，通过以测试软件为核心 的整个系统的测试控制。一方面，测试软件通过和s d h 测试仪表的信息交 互来提取必要的关于业务的信息；另一方面，测试软件发送相关命令来控制 对网管系统的操作进行命令的下发，使之能够测试到底层网元之间的各类软 件的处理响应情况；另外，通过测试软件对电源控制器的调节控制，而直接 影响网元设备的供电情况，理想状态可以控制到各个单板级别的上电、断 电：由于网元设备有对异常现象的保护机制，会采取复用段倒换或者单板倒 换等来对业务进行保护，这样生成一系列的数据存储到网管提供的数据库 中；最后，测试软件把几个方面连锁反应信息进行自动化分析，过滤冗余部 分查找出不符合要求的项目，以供测试人员再进行故障的定位和分析。 p d h s d h 业务 图4 1 整体原理图 f i g u r e4 - 1t h e w h o l et h e o r yp l a n 哈尔滨工业人学丁学硕士学位论文 4 2 s d h 保护组网自动化测试输入模块构建 4 2 1 工具选择 由于测试人员确认测试项目后，需要按照指定的规则，将测试项目的信 息指令转换成为测试用例输入脚本信息，该信息要求可以被自动化测试：工具 识别。考虑到实施的可行性，指令的输入规则要求具有统一性。即所有的自 动化测试项目应该具有明确的输入规则，同一类测试项目的规则要求统一。 测试工具根据转换后的输入信息脚本启动测试用例的执行，测试工具自动对 网管操作进行录制和回放，从而产生测试用例操作 1 。 在软件的开发中，软件界面信息是处于变化的，但是并不是所有的界面 控件都会发生变化，而且也不是每个界面控件经常的会发生变化。软件开 发处于稳定期后，软件的活动将是完善和新增功能，一般不会发生根本性的 变化。根据这些特点，r o b o t 对控件的程序控制就是进行g u i 的动作上的录 制，录制后r o b o t 回放时实现在不同界面控件间移动并能按照给定的要求模 仿鼠标、键盘来对控件和控件中的成员进行点击、输入等操作，把相应指令 下发下去。 但是难度在于它在自动录制和回放中测试项目的内容具有一定的随机 性，这样工具在处理上具有较高的复杂性和难度。 4 2 2 利用s q ab a s i c 语言脚本实现 r o b o t 采用如下的格式来响应鼠标、键盘的事件：o b j e c t t y p ea c t i o n ， r e c m e t h o d ，p a r a m e t e r s ，o b j e c t t y p e 是事件的对象，a c t i o n 是事件类型，如 c l i c k ，d b c l i c k ，i n p u t k e y s ，r e c m e t h o d 是对象的识别方法，p a r a m e t e r s 是 事件的参数。r o b o t 录制的脚本是包含s q a b a s i c 命令的a s c i i 文本文件。 已经编译的脚本能够通过r o b o t 或c a l l s c r i p t 命令执行( 回放) 。含图形用 户接口的脚本必须有扩展名为r e c 的文件【2 ”。 当记录一个脚本的时候，r o b o t 将你的动作翻译成一系列的s q a b a s i c 命令并存储为脚本。当你要回放脚本的时候，r o b o t 通过运行一系列的 s q a b a s i c 命令来执行你的动作。 一 ， 竺玺篁三些奎兰三兰堡兰耋堡篁兰 典型地，图形用户接口脚本包括鼠标点击和按键，也包括在记录脚本时 插入的验证点。用r o b o t 产生的脚本中，典型的“m a i n ”过程一般可以分 为四个部分： 初始化 窗口重画f 可选的1 脚本的主要部分( 窗口上下文、用户操作、验证点) 结束 根据测试的需求进行相应的部分指令动作的录制，然后利用典型的动作 进行部分循环和嵌套，为了保证回放的稳定行，要注意可以利用键盘实现的 指令尽量在录制中使用，防范意外窗口的弹出增加校验点的使用等。 4 3 测试输出数据采集模块设计 4 3 it c p i p 协议简介 t c p i p 协议是网络中使用的基于软件的通信协议，包括传输控制协议 ( t r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c o l 简称t c p ) 和网际协议( i n t e r n e tp r o t