CN101917305B - 自动化测试中拓扑自动检查方法以及自动化测试*** - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的技术问题是，提供一种实现简单且检测效率高的自动化测试中拓扑自动检查方法以及***。自动化测试中拓扑自动检查方法，包括：控制中心从连接信息中依次选取测试设备与拓扑交换机的一条连接，配置测试设备上与拓扑交换机相连的三层接口的IP地址，并控制该测试设备PING一个与配置的IP地址同网段但不存在的IP地址，以触发测试设备向拓扑交换机发送ARP请求报文。本发明通过测试设备PING一个不存在的IP地址来确定拓扑交换机与测试设备之间的连接是否正常。这里，主要是利用PING来触发ARP请求报文的发出，然后拓扑交换机从ARP请求报文中学习到测试设备的MAC地址，控制中心进而确定连接是否正常。

Description

自动化测试中拓扑自动检查方法以及自动化测试***

技术领域

本发明涉及数据通信领域的自动化测试技术。

背景技术

随着自动化测试技术在数据通信领域的快速发展，已经越来越多的设备厂商利用自动化测试技术在保证产品质量的情况下缩短设备开发周期和开发成本，提高产品的市场竞争力。

一个典型的自动化测试***，包括控制中心、拓扑交换机、多个被测设备、辅测设备；各被测设备、辅测设备均与拓扑交换机相连，控制中心分别与拓扑交换机、各被测设备、辅测设备相连。其中，被测设备与辅测设备统称为测试设备。如图1所示：***分为测试网络和控制网络，控制网络包括控制中心以及控制中心与各测试设备之间的连接网络，用于对被测设备和辅测设备的控制，向被测设备和辅测设备发送指令，并收集指令执行结果；测试网络包括拓扑交换机以及拓扑交换机与各测试设备之间的连接网络，测试网络用来模拟各种实际的测试环境，根据测试用例的要求在被测设备和辅测设备之间传送各种测试数据流。自动化测试***的基本工作原理是：自动化测试脚本在控制中心上运行，根据脚本中定制的测试流程，控制中心首先通过控制网络取得测试设备、拓扑交换机的控制权，构建脚本指定的拓扑，然后向被测设备和辅测设备发送测试指令，并收集指令执行的结果进行分析。测试执行完成以后由控制中心输出分析后的测试结果。

在控制中心上保存了一份设备配置文件，该文件记录了测试***中所有被测设备、辅测设备，以及拓扑交换机的设备名、设备类型、控制IP、端口/接口的连接信息等。设备配置文件将在测试过程当中用于取得各测试设备(包括被测设备、辅测设备)控制权、自动化划分拓扑；。当我们在执行自动化脚本之前，往往需要检查一下各测试设备的物理连接是否正常，否则测试设备的连接问题可能会导致大量的测试失败，用例执行失败之后往往也需要确定是否与各测试设备物理连接相关。一股来说一个自动化***中的测试设备有几十台，多的甚至上百台，每台测试设备有多条连接。这样一来，就可能有几百上千条测试设备连接需要检查，甚至更多。这将会耗费大量的人力去检查设备连接，并且操作稍有不慎可能导致已经检查过的连接又断掉了。这样不但会耗费大量人力，还会常常因为设备的连接问题导致测试计划延迟，严重影响项目测试进度。为了解决该问题，可以通过一些拓扑自动的检查方法来对测试设备进行检查，目前已有的检查方法大概有：一种通过链路层的发现协议来检查设备连接，这种方法的实现较为复杂，另外一种通过接口的链路状态变化来检查(即链路正确的表项为：一端的状态为up那么连接另外一段也为up，一端的为down另外一端也为down)，这种方法实现较为简单，但是由于一股的设备链路状态的切换比较慢，在检查的过程当中需要反复的切换链路的状态，在被检查设备数量庞大的情况下，检查效率相对较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种实现简单且检测效率高的自动化测试中拓扑自动检查方法以及实现该方法的自动化测试***。

本发明所为解决上述技术问题所采用的技术方案是，自动化测试中拓扑自动检查方法，包括以下步骤：

a、控制中心选择需要检查的测试设备，读取设备配置文件，获得选择设备的控制信息和连接信息，通过控制信息取得测试设备与拓扑交换机的控制权；

b、控制中心从连接信息中依次选取测试设备与拓扑交换机的一条连接，配置测试设备上与拓扑交换机相连的三层接口的IP地址，并控制该测试设备PING一个与配置的IP地址同网段但不存在的IP地址，以触发测试设备向拓扑交换机发送ARP(地址解析协议)请求报文；

c、如拓扑交换机未接收到该ARP请求报文，控制中心则判断该连接异常；如拓扑交换机收到该ARP请求报文，控制中心通过ARP请求报文判断实际的连接信息与配置文件中的连接信息是否一致，如是，控制中心则判断该连接正常，如否，控制中心则判断为该连接异常。

本发明通过测试设备PING一个不存在的IP地址来确定拓扑交换机与测试设备之间的连接是否正常。这里，主要是利用PING来触发ARP请求报文的发出，然后拓扑交换机从ARP请求报文中学习到测试设备的MAC地址，控制中心进而确定连接是否正常。

具体的，所述连接信息包括测试设备的MAC地址、拓扑交换机上与各个测试设备连接的端口号。步骤c中拓扑交换机收到ARP请求报文后的判断步骤是：

c1、拓扑交换机收到ARP请求报文，记录ARP请求报文中的测试设备的MAC地址以及拓扑交换机实际接收到ARP请求报文的端口号；

c2、控制中心检查测试设备的MAC地址是否存在于拓扑交换机本地的MAC表项中；如存在，进入步骤c3，否则，控制中心则判断为该连接异常；

c3、控制中心在设备配置文件中查找测试设备的MAC表项所对应的端口号，并判断设备配置文件中端口号是否与实际接收到ARP请求报文的端口号一致，如是，控制中心则判断该连接正常，如否，控制中心则判断为该连接异常。

进一步的，为了实现拓扑的自动纠错功能：步骤c3中，当设备配置文件中端口号与实际接收到ARP请求报文的端口号不一致时，控制中心用实际接收到ARP请求报文的端口号更新设备配置文件。这样，省去了人工去插拔线来纠正拓扑错误的耗费。

具体的，步骤b中，测试设备通过二层端口与拓扑交换机相连时，控制中心需在测试设备的该二层端口上关联一个三层接口。

进一步的，为了优化自动化测试过程中的拓扑构建，控制中心将拓扑交换机的与测试设备相连的端口划分到不同的VLAN中。

自动化测试***，包括测试设备、拓扑交换机、控制中心，测试设备与拓扑交换机相连，控制中心分别与测试设备、拓扑交换机相连；所述控制中心包括控制权取得模块、PING模块、检测模块、IP配置模块；

控制权取得模块用于，选择需要检查的测试设备，读取设备配置文件，获得选择设备的控制信息和连接信息，通过控制信息取得该测试设备与拓扑交换机的控制权；

IP配置模块用于，配置测试设备与拓扑交换机相连的三层接口的IP地址；

PING模块用于，控制该测试设备PING一个与IP配置模块配置的IP地址同网段但不存在的IP地址，以触发测试设备向拓扑交换机发送ARP请求报文；

检测模块用于，当拓扑交换机未接收到该ARP请求报文，检测模块则判断该连接异常；当拓扑交换机收到该ARP请求报文，检测模块通过ARP请求报文，判断实际的连接信息与设备配置文件中的连接信息是否一致，如是，检测模块则判断该连接正常，如否，检测模块则判断为该连接异常。

具体的，所述连接信息包括测试设备的MAC地址、拓扑交换机与被测设备和辅测设备连接的端口号；拓扑交换机用于，收到ARP请求报文后，记录ARP请求报文中的测试设备的MAC地址以及拓扑交换机实际接收到ARP请求报文的端口号；检测模块还用于，检查测试设备的MAC地址是否存在于拓扑交换机本地的MAC表项中，如不存在判断为该连接异常；如存在，进一步判断控制中心在设备配置文件中查找测试设备的MAC表项所对应的端口号，并判断设备配置文件中端口号是否与实际接收到ARP请求报文的端口号一致，如是，判断该连接正常；如否，判断为该连接异常。

进一步的，检测模块还用于，当设备配置文件中端口号与实际接收到ARP请求报文的端口号不一致时，检测模块用实际接收到ARP请求报文的端口号更新设备配置文件。

进一步的，控制中心还包括三层接口关联模块，用于在测试设备通过二层端口与拓扑交换机相连时，配置测试设备的该二层端口上关联一个三层接口。

本发明的有益效果是，实现简单、高效、便于维护，同时使得自动化测试人员能够更为快速、准确、轻松的检查和定位自动化测试***中的设备连接问题，进一步的，还能快速排除设备的物理连接问题，从而既节省了大量人力耗费又提高了自动化测试的效率，缩短自动化测试周期，尽可能的保证自动化测试不受外界因数的干扰。

附图说明

图1是自动化测试***的应用示意图；

图2是控制中心示意图；

图3是实施例自动化测试***中的拓扑自动检查流程图。

具体实施方式

如图2所示，控制中心包括控制权取得模块、PING模块、检测模块、IP配置模块、三层接口关联模块；控制中心在拓扑检查过程中执行如图3所示步骤：

a、控制权取得模块选择需要检查的被测设备或辅测设备；

b、控制权取得模块从设备配置文件中读取被选设备的控制信息和连接信息；设备配置文件保存了自动化测试***中所有的被测设备、辅测设备、拓扑交换机的设备类型、设备名、控制IP、与拓扑交换机的物理连接情况等属性；

c、控制权取得模块通过控制信息取得被选设备、拓扑交换机的控制权；其中拓扑交换机将与被测设备相连的端口、与辅测设备相连的端口，划分到不同的VLAN中，从而实现自动化测试过程中的拓扑构建；控制信息包含控制IP；

d、检测模块依次取出一条被选设备与拓扑交换机之间连接信息；连接信息包含了本被测设备的设备名、被测设备MAC地址、被测设备端口/接口号，以及被测设备对端连接的拓扑交换机名、端口号；

e、检测模块检查连接是否正常，并记录检查日志信息及结果；具体为：当被测设备或者辅测设备通过二层端口与拓扑交换机相连时，三层接口关联模块将被测设备或者辅测设备的该二层端口与一个三层接口关联(如果被测设备或者辅测设备连接的本身就是三层接口，则无需关联)，IP配置模块在该接口上配置IP地址为IP1，然后在被选设备上ping一个与IP1同网段但不存在的IP地址IP2，然后检测模块在拓扑交换机上查看MAC地址表，如果表中不存在被选设备的MAC地址表项，则说明连接不正常，如果存在，则继续比较该MAC地址对应的拓扑交换机上的端口是否和设备配置文件中的一致，如果不一致，则说明连接不正常，反之，连接正常；当拓扑交换机学习到了被测设备的MAC地址，并且发现连接的端口号与设备配置文件不一致的情况下，检测模块可以直接通过拓扑交换机的MAC地址表检查到当前实际连接的端口，然后用实际的连接的端口号更新设备配置文件；

f、检测模块判断是否已经检查完所有连接，如果否，则跳到步骤d，继续检查下一条连接；

g、检测模块释放所有设备的控制权，并输出检查结果；检查结果包含了连接正常的设备名及连接信息、连接不正常的设备名及具体出错的连接信息等。这样，测试人员根据检查结果就能快速定位哪两台设备之间的哪条连接不正常。

如图1的***中，控制中心上保存了一份设备配置文件中存储所有测试设备和拓扑交换机的连接关系，如下：

被测设备1的端口d1-----拓扑交换机的端口p3

被测设备2的端口d2-----拓扑交换机的端口p4

辅测设备1的端口a1-----拓扑交换机的端口p1

辅测设备2的端口a2-----拓扑交换机的端口p2

控制中心根据选择的设备名被测设备1、被测设备2、辅测设备1、辅测设备2，从设备配置文件中读取设备的控制IP(如果被测设备和辅测设备通过终端服务器控制，则需要获取终端服务器的IP地址和设备对应的终端服务器上的管理端口号)、连接信息，并保存起来。然后通过控制IP分别取得被测设备1、被测设备2、辅测设备1、辅测设备2、拓扑交换机的控制权。

以被测设备1为例，接下来，控制中心检查被测设备1的连接是否正常，具体方法为：从保存的连接信息中获取第一条需要检查的连接信息，从该信息中解析出本连接相关的设备名被测设备1、拓扑交换机名，以及连接两端的端口分别为被测设备1上的端口为d1、拓扑交换机上的端口为p3。在被测设备1上将端口d1与其某一个三层接口E1关联(比如该被测设备为一个交换机，则可以将该端口加入到某个VLAN中，然后在接口VLAN上配置一个IP地址就实现了端口与三层接口的关联。如果被测设备为一个路由器，则其与拓扑交换机一股通过一个三层接口相连，则无需关联，直接在相应接口上配置IP即可)，然后在接口E1上配置IP地址为IP1(1.1.1.1)，在被测设备1上ping一个与IP1同网段的不存在的IP地址IP2(1.1.1.2)，，并指定从E1接口发出报文。此时在被测设备1上的ping数据处理是这样的：首先根据ping的目的地址1.1.1.2查找被测设备1的ARP表，发现被测设备1的ARP表中没有1.1.1.2相关的表项(该表项是IP地址和MAC地址的一一对应关系)，这个时候被测设备1会从E1接口发送一个ARP请求，请求目的为1.1.1.2的MAC地址(因为没有对方的MAC地址，是不会发送ping数据包的)。这样，ping的过程触发了被测设备1将ARP请求报文发送至拓扑交换机，ARP请求报文中包含了被测设备1的MAC地址a.a.a和IP地址1.1.1.1，同时还包含了需要请求的目的IP地址1.1.1.2。如连接正常，拓扑交换机会在p3端口收到该ARP请求，并从ARP请求学习到MAC地址表项，MAC地址表项所含字段有：被测设备1的端口号、IP地址、MAC地址，通过ARP请求报文中的MAC地址表项即可得到：p3端口连接的被测设备1的MAC地址为a.a.a，也就可以确定p3端口连接到被测设备1的E1接口。如果连接不通，那么ARP请求是无法到达拓扑交换机，拓扑交换机就学习不到被测设备1的MAC地址，从而发现错误。或者是实际连接与配置不相同(比如说设备配置文件中记载的是拓扑交换机p1端口与被测设备1的E1接口相连，实际却是p3端口与被测设备1的E1接口相连，这样，就能发现问题所在了)。到此，完成了被测设备1的端口d1至拓扑交换机的端口p3的检查。然后依次采用相同的方法检查其他连接是否正常，直到所有的连接都检查完毕，输出检查结果。如果在检查到某条连接不正常后立即保存具体的连接信息，跳出本次连接的检查，继续检查下一条连接。通过以上检查如果有连接失败，我们能够快速的从检查结果中定位出错的连接是哪两台设备之间的哪两个端口连接不正常。甚至可以通过实际的MAC地址表项得到正确的连接端口号，然后修改设备配置文件中对应的信息，实现拓扑的自动检查与纠错。

Claims (10)

1.自动化测试中拓扑自动检查方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、控制中心选择需要检查的测试设备，读取设备配置文件，获得选择设备的控制信息和连接信息，通过控制信息取得该测试设备与拓扑交换机的控制权；

b、控制中心从连接信息中依次选取测试设备与拓扑交换机的一条连接，配置测试设备上与拓扑交换机相连的三层接口的IP地址，并控制该测试设备PING一个与配置的IP地址同网段但不存在的IP地址，以触发该测试设备向拓扑交换机发送ARP请求报文；

c、如拓扑交换机未接收到该ARP请求报文，控制中心则判断该连接异常；如拓扑交换机收到该ARP请求报文，控制中心通过ARP请求报文判断实际的连接信息与设备配置文件中的连接信息是否一致，如是，控制中心则判断该连接正常，如否，控制中心则判断为该连接异常。

2.如权利要求1所述自动化测试中拓扑自动检查方法，其特征在于，所述测试设备是指被测设备或者辅测设备，所述连接信息包括测试设备的MAC地址、拓扑交换机与测试设备连接的端口号。

3.如权利要求2所述自动化测试中拓扑自动检查方法，其特征在于，步骤c中拓扑交换机收到ARP请求报文后的判断步骤是：

c1、拓扑交换机收到ARP请求报文，记录ARP请求报文中的测试设备的MAC地址以及拓扑交换机实际接收到ARP请求报文的端口号；

c2、控制中心检查测试设备的MAC地址是否存在于拓扑交换机本地的MAC表项中；如存在，进入步骤c3，否则，控制中心则判断该连接异常；

c3、控制中心在设备配置文件中查找测试设备的MAC表项所对应的端口号，并判断设备配置文件中端口号是否与实际接收到ARP请求报文的端口号一致，如是，控制中心则判断该连接正常，如否，控制中心则判断该连接异常。

4.如权利要求3所述自动化测试中拓扑自动检查方法，其特征在于，步骤c3中，当设备配置文件中的端口号与实际接收到ARP请求报文的端口号不一致时，控制中心用实际接收到ARP请求报文的端口号更新设备配置文件。

5.如上述任意一项权利要求所述自动化测试中拓扑自动检查方法，其特征在于，步骤a之后步骤b之间还包括步骤：测试设备通过二层端口与拓扑交换机相连时，控制中心将配置测试设备的该二层端口上关联一个三层接口。

6.如权利要求5所述自动化测试中拓扑自动检查方法，其特征在于，控制中心将拓扑交换机上与属于被测设备类型的测试设备相连的端口、与属于辅助设备类型的测试设备相连的端口划分到不同的VLAN中。

7.自动化测试***，包括测试设备、拓扑交换机、控制中心，测试设备与拓扑交换机相连，控制中心分别与测试设备、拓扑交换机相连；其特征在于，所述控制中心包括控制权取得模块、PING模块、检测模块、IP配置模块；

所述控制权取得模块用于，选择需要检查的测试设备，读取设备配置文件，获得选择设备的控制信息和连接信息，通过控制信息取得该测试设备与拓扑交换机的控制权；

所述IP配置模块用于，为测试设备上与拓扑交换机相连的三层接口配置IP地址；

所述PING模块用于，控制该测试设备PING一个与IP配置模块配置的IP地址同网段但不存在的IP地址，以触发测试设备向拓扑交换机发送ARP请求报文；

所述检测模块用于，当拓扑交换机未接收到该ARP请求报文，检测模块则判断测试设备与拓扑交换机之间的连接异常；当拓扑交换机收到该ARP请求报文，检测模块通过ARP请求报文，判断实际的连接信息与设备配置文件中的连接信息是否一致，如是，检测模块则判断该连接正常，如否，检测模块则判断为该连接异常。

8.如权利要求7所述自动化测试***，其特征在于，所述连接信息包括测试设备MAC地址、拓扑交换机上与测试设备连接的端口号；

所述拓扑交换机用于，收到ARP请求报文后，记录ARP请求报文中的测试设备MAC地址以及拓扑交换机实际接收到ARP请求报文的端口号；

所述检测模块还用于，检查测试设备MAC地址是否存在于拓扑交换机本地的MAC表项中，如不存在判断为该连接异常；如存在，进一步判断控制中心在设备配置文件中查找测试设备的MAC表项所对应的端口号，并判断设备配置文件中端口号是否与实际接收到ARP请求报文的端口号一致，如是，判断该连接正常；如否，判断为该连接异常。

9.如权利要求8所述自动化测试***，其特征在于，所述检测模块还用于，当设备配置文件中端口号与实际接收到ARP请求报文的端口号不一致时，检测模块用实际接收到ARP请求报文的端口号更新设备配置文件。

10.如权利要求9所述自动化测试***，其特征在于，所述控制中心还包括三层接口关联模块，用于在测试设备通过二层端口与拓扑交换机相连时，将测试设备的该二层端口上关联一个三层接口。

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