CN111224844B - 一种物联网测试***及其工作流程 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物联网测试***及其工作流程，要解决的是现有物联网测试平台存在的问题。本发明包括硬件层、虚拟资源层、操作***、管理器和资源编排器，在通用虚拟平台上的虚拟机上部署TinyOS***，并在TinyOS***中部署VMNet虚拟仿真平台，VMNet虚拟仿真平台与应用层相连。本发明能够在物联网***部署之前进行完整的架构、协议、应用等测试，可以在虚拟化资源基础上进行物联网测试，有效降低投入、运营和时间成本；可以随时随地按需扩大测试规模，提高物联网测试平台的可扩展能力；可将虚拟资源集中化管理，按照不同应用合理分配，切实提升有限资源利用率；可实现网络资源虚拟化，为不同物联网提供虚拟网络切片，实现多应用同时测试。

Description

一种物联网测试***及其工作流程
技术领域
本发明涉及网络测试领域，具体是一种物联网测试***。
背景技术
随着无线网络和信息处理技术的迅速发展，物联网的应用已经十分广泛，并且成为下一代移动互联网的一个关键应用场景。物联网传感器可以通过无线网络连接在一起，方便了人类对不同场景的感知。物联网的发展推动了信息和工业的又一次发展浪潮。为了降低在物联网研究过程中的投入成本、运营成本和时间成本，在正式部署成熟的物联网***之前，人们一般需要对物联网***的架构、协议以及相关参数进行测试与评估。
目前物联网测试平台存在以下问题：现有物联网测试平台的投入、运营和时间成本较高。由于现有平台中的传感器均由真实的物理组件组成，在进行大规模测试时，大量传感器的部署需要较大的人力、物力、财力和时间的投入。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种物联网测试***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种物联网测试***，包括硬件层、虚拟资源层、操作***、管理器和资源编排器，所述操作***上安装有VMNet虚拟仿真平台，VMNet虚拟仿真平台之上是应用层，硬件层用于提供主要的物理资源，虚拟资源层用于通过虚拟化技术将物理资源形成虚拟化资源池，为上层提供相应的资源服务，管理器用于根据不同的应用需求进行分片，资源编排器用于为每一个应用切片配置适当的分片资源，并且拥有全局资源管控能力，能够在整体资源限制阈值内满足不同应用的资源需求，操作***用于实现虚拟资源层和硬件层的连接，VMNet虚拟仿真平台用于进行物联网应用场景仿真。
作为本发明实施例进一步的方案：操作***采用TinyOS***，技术成熟，使用效果好。
作为本发明实施例进一步的方案：VMNet虚拟仿真平台采用VMNet无线传感网络仿真平台，市场易购得，故障率低，运算速度快。
作为本发明实施例进一步的方案：虚拟资源层包括网络资源层、计算资源层和存储资源层，对应不同的应用需求。
作为本发明实施例进一步的方案：应用层包括可穿戴设备场景的测试、移动视频测试以及设备到设备的测试。
所述物联网测试***的工作流程，具体步骤如下：
步骤一，虚拟资源层将物理资源形成虚拟化资源池，为上层提供相应的资源服务，管理器按照实际应用需求的不同进行应用分片，资源编排器为每一个应用分片配置适当的切片资源，并且拥有全局资源管控能力，能够在整体资源限制阈值内满足不同应用的资源需求；
步骤二，当资源编排器配置的资源不能满足应用需求时，管理器进行重新分片，资源编排器配置的资源可以满足应用需求时，操作***启动并且启动VMNet虚拟仿真平台，按照应用需求进行测试；
步骤三，判断应用需求是否发生变化或者测试是否结束，当判断结果为应用需求发生变化或者测试结束时，重复步骤一至步骤三即可，此为一个循环。
作为本发明实施例进一步的方案：步骤一中采用LXC容器将物理资源形成虚拟化资源池。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明能够在物联网***部署之前进行完整的架构、协议、应用等测试，可以在虚拟化资源基础上进行物联网测试，有效降低投入、运营和时间成本；可以随时随地按需扩大测试规模，大大提高物联网测试平台的可扩展能力；可以将虚拟资源集中化管理，按照不同应用合理分配，切实提升有限资源利用率；可以实现网络资源虚拟化，为不同物联网提供虚拟网络切片，实现多应用同时测试。
附图说明
图1为物联网测试***的结构示意图。
图2为物联网测试***的工作流程图。
其中：1-硬件层，2-虚拟资源层，3-TinyOS***，4-VMNet虚拟仿真平台，5-应用层，6-管理器，7-资源编排器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种物联网测试***，包括硬件层1、虚拟资源层2、操作***、管理器6和资源编排器7，所述操作***上安装有VMNet虚拟仿真平台4，VMNet虚拟仿真平台4与应用层5相连，硬件层1用于提供主要的物理资源，虚拟资源层2用于通过虚拟化技术将物理资源形成虚拟化资源池，为上层提供相应的资源服务，管理器6用于根据不同的应用需求进行分片，资源编排器7用于为每一个应用切片配置适当的分片资源，并且拥有全局资源管控能力，能够在整体资源限制阈值内满足不同应用的资源需求，操作***用于实现虚拟资源层2和硬件层1的连接，VMNet虚拟仿真平台4用于进行物联网不同场景的应用仿真。
所述物联网测试***的工作流程，具体步骤如下：
步骤一，虚拟资源层2将物理资源形成虚拟化资源池，虚拟资源层2包括网络资源层、计算资源层和存储资源层，根据不同应用进行资源分配，实现动态灵活的资源分配，可进行多测试应用同时运行的高效虚拟化动态物联网测试平台，为上层提供相应的资源服务，管理器6按照实际应用需求的不同进行应用分片，资源编排器7为每一个应用分片配置适当的切片资源，并且拥有全局资源管控能力，能够在整体资源限制阈值内满足不同应用的资源需求；
步骤二，当资源编排器7配置的资源不能满足应用需求时，管理器6进行重新分片，资源编排器7配置的资源可以满足应用需求时，操作***启动并且启动VMNet虚拟仿真平台4，按照应用需求进行测试；
步骤三，判断应用需求是否发生变化或者测试是否结束，当判断结果为应用需求发生变化或者测试结束时，重复步骤一至步骤三即可，此为一个循环。
实施例2
一种物联网测试***，最下层主要有硬件层1和虚拟资源层2，硬件层1提供主要的物理资源，虚拟资源层2通过虚拟化技术将物理资源形成虚拟化资源池，为上层提供相应的资源服务。在虚拟化资源之上，按照实际应用需求不同，进行应用分片。不同分片间实现资源软隔离，图1中使用虚线表示，在互不影响应用运行的同时，实现资源按需动态调整。每一个应用分片都需要在TinyOS***3的基础上安装VMNet虚拟仿真平台4，在VMNet虚拟仿真平台4上部署具体的物联网测试应用。为实现分片和高效资源分配，***中部署了管理器6和资源编排器7。管理器6用来根据不同的应用需求进行分片。资源编排器7不仅为每一个应用分片配置适当的切片资源，并且拥有全局资源管控能力，能够在整体资源限制阈值内满足不同应用的资源需求。
本***使用LXC容器对物理资源进行虚拟化，在虚拟化资源池之上，按照不同应用需求切分为多个应用域，每个应用域通过VxLAN（网络虚拟化）实现虚拟网络与物理设备连接。不同应用域内，使用VMNet网卡进行传感器仿真。
该发明的各模块间的数据走向和工作流程如图2所示。当***收到新的时延请求时，管理器6根据实验的实际规模进行参数配置，资源编排器7会根据实验需求进行资源分配，如果当前可用资源不满足实验需求，则实验会根据自身条件重新调整配置后，继续申请实验或者等待可用资源充足后重新申请。
如果可用资源满足实验需求，则***会从LXC容器中启动新的HOST，并启动TinyOS***3，直到根据实验需求配置并启动VMNet虚拟仿真平台4，然后在VMNet虚拟仿真平台4上启动该物联网实验。在实验过程中，一旦实验结束或者实验对资源需求有变化，管理器6便会通知资源编排器7，释放该实验资源或重新分配新的资源，直到该实验结束。
不同应用可在该发明所涉及的平台上同时测试，每个测试就是一个具有不同资源配置的切片。比如切片1进行可穿戴设备场景的测试服务，切片2提供移动视频测试服务，切片3提供设备到设备物联网测试服务，在实际情况中，可以根据实际情况，设置多个测试应用，为不同的物联网应用进行测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种物联网测试***，包括硬件层（1）、虚拟资源层（2）、操作***、管理器（6）和资源编排器（7），其特征在于，所述操作***上安装有VMNet虚拟仿真平台（4），VMNet虚拟仿真平台（4）与应用层（5）相连；
硬件层（1）用于提供主要的物理资源；虚拟资源层（2）用于通过虚拟化技术将物理资源形成虚拟化资源池，虚拟化技术为每个应用域通过VxLAN（网络虚拟化）实现虚拟网络与物理设备连接；管理器（6）用于根据不同的应用需求进行分片；资源编排器（7）用于为每一个应用切片配置分片资源；操作***用于实现虚拟资源层（2）和硬件层（1）的连接；VMNet虚拟仿真平台（4）用于进行物联网不同场景的应用仿真。
2.根据权利要求1所述的物联网测试***，其特征在于，所述操作***采用TinyOS***（3）。
3.根据权利要求1所述的物联网测试***，其特征在于，所述VMNet虚拟仿真平台（4）采用VMNet无线传感网络仿真平台。
4.根据权利要求1所述的物联网测试***，其特征在于，所述虚拟资源层（2）包括网络资源层、计算资源层和存储资源层。
5.根据权利要求1或3所述的物联网测试***，其特征在于，所述应用层（5）包括可穿戴设备场景的测试、移动视频测试以及设备到设备的测试。
6.一种如权利要求1-5任一所述的物联网测试***的工作流程，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，虚拟资源层（2）将物理资源形成虚拟化资源池，为上层提供相应的资源服务，管理器（6）按照实际应用需求的不同进行应用分片，资源编排器（7）为每一个应用分片配置适当的切片资源；
步骤二，当资源编排器（7）配置的资源不能满足应用需求时，管理器（6）进行重新分片，资源编排器（7）配置的资源可以满足应用需求时，TinyOS操作***启动并且启动VMNet虚拟仿真平台（4），按照应用需求进行测试；
步骤三，判断应用需求是否发生变化或者测试是否结束，当判断结果为应用需求发生变化或者测试结束时，重复步骤一至步骤三。
7.根据权利要求6所述的物联网测试***的工作流程，其特征在于，所述步骤一中采用LXC容器将物理资源形成虚拟化资源池。
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