CN112433948A - 一种基于网络数据分析的仿真测试***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于网络数据分析的仿真测试***及方法，包括：模块M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；模块M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据；模块M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择数据集，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测***状态，生成测试报告。本发明使用全量的生产数据建立测试数据库，仿真程度高，测试场景覆盖全面，各业务调用比例与实际场景一致。
Description
技术领域
本发明涉及仿真测试技术领域，具体地，涉及一种基于网络数据分析的仿真测试***及方法。
背景技术
软件测试是软件产品开发过程的重要环节，用以发现软件缺陷，保障软件质量。有大量的商业产品(工具)和开源产品(工具)来竞争这个市场，而大量公司也会结合自己的实际情况进行自研。高效全面的测试方法有着巨大的商业价值。
而对于复杂软件***，模拟软件真实使用环境的仿真测试，在新功能或***上线前做功能回归测试、***兼容性测试、压力测试等则更为重要。这类复杂软就按***包括(但不限于)：1)交易类业务***，譬如银联、网银、股票、基金、理财、保险等；2)社交软件***；3)电商类订单***；4)物流***等等。
仿真测试是指模拟软件的真实使用环境，软件配置到真实的使用状态进行的测试，在以下测试中，存在着巨大的对测试用例数量和测试数据数量的需求：
回归测试。一般在新增功能后，用于验证已有功能不受影响，能够正确运行。
兼容性测试。一般在***上升级或者迁移到新平台后，用于验证功能的正确运行。
压力测试。软件压力测试是给软件不断加压，强制其在极限的情况下运行，观察它可以运行到何种程度，用此测试***的极限处理性能。
仿真测试可以是在仿真的环境中做首工模拟。显然这种方法存在以下缺陷：1)效率低下，时间和人力成本高；2)测试质量没保障，取决于测试用例编写和测试人员水平。
而一些利用测试工具开展的现有技术在处理这些仿真测试需求时，一般有以下方法：
使用测试工具，如JMeter模拟用户访问行为。这类方法存在以下缺陷：
需要开发人员编写测试脚本；
如果需要覆盖全部业务场景，需要编写大量测试脚本，成本高；
记录浏览器访问过程制作成脚本回放。这类方法存在以下缺陷：
仅支持HTTP服务测试；
如果需要覆盖全部业务场景，需要录制大量测试脚本，成本高。
上述这些方法主要都是开发过程中测试人员基于对需求和软件产品的理解“模拟”用户来进行的，与实际场景存在明显的不同。因此，基于这类技术方法的业务仿真***的共性缺陷就是：1)仿真程度低，2)测试开发投入大，3)时间和人力成本高。
针对上述现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题体现在以下几点：
1)通过网路抓包快速获得大量业务真实数据；
2)按需求，对业务数据处理，形成大量仿真测试数据；
3)按需求，批量或者实时注入***进行测试；
4)按需求，分析比对测试结果，形成测试结论和报告；
5)上述操作都在UI***中开展，由后台软件运行，高效易用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于网络数据分析的仿真测试***及方法。
根据本发明提供的一种基于网络数据分析的仿真测试***，包括：
模块M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；
模块M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据并进行存储；
模块M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择所需的测试用例数据，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测***状态，生成测试报告。
优选地，所述模块M1包括：
模块M1.1：在交易环境中，采用网络镜像或者网路帮路设备，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，采集得到网络报文；
模块M1.2：对网络报文进行网络数据分析，得到扁平的键值对信息或者结构化信息；
模块M1.3：将扁平的键值对信息或者结构化信息区分请求和响应，采用交易关联技术，关联多个信息得到结构化的交易数据，并对结构化的交易数据进行存储。
优选地，所述模块M1.2包括：分析方法包括数据包解码、深度包分析、正则表达式、规则匹配和/或字符串搜索。
优选地，所述模块M2中预处理包括：过滤匹配符合预设条件的交易数据、敏感信息过滤、外部***调用模拟和用户名修改。
优选地，所述模块M3包括：
模块M3.1：根据测试需求，设置启动参数，启动仿真测试；
模块M3.2：根据启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
模块M3.3：将所需的测试用例数据按预设比例和速率通过网络发送至被测软件***；
模块M3.4：通过监控模块监控被测软件***的关键性能指标；
模块M3.5：根据关键性能指标生成测试报告。
优选地，所述关键性能指标包括交易量、成功率、响应时间、***负载和/或内存。
根据本发明提供的一种基于网络数据分析的仿真测试方法，包括：
步骤M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；
步骤M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据并进行存储；
步骤M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择所需的测试用例数据，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测***状态，生成测试报告。
优选地，所述步骤M1包括：
步骤M1.1：在交易环境中，采用网络镜像或者网路帮路设备，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，采集得到网络报文；
步骤M1.2：对网络报文进行网络数据分析，得到扁平的键值对信息或者结构化信息；
步骤M1.3：将扁平的键值对信息或者结构化信息区分请求和响应，采用交易关联技术，关联多个信息得到结构化的交易数据，并对结构化的交易数据进行存储；
所述步骤M1.2包括：分析方法包括数据包解码、深度包分析、正则表达式、规则匹配和/或字符串搜索。
优选地，所述步骤M2中预处理包括：过滤匹配符合预设条件的交易数据、敏感信息过滤、外部***调用模拟和用户名修改。
优选地，所述步骤M3包括：
步骤M3.1：根据测试需求，设置启动参数，启动仿真测试；
步骤M3.2：根据启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
步骤M3.3：将所需的测试用例数据按预设比例和速率通过网络发送至被测软件***；
步骤M3.4：通过监控模块监控被测软件***的关键性能指标；
步骤M3.5：根据关键性能指标生成测试报告；
所述关键性能指标包括交易量、成功率、响应时间、***负载和/或内存。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明使用全量的生产数据建立测试数据库，仿真程度高，测试场景覆盖全面，各业务调用比例与实际场景一致；
2、本发明根据全量的生产数据自动建立测试用例库，测试用例创建成本低，能够快速创建大量测试用例；测试用例由***维护，维护测试用例成本低；
3、本发明使用UI管理用例和测试过程，高效易用，通过UI管理大量测试用例，包括测试用例创建策略；通过UI编排和管理测试过程，自动生成报告，并可以做历史对比；测试过程中，实时监控被测试***状态，综合多维度分析，发现深层次问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一种基于网络数据分析的仿真测试方法流程图；
图2为一种基于网络数据分析的仿真测试***结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
根据本发明提供的一种基于网络数据分析的仿真测试***，包括：
模块M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；
模块M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据并进行存储；
模块M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择所需的测试用例数据，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测***状态，生成测试报告。
具体地，所述模块M1包括：
模块M1.1：在交易环境中，采用网络镜像或者网路帮路设备，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，采集得到网络报文；
模块M1.2：对网络报文进行网络数据分析，得到扁平的键值对信息或者结构化信息；
模块M1.3：将扁平的键值对信息或者结构化信息区分请求和响应，采用交易关联技术，关联多个信息得到结构化的交易数据，并对结构化的交易数据进行存储。
具体地，所述模块M1.2包括：分析方法包括数据包解码、深度包分析、正则表达式、规则匹配和/或字符串搜索。
具体地，所述模块M2中预处理包括：过滤匹配符合预设条件的交易数据、敏感信息过滤、外部***调用模拟和用户名修改。
具体地，所述模块M3包括：
模块M3.1：根据测试需求，设置启动参数，启动仿真测试；
模块M3.2：根据启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
模块M3.3：将所需的测试用例数据按预设比例和速率通过网络发送至被测软件***；
模块M3.4：通过监控模块监控被测软件***的关键性能指标；
模块M3.5：根据关键性能指标生成测试报告。
具体地，所述关键性能指标包括交易量、成功率、响应时间、***负载和/或内存。
根据本发明提供的一种基于网络数据分析的仿真测试方法，包括：
步骤M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；
步骤M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据并进行存储；
步骤M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择所需的测试用例数据，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测***状态，生成测试报告。
具体地，所述步骤M1包括：
步骤M1.1：在交易环境中，采用网络镜像或者网路帮路设备，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，采集得到网络报文；
步骤M1.2：对网络报文进行网络数据分析，得到扁平的键值对信息或者结构化信息；
步骤M1.3：将扁平的键值对信息或者结构化信息区分请求和响应，采用交易关联技术，关联多个信息得到结构化的交易数据，并对结构化的交易数据进行存储；
所述步骤M1.2包括：分析方法包括数据包解码、深度包分析、正则表达式、规则匹配和/或字符串搜索。
具体地，所述步骤M2中预处理包括：过滤匹配符合预设条件的交易数据、敏感信息过滤、外部***调用模拟和用户名修改。
具体地，所述步骤M3包括：
步骤M3.1：根据测试需求，设置启动参数，启动仿真测试；
步骤M3.2：根据启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
步骤M3.3：将所需的测试用例数据按预设比例和速率通过网络发送至被测软件***；
步骤M3.4：通过监控模块监控被测软件***的关键性能指标；
步骤M3.5：根据关键性能指标生成测试报告；
所述关键性能指标包括交易量、成功率、响应时间、***负载和/或内存。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
参考图1的***流程图，本发明包括如下步骤：
步骤1：数据采集流程。通过网络抓包技术，采集生产环境中的网络报文，进一步解析生成结构化的交易数据并存储；
步骤2：测试构建流程。根据测试需求，从步骤1的数据中，通过转化和过滤创建测试数据集；
步骤3：测试执行流程。根据测试需求，从步骤2的数据中选择特定数据集按比例和速率回放至被测***进行测试。同时监控被测***状态，最终生成测试报告；
其中，步骤1包括如下步骤：
步骤1.1：网络数据采集。采集网络数据。在真实交易环境中，采用网络镜像(TAP)或者网路帮路设备(SPAN)，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，进行采集。这种方法也叫做网络抓包；
步骤1.2：分析网络数据。分析方法包括(但不限于)数据包解码(decode，parse)、深度包分析(DPI)、正则表达式(Regular express)、规则匹配、字符串搜索等。
分析的结果是扁平的键值对信息，或者结构化信息，这些信息组成了消息。结构化包括但不限于XML、JSON、Protocol buffer、YAML、TOML等。
在复杂场景中，还需要对消息区分请求和响应，采用交易关联的技术，关联多个消息组成交易，从而确保数据的有效和准确。
步骤1.3：存储分析结果。可选步骤。存储分析数据，可以进行反复多次的测试用例生成；
其中，步骤2包括如下步骤：
步骤2.1：定义测试生成策略。根据测试需求，设计测试用例。包括：选择数据报文、敏感信息过滤、外部***调用模拟等；
步骤2.2：加载分析结果。从持久化存储中加载步骤1.3中存储的数据。并根据测试用例要求，过滤匹配符合条件的分析结果；
步骤2.3：生成测试用例。根据测试生成策略，将分析结果进行进一步处理，如敏感信息过滤、外部***调用模拟、用户名修改等；
步骤2.4：储存测试用例。可选步骤。存储生成的测试用例，可以进行反复多次测试执行；
其中，步骤3包括如下步骤：
步骤3.1：编排测试用例。根据测试需求，启动一次仿真测试。启动参数包括选择包含的测试用例集，设置每个测试用例的执行次数和速率；
步骤3.2：加载测试用例。根据步骤3.1的启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
步骤3.3：回放测试数据。根据步骤3.1的启动参数，将步骤3.2加载的测试数据通过网络发送至被测服务器；
步骤3.4：监控被测试***。通过监控模块监控被测服务器的关键性能指标，如交易量、成功率、响应时间、***负载、内存等来评估服务水平；
步骤3.5：生成测试报告。根据步骤3.4收集到的***信息，生成测试报告；
为了是完成上述步骤，参考图2的***结构图，本发明***包括如下模块：
用户接口层，其用于提供用户交互界面功能；
数据处理层，其用于提供核心功能，包括数据采集，分析，测试用例管理等；
存储层，其用于存储原始数据，分析的中间结果和测试用例；
其中：用户接口层包括如下模块：
数据生成模块，其用于步骤1，提供基于Web的网络数据管理功能，包括协议栈配置、流量监控等；
测试编排模块，其用于步骤2、步骤3.1、步骤3.2和步骤3.3，提供基于Web的测试用例管理功能，包括定义测试用例，启动、停止和监控测试等；
***监控模块，其用于步骤3.4和步骤3.5，提供被测***运行状态监控并提供测试报告生成功能；
其中：数据处理层包括如下模块：
数据采集模块，其用于步骤1.1、步骤1.3和步骤2.2，提供网络数据采集，存储和检索功能；
编解码模块，其用于步骤1.2和步骤3.3，提供网络数据的编码和解码功能；
网络传输模块，其用于步骤3.3，提供将测试用例中定义的模拟用户访问或操作的行为以网络数据报文的形式发送至被测试***；
交易关联模块，其用于1.2步骤，提供将多个原子操作关联成一个事务的功能；
用例编辑模块，其用于步骤2.3，提供修改原始数据报文功能，用于敏感数据过滤、模拟三方***交互等；
用例管理模块，其用于步骤2.3和步骤3.1，将经过处理的数据组织成测试用例进行统一管理；
用例回放模块，其用于步骤3.3，按需加载测试用例并通过网络传输模块将测试数据发送至被测***；
统计模块，其用于步骤3.4，提供被测***监控、统计、分析功能；
对比模块，其用于步骤3.4，将监控的统计结果与期望结果对比，以评估被测***的运行状态；
报表模块，其用于步骤3.5，提供测试数据汇总和报表生成功能；
其中：存储层包括如下模块：
数据访问模块，其用于步骤1.3和步骤2.4，提供访问数据库模块和文件***模块的接口；
数据库模块，其用于步骤1.3和步骤2.4，提供网络数据包索引和测试用例的存储和读取功能；
文件***模块，其用于步骤1.3，提供原始网络数据包的存储和读取功能。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的***、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于网络数据分析的仿真测试***，其特征在于，包括：
模块M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；
模块M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据并进行存储；
模块M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择所需的测试用例数据，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测软件***状态，生成测试报告。
2.根据权利要求1所述的基于网络数据分析的仿真测试***，其特征在于，所述模块M1包括：
模块M1.1：在交易环境中，采用网络镜像或者网路帮路设备，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，采集得到网络报文；
模块M1.2：对网络报文进行网络数据分析，得到扁平的键值对信息或者结构化信息；
模块M1.3：将扁平的键值对信息或者结构化信息区分请求和响应，采用交易关联技术，关联多个信息得到结构化的交易数据，并对结构化的交易数据进行存储。
3.根据权利要求2所述的基于网络数据分析的仿真测试***，其特征在于，所述模块M1.2包括：分析方法包括数据包解码、深度包分析、正则表达式、规则匹配和/或字符串搜索。
4.根据权利要求1所述的基于网络数据分析的仿真测试***，其特征在于，所述模块M2中预处理包括：过滤匹配符合预设条件的交易数据、敏感信息过滤、外部***调用模拟和用户名修改。
5.根据权利要求1所述的基于网络数据分析的仿真测试***，其特征在于，所述模块M3包括：
模块M3.1：根据测试需求，设置启动参数，启动仿真测试；
模块M3.2：根据启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
模块M3.3：将所需的测试用例数据按预设比例和速率通过网络发送至被测软件***；
模块M3.4：通过监控模块监控被测软件***的关键性能指标；
模块M3.5：根据关键性能指标生成测试报告。
6.根据权利要求5所述的基于网络数据分析的仿真测试***，其特征在于，所述关键性能指标包括交易量、成功率、响应时间、***负载和/或内存。
7.一种基于网络数据分析的仿真测试方法，其特征在于，包括：
步骤M1：通过网络抓包技术采集生产环境中的网络报文，对网络报文进行解析，生成结构化的交易数据并存储；
步骤M2：将结构化的交易数据进行预处理，得到预处理后的交易数据并进行存储；
步骤M3：根据测试需求从预处理后的交易数据中选择所需的测试用例数据，按预设比例和速率回放至被测软件***进行测试，监控被测***状态，生成测试报告。
8.根据权利要求7所述的基于网络数据分析的仿真测试方法，其特征在于，所述步骤M1包括：
步骤M1.1：在交易环境中，采用网络镜像或者网路帮路设备，在不影响交易的情况下，将网络数据以数据报文导出，采集得到网络报文；
步骤M1.2：对网络报文进行网络数据分析，得到扁平的键值对信息或者结构化信息；
步骤M1.3：将扁平的键值对信息或者结构化信息区分请求和响应，采用交易关联技术，关联多个信息得到结构化的交易数据，并对结构化的交易数据进行存储；
所述步骤M1.2包括：分析方法包括数据包解码、深度包分析、正则表达式、规则匹配和/或字符串搜索。
9.根据权利要求7所述的基于网络数据分析的仿真测试方法，其特征在于，所述步骤M2中预处理包括：过滤匹配符合预设条件的交易数据、敏感信息过滤、外部***调用模拟和用户名修改。
10.根据权利要求7所述的基于网络数据分析的仿真测试方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤M3.1：根据测试需求，设置启动参数，启动仿真测试；
步骤M3.2：根据启动参数，加载测试所需的测试用例数据；
步骤M3.3：将所需的测试用例数据按预设比例和速率通过网络发送至被测软件***；
步骤M3.4：通过监控模块监控被测软件***的关键性能指标；
步骤M3.5：根据关键性能指标生成测试报告；
所述关键性能指标包括交易量、成功率、响应时间、***负载和/或内存。
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