CN1155176C - 一种网络处理器微码测试方法及其使用装置 - Google Patents

Abstract

一种网络处理器微码测试方法及其使用装置，方法包括：a)建立数据报文；b)通过终端，对头域进行选择填充；c)利用编辑器对头域进行编辑，将该头域发送到核心操作平台，赋予测试范围数值；d)将编辑后的头域发送给逻辑模块，进行板外环回逻辑处理；e)对该环回后的数据报文封装处理，形成测试报文后发送；f)微引擎接收该测试报文，进行微码测试。装置包括：公共操作平台，终端，逻辑模块、连接有外部环回光纤的端口控制器，封装处理装置，微引擎。本发明的测试方法具有可修改、可重新设计的特点，测试用例的设计、维护方便简单。

Description

一种网络处理器微码测试方法及其使用装置

本发明涉及一种微码测试方法，尤其是涉及一种网络处理器微码测试方法。

本发明还涉及一种用于微码测试的装置，尤其是涉及一种用于网络处理器微码测试的装置。

近些年来，随着我国通讯事业的快速发展，各行各业对各种通讯设备和通讯技术提出了越来越高的要求。因此，人们不断地进行着各种通讯设备和通讯技术的研究和开发。而网络处理器作为最近才推上市场的一种器件，在通讯产品上得到了广泛的应用，因此围绕网络处理器的开发研究很多。

在关于网络处理器的开发研究中，其经常要进行微码集成测试。又因为网络业务处理中微码要完成数量巨大的转发工作。同时由于微码代码高精减非模块化设计、多线程切换及高性能的要求，给微码测试工作提出了较高的要求。

网络处理器作为一项较新的技术，是去年才由Intel公司推出的，过去，其微码测试工作主要是借助于测试仪器，如POS卡(是对具有PPP over SDH协议处理能力的设备，进行测试的专用卡)，进行各种报文的发送；或者通过在程序中进行代码编辑，提供某种协议类型的报文进行测试。

但是，利用测试仪器对网络处理器进行微码测试存在着以下的一些问题：一方面，目前的测试仪器只能够发送网际协议(简称：IP协议)的数据报文，而对其他的协议类型的数据报文，如多协议签交换(简称：MPLS协议)、端对端协议(简称：PPP协议)等的数据报文则无法发送；并且测试仪器也无法随意构造测试人员所需要的测试用例；同时由于测试仪器价格昂贵，难于大量购置，因而造成了设备较为紧张，有时会造成工作上的拖延。另一方面，在程序中进行代码编辑，工作量巨大，容易造成工作效率低下，并且很容易产生错误。再一方面，测试仪器对于测试标准化的要求也难以实现。

本发明的目的是：提供一种网络处理器微码测试方法，其建立在一个公共操作平台基础上，在该平台上可以进行表项编辑、测试用例编辑、修改和发送报文等各项测试工作，最终能够使得测试用例的建立过程与程序编码过程独立开来。同时，这种网络处理器微码测试方法还应该能够使得测试用例的产生变得简单而且设计起来灵活多变；并且能够减少对测试仪器的依赖性，降低测试工作的成本。

本发明的目的是这样实现的：

一种网络处理器微码测试方法，包括以下步骤，

a)利用公共操作平台建立针对不同协议的用于测试的数据报文，该数据报文设置了若干头域；

b)通过终端，对该若干头域进行选择填充；

c)利用编辑器对该若干头域进行编辑，然后将该被填充的头域发送到核心(CORE)公共操作平台，赋予测试范围数值；

d)将编辑后的头域发送给逻辑模块，通过连接有外部环回光纤的端口控制器进行板外环回逻辑处理；

e)对该环回后的数据报文最后完成封装处理，形成测试报文后发送；

f)微引擎接收该测试报文，进行微码测试。

并且，上述的步骤d)还包括，

da)上述的逻辑模块对上述的编辑后的头域进行分片；

db)上述的逻辑模块对上述的编辑后的头域进行重组。

同时，

上述的网络处理器微码测试方法，还包括：

g)通过改变上述表项设置，上述在一种协议下所生成的上述数据报文转换成另一种协议下的数据报文。

上述的步骤d)还包括，

步骤dc)在上述的端口处理器设置一交叉光纤，用于板外环回处理；

步骤dd)在上述的交叉光纤交叉位置上设置一法兰盘。

上述的步骤dc)和dd)还包括，

h)在所述一路光纤与所述法兰盘的连接处接入误码盘样，形成误码测试处理；

i)显示误码信息。

上述的网络处理器微码测试方法，其中还包括超长/超短测试处理，用于加强对不同协议数据报文测试的可靠性，包含：

j)在所述微码处设置断点；

k)用一识别装置(SMARTBITS)接收所述测试报文；

l)如果该识别装置辨识出该测试报文中含有误码统计，则在该微码断点处进一步打开相关缓存(BD)内容；

m)如果该微码断点同样识别有误码存在，则显示该误码信息。

上述的步骤a)所述的头域分别设置：

一报文头域，用于识别不同的协议；

一数据区编辑域；

标记(btag)头域；

其中上述的数据区编辑域中又包括寿命域。

上述的步骤a)所述的表项域分别设置，还包括，

主要用于验证微引擎与核心操作平台(CORE)之间耦和性的环回自激测试处理，用于检测所述报文的初始化设置，其中：

n)去掉上述报文的上述数据区编辑域中的寿命域后，发送该修改的报文；

o)在微码处设置断点，用于获取消息包；

p)如果上述获取的消息包出现多出一个两个报文之间加入的结束标志的表项域的错位信息，则判断包结束(EOP)信元是否能够完成对该多出的表项域参数的接收；

q)如果是，则确认并显示初始化参数设置误码。

上述的网络处理器微码测试方法，还包括，

队列极限测试处理，用于检测网络处理器极限运行情况，其中：

r)通过上述控制台不断向上述微码发送环回测试包，直至缓存耗尽；

s)记录微码恢复运行情况及缓存的使用情况。

上述的网络处理器微码测试方法，还包括，

微引擎与上述操作平台的通讯性能测试，其中：

t)通过上述控制台向上述微码发送预定数量的环回包；

u)删除若干表项；

v)若上述控制台接收上述环回包有突发异常，则显示微引擎与上述操作平台的通讯良好。

实现本发明目的的一种用于网络处理器微码测试的装置，包括

一公共操作平台，用于建立进行测试的不同协议的数据报文；

一终端，连接于公共操作平台之前，用于对头域进行选择填充；

一逻辑模块、一连接有外部环回光纤的端口控制器，连接于微引擎之后，用于对报文进行板外环回逻辑处理；

一封装处理装置，连接于上述逻辑模块之后，用于对经过环回后的数据报文进行封装处理，并形成测试报文后发送；

一微引擎，连接于操作平台与逻辑模块之间，用于接收上述的测试报文，进行微码测试。

并且，

上述的用于网络处理器微码测试的装置所包括的各部分之间设置有串口线、网线和光纤。

通过上述的技术方案，就使得测试用例的产生较之测试仪器不仅经济了许多，而且缓解了测试仪器使用紧张的矛盾，同时又提高了测试人员的工作效率；更重要的是，在公共操作平台上产生的测试命令，具有可修改、可重新设计的特点，既可以针对不同产品设计不同的测试命令，又可以使测试用例的设计灵活多变，既可以应用于微码流程覆盖，又可以应用于语句覆盖测试；再一方面，同测试仪器相比，还能够方便的兼顾其他软件部分功能的测试，如核心(核心)操作平台与微码间的通讯功能、核心(CORE)组包、表项正确性及微码与逻辑、逻辑与核心(CORE)等的相关配合测试；又再一方面，在编辑器上直接编写测试用例，再通过粘贴由超级终端发送出去使得测试用例的设计、维护方便简单，尤其对于重复性的测试工作可以大大提高测试效率；又再一方面，利用测试软件进行报文的构造过程与CMM测试构造构造测试用例的工作

下面结合附图，详细描述本发明的较佳实施例，通过对实施例的描述，可以更加清楚的看出本发明的优点。

图1是本发明的实现用于网络处理器的微码测试方法的示意图，其中测试方案是外环与内环相结合；

图2是本发明的实现微码测试的逻辑框图；

图3是本发明的微码测试方法的一个较佳实施例的流程图，示出了利用本发明的方法实现的误码测试的应用；

图4是本发明的微码测试方法的又一个较佳实施例的流程图，示出了利用本发明的方法实现的超长/超短包的测试的应用；

图5是本发明的微码测试方法的又一个较佳实施例的流程图，示出了利用本发明的方法实现的检测初始化时的参数设置；

图6是本发明的微码测试方法的又一个较佳实施例的流程图，示出了利用本发明的方法实现的队列极限情形的测试；

图7是本发明的微码测试方法的另一个较佳实施例的流程图，示出了利用本发明的方法实现的与操作控制台间通讯性能的测试。

首先，如图1所示本发明的微码测试的示意图，其硬件环境包括2台PC机，以串口线、网线和光纤将2台PC机以及LPUB板、P4CA单板等连接起来。同时，采用VXWORK操作***，以及WINDOWS NT、WORKBENCH等相关支持软件。

再参见图2所示的逻辑框图，首先是步骤S100，通过核心(CORE)公共操作平台提供的数据报文编辑功能产生IP协议的数据报文，然后在核心(CORE)操作平台上设定好报文的表项信息。接着，由超级终端将报文发送给UE，微码再将其转发，送交至P4CA单板上的SAR功能模块，送交至SAR功能模块上的报文经过分片和重组处理后，形成一个带有一层标记的MPLS报文；接着是步骤S102，进入微引擎中，由微码进行对各表项域的选择填充和步骤S104对报文各相关域的编辑，如长度域、寿命域、服务类型域等；再接着是步骤S106，发送给LPUB逻辑模块进行环回处理，这个处理是在P4CA单板外进行的，具体由LPUB板上的端口处理器APC逻辑模块进行逻辑环回处理；再接着是步骤S108，转交给P4CA单板下行SAR模块封装数据处理，形成测试报文；再接着是步骤S110，发送到微引擎；接着是步骤S112，进行微码测试；最后是步骤S114，结束。

下行SAR模块根据下行数据封装信息，将数据报文进行封装处理后从指定的端口发送出去，形成测试报文。

至此完成一个测试报文的产生、发送、接收处理。接收到的报文在处理过程中也可能交给核心(CORE)公共操作平台，也可能交给上行SAR进行转发。

因此在上述过程中，在公共操作平台CORE产生数据报文了以后，可以走两种循环路径，一种是1-2-3-4-5-6-7-8-9-2-3-4-5-6-7-8-9-2……，另一种是1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-1-2-3……，上述两种循环路径是可以交错的，即彼此可以互相进入对方之中。

实施例1：数据报文的维护性测试应用

控制台提供了较完整的微码测试控制命令，如IP、MPLS、PPP等协议报文头域、数据区编辑及btag头域编辑功能，和相关表项建立、维护。通过写字板等编辑器，应用这些命令编写测试用例，形成较规范可维护性的测试用例，便于日后回归测试和归档。

测试用例如下所示：

Vcc add 3 1 2000                          (虚通道连接表添加)

Dnhlfe add 14 1 4 0 0x600 0               (下行下一跳标记转发表添加)

Ilm add 0 4 500 1                         (输入标记映射表添加)

Route add 10.11.19 6.254 255.255.252 0 3  (路由表添加)

Oif add 2 5 1128                          (出端口信息表添加)

Vcc add 01 2004                           (虚通道连接表添加)

Dat add 3 0x600 0                             (下行邻接表添加)

Edit ip 0xe0 5 4 0 0 0 0 254 0                (编辑IP包)

Edit ip 192 0x12121212 0x0a0bc4fd 0x12345678  (编辑IP包)

Edit btag 0x02 14 1124 194 0x01               (编辑标记)

Send ip 1                                     (发送IP包)

该测试用例用于微码MPLS一层标记终结流程测试。分两个部分，第一部分是表项，每行前面是命令字，后面是表项参数，主要用于测试报文的进出口及报文在程序中的处理控制；

第二部分是编辑测试报文，每行前面是命令，后面是报文头域的参数。

本例编辑了一个IP报文，但通过表项的设置，实际从物理端口出来的测试报文是一个带一层标记的MPLS报文。

通过对各表项域的选择填充，及测试报文相关域的编辑，实现对微码各流程处理覆盖及异常测试，由于测试用例是通过编辑器统一书写，可直接在超级终端上粘贴执行，操作便捷易用，同时在回归测试、用例保存、维护等方面提供了方便。

使用说明：

IP包编辑命令：

edit ip服务类型域 头长度域 版本域 段偏移 标志域 标识域检验和域 寿命域 协议域

edit ip总长度域 源地址域 目的地址域 报文内容或edit ip总长度域 源地址域 目的地址域 选项域 报文内容

MPLS包编辑命令：

edit mpls 寿命域 标签 栈底标志

实施例2：非常规测试之误码测试应用

如图3所示，首先是步骤S120，采用外部环回光纤，测试报文从一个口发出，从另一个口送入。光纤采用交叉光纤，中间用法兰盘连接。正常情况下，交叉光纤光路通畅无阻。接着是步骤S122，进行误码测试时，在一路光纤法兰盘连接处断开；再接着是步骤S124，替代接入误码盘样；并且有步骤S126，另一路光纤与法兰盘连接，这样就形成了一个误码测试通路。同时有步骤S116，通过CORE控制台发出测试报文；以及步骤S118，由逻辑模块对数据报文进行编辑。最后是步骤S128，在微码处观察接收情况就可以进行误码测试。

实施例3，非常规测试之超长/超短包测试应用

超长、超短包也是一种包，它们允许是合法或不合法的，只是其长度不同于正常包。IP包其长度最小的只有20个字节，这种包在一般的测试仪上，往往难于产生而造成测试上的遗漏。而利用测试台对测试报文的编辑能力，则很容易产生超短包，因此就可以实现不同协议下各种短包、超短包的测试。

以测试超短包为例，P4CA单板微码测试，MPLS两层标签终结环回测试，逻辑在进行超短包发送时，会产生大量误码。

Vcc add 3 1 2000              (虚通道邻接表添加)

Dnhlfe add 12 1 2 0 0x600 0   (下行下一跳标记转发表添加)

Ilm add 0 2 300 0             (输入标记映射表添加)

Unhlfe add 300 1125 2 40 0    (上行下一跳标记转发表添加)

Vcc add 3 1 2001             (虚通道邻接表添加)

Dnhlfe add 40 1 2 0 0x600 0  (下行下一跳标记转发表添加)

Edit ip 0 5 4 0 0 0 0 64 0   (编辑IP包)

Edit ip 20 0xa1a2a3a4 0x 1a2b3c4d 0xf1f2f3f4  (编辑IP包)

Edit mpls 40 6 1                          (编辑mpls包)

Edit btag 0x02 12 1124 26 0x02            (编辑标记)

Send mpls 1                               (发送mpls包)

如图4所示，首先是步骤S130，该报文总长度为32，IP部分长度为20，加上两层标记及PPP头域，为二层MPLS标记IP报文最小包长，测试时首先选用包长为64单信元包，没有问题；当包长变为32时，微码接收处发现有误码统计；为确认不是微码统计错误，接着是步骤S132，在微码处设置断点，再接着是步骤S134，同时用SMARTBITS抓包，发现SMARTBITS有大量误码；再接着是步骤S136，判断识别装置是否辨识到误码；若是，接着是步骤S138，在微码断点处打开相关BD内容，若否，接着是步骤S144，显示微码统计错误；再接着是步骤S140，是否相关BD内容同样显示误码；若是，接着是步骤S142，判断为控制台发送了超短包。若否，接着是步骤S144，显示微码统计错误。测试中同样发现大量误码，因此可断定是逻辑在发送MPLS超短包时，出现问题。这种包以纯IP方式发送没有问题，因此测试时还应注意区分不同的协议。

实施例4：非常规测试之环回自激测试应用

本发明的方法的测试方案为一个外环加内环的微码测试环境，外环是由外部环回光纤将不同端口连接起来形成的一个封闭的光路，内环是通过内部逻辑设定，将原本发出的包环回来。这样物理测试环境是一个封闭的环路，可以想象若没有任何阻碍，那么一个报文将会在这个环境中不停的回转。由于核心(CORE)操作平台通过编辑报文各表项的能力，因此只要通过相关表项的设定、编辑测试报文，或者略为修改被测对象即可以实现反复环回测试。

采用如下的64字节整数倍IP报文环回测试：

Vcc add 3 1 2000                  (虚通道连接表添加)

Dat add 10 0x600 0                (下行邻接表添加)

Route add  10.11.3.13  255.252.0  0  2  3  (路由表添加)

Oif add 2 1 1126              (出端口信息表添加)

Vcc add 0 1 2002              (虚通道连接表添加)

Dat add 3 0x600 0             (下行邻接表添加)

Edit ip 5 4 0 0 0 0 0x02 0    (编辑IP包)

Edit ip 124 0x0a0a0a0a 0x0a0b010c 0x12345678  (编辑IP包)

Edit btag 0x02 10 1124 126 0x00    (编辑标记)

Send ip 5                          (发送IP包)

如图5所示，首先是步骤S146，修改数据报文以便于实现报文反复环回测试；接着是步骤S148，修改微码将其IP包寿命减1去掉，在前述的环路中该纯IP包可以持续循环；接着是步骤S150，测试中连续发送5个后，接着是步骤S152，判断是否可以持续循环；若是，接着是步骤S154，可判断报文无寿命限制；若否，接着是步骤S156，发现微码接连出现丢包，最后只有一个包在不断环回。再接着是步骤S158，设置断点获取消息包，再接着是步骤S160，判断是否发现IP内容错位，发现IP内容错位，多出一个0XFFFFFFFF域；再接着是步骤S162，确认1200在取数时是以64字节来取的，在EOP信元时应在有效64字节后，接着是步骤S164，在***一个周期将0XFFFFFFFF数读入，在接着是步骤S166，以示完成一个包的接收；若EOP信元不足64字节1200会在这个信元内完成0XFFFFFFFF数的接收。出了这个问题后改用非64整数倍信元进行环回，问题不出现，最后是步骤S168，可确认是1200初始化时参数设置不全造成的。

实施例5：非常规测试之队列极限测试应用

结合图6所示，首先是步骤S170，微码通过大缓存，实现对业务的缓冲处理。而一般的测试较难实现缓存BUFFER(BD)的耗尽测试，接着是步骤S172，通过控制台不断的向微码发送环回测试包，在自环方式下，微码很快就会出现缓存(BD)耗尽的情况，最后是步骤S174，于是就可以测试此极限情况下和恢复正常后微码的运行。

实施例6：非常规测试之与控制台间的通讯测试应用

结合图7所示，本实施例可模拟突发情况下，UE向CORE大量转发包的测试。如：首先是步骤S176，通过控制台向微码大量发送环回包，达到一定数量后，接着是步骤S178，通过某些手段(如删除某些表项)即可实现大量突发报文交核心(CORE)操作平台的异常情况；接着是步骤S180，判断是否异常；如正常，则是步骤S182，微码与控制台之间通讯正常；如异常，则是步骤S184，微码与控制台之间通讯失常。

根据本发明的技术方案，可以实现多种非常规测试的处理，来加强对网络处理器的测试处理。例如，可以采用多种方式组合测试处理和自环可控模拟大流量测试处理等。当进行多种方式组合测试处理时，是利用核心(CORE)控制台命令组合灵活性，可以使单个流程覆盖测试多样化，即同时多个流程或更多线程同时共享一个资源，达到不同流程配合或多线程资源竞争的测试效果。例如：在进行路由查找测试时，分别建立多级路由，这些路由分三级，并且级连在一起，测试时发起多个测试包，分别访问不同的路由，一起竞争同一块路由表信息。在测试时，发现三级路由无法达到，总是在不断丢包，通过定位发现在进行三级路由查找时，出现错误，路由索引引用错误导致三级路由表总是找不到，修改重新测试正常。

当进行自环可控模拟大流量测试处理时，在对微码完成流程覆盖测试后，要作的一个重要测试即性能测试。使用自环测试能在一定程度上模拟流量测试。由于核心(CORE)操作平台可编辑表项和报文，为这种测试提供了可能，在设计表项、及测试报文时，应保证这些报文能在测试境中环回跑起来，通过控制台控制发包数量，达到流量的控制。就微码本身来说，处理包的长度、头信元处理的复杂度，发送、接收线程数目，队列大小等，将综合决定微码处理速度。本方法虽然不能定量研究，但在一定程度上能达到定性的分析的目的，通过控制控制台向微码发包的数量，达到不同流量的测试。

Claims (13)

1、一种网络处理器微码测试方法，其特征是：包括以下步骤，

a)  利用公共操作平台建立针对不同协议的用于测试的数据报文，该数据报文设置了若干头域；

a)  通过终端，对该若干头域进行选择填充；

b)  利用编辑器对该若干头域进行编辑，然后将该被填充的头域发送到核心(CORE)公共操作平台，赋予测试范围数值；

c)  将编辑后的头域发送给逻辑模块，通过连接有外部环回光纤的端口控制器进行板外环回逻辑处理；

d)  对该环回后的数据报文最后完成封装处理，形成测试报文后发送；

e)  微引擎接收该测试报文，进行微码测试。

2、根据权利要求1所述的方法，其中步骤d)还包括下列处理：

da)所述逻辑模块对所述编辑后的头域进行分片；

db)所述逻辑模块对所述编辑后的头域进行重组。

3、根据权利要求1所述的方法，其中还包括：

g)通过改变所述表项设置，所述在一种协议下所生成所述数据报文转换成另一种协议下的数据报文。

4、根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤d)还包括：

dc)在所述端口处理器设置一交叉光纤，用于板外环回处理；

dd)在所述交叉光纤交叉位置上设置一法兰盘。

5、根据权利要求4所述的方法，其中还包括：

h)在所述一路光纤与所述法兰盘的连接处接入误码盘样，形成误码测试处理；

i)显示误码信息。

6、根据权利要求1所述的方法，其中还包括超长/超短测试处理，用于加强对不同协议数据报文测试的可靠性，包含：

j)在所述微码处设置断点；

k)用一识别装置(SMARTBITS)接收所述测试报文；

l)如果该识别装置辨识出该测试报文中含有误码统计，则在该微码断点处进一步打开相关缓存(BD)内容；

m)如果该微码断点同样识别有误码存在，则显示该误码信息。

7、根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)所述的头域分别包括如下信息：

一报文头域，用于识别不同的协议；

一数据区编辑域；

标记(btag)头域；

8、根据权利要求7所述的方法，其中所述数据区编辑域信息还包括一寿命域信息。

9、根据权利要求8所述的方法，还包括主要用于验证微引擎与核心操作平台(CORE)之间耦和性的环回自激测试处理，用于检测所述报文的初始化设置，其中：

n)去掉所述报文的所述数据区编辑域中的寿命域后，发送该修改的报文；

o)在微码处设置断点，用于获取消息包；

p)如果所述获取的消息包出现多出一个两个报文之间加入的结束标志的表项域的错位信息，则判断包结束(EOP)信元是否能够完成对该多出的表项域参数的接收；

q)如果是，则确认并显示初始化参数设置误码。

10、根据权利要求1所述的方法，还包括队列极限测试处理，用于检测网络处理器极限运行情况，其中：

r)通过所述控制台不断向所述微码发送环回测试包，直至缓存耗尽；

s)记录微码恢复运行情况及缓存的使用情况。

11、根据权利要求1所述的方法，还包括微引擎与所述操作平台的通讯性能测试，其中：

t)通过所述控制台向所述微码发送预定数量的环回包；

u)删除若干表项；

v)若所述控制台接收所述环回包有突发异常，则显示微引擎与所述操作平台的通讯良好。

12、一种用于网络处理器微码测试的装置，其特征是：包括

一公共操作平台，用于建立进行测试的不同协议的数据报文；

一终端，连接于公共操作平台之前，用于对头域进行选择填充；

一逻辑模块、一连接有外部环回光纤的端口控制器，连接于微引擎之后，用于对报文进行板外环回逻辑处理；

一封装处理装置，连接于上述逻辑模块之后，用于对经过环回后的数据报文最后完成封装处理，并形成测试报文后发送；

一微引擎，连接于操作平台与逻辑模块之间，用于接收上述的测试报文，进行微码测试。

13、根据权利要求12所述的用于网络处理器微码测试的装置，其特征是：所述的用于网络处理器微码测试的装置所包括的各部分之间设置有串口线、网线和光纤。

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