刀片集群交换机软件测试系统的设计与实现

摘要

随着目前爱立信移动交换技术的发展和广泛应用，用户对交换机的容量和性能要求大幅度提升的愿望变得越来越迫切，为了满足市场的需要，爱立信设计了刀片集群交换机服务器，使交换机发挥极大的性能，并且能够方便地扩容和维护。交换机软件测试系统也需要进行进一步的改进来适应新的交换机软件。传统的交换机软件功能测试主要是在仿真测试平台SEA上完成的。SEA平台上有交换机、基站、媒体网关、移动电话等等组件，测试者能够采用这些组件进行功能测试。而在刀片集群环境中，爱立信引入了测试与测试控制原语TTCN及其测试工具TITAN，采用SEA与TTCN相结合的方式进行功能测试。 传统的测试方法每个测试用例需要建立相应的测试环境，在遇到各种非正常的测试用例时，只能通过在交换机软件中打补丁的方法进行测试。TTCN专门用于通信系统及通信协议的测试。使用SEA和TTCN结合方法的好处在于TTCN能够方便地对SEA发送和接收消息，而且TTCN的测试用例能够被重复使用，测试者在下一个项目中通过微小的修改，就能进行测试，而不需要每次搭建复杂的测试环境,大大减少了测试者的工作量；另外，TTCN能够模拟被测模块或被测系统的外部环境，通过对被测目标发送携带不同数据的各种信号，来方便地实现各种非正常测试，避免了因为补丁而引入的人为错误，大幅度简化了测试方法。SEA和TTCN结合的测试系统是一个崭新的，富有挑战性的研究领域。在测试系统中，如何使SEA与TTCN有效通信，TTCN应该如何配置和使用，TTCN如何模拟被测系统外部环境等等问题都是需要研究的问题。 本文的研究工作主要集中于集群交换机服务器软件测试系统的实现。首先介绍了SEA仿真平台的功能和工作原理，以及测试语言TTCN。然后根据TCS子系统的设计需求，介绍了传统的TCS软件子系统，以及刀片集群架构给TCS子系统带来的影响。接着分析了软件系统中的信号机制，指出了各种信号的模拟和监控方法。TTCN是最新引入的测试语言，所有的测试用例将采用它进行设计，它的使用是测试系统实现的重要问题。因此详细分析了在测试系统中所需要使用的测试语言TTCN各种语法语素。接着研究配置SEA与TTCN之间的通信端口，给两个刀片分别设计独立的信号端口和人机命令端口。同时也给出了刀片之间内存共享的解决方案，选择了一种合适的内存开辟机制，通过TTCN测试用例中的变量来进行转发刀片中的数据。也分析了在进行功能测试时使用TTCN模拟外部服务SCCOSE和CSSE，通过信号流程图详细说明了测试用例如何调用这两种服务。本文最后通过运行四个典型的电话流程测试用例来验证测试系统。由最终的测试结果分析可知，SEA和TTCN结合的测试系统能够很好的被应用于刀片集群交换机软件系统的功能测试。