刀片集群交换机软件测试系统的设计与实现

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 爱立信交换机现状
• 1.2 集群刀片交换机服务器
• 1.3 交换机服务器软件系统简介
• 1.4 刀片集群交换机服务器软件测试系统的设计方案（SEA 系统与TTCN 简介）
• 1.5 刀片集群交换机服务器软件测试系统实现面临的问题
• 1.6 本文所作的主要工作及论文结构
• 第二章 刀片集群交换机服务器TCS 子系统及传统测试环境
• 2.1 传统移动交换机软件系统TCS 子系统简介
• 2.2 刀片集群交换机服务器中的TCS 系统
• 2.2.1 刀片集群对传统TCS 系统的主要影响
• 2.2.2 内部中继功能介绍以及集群电话场景分析
• 2.3 交换机软件的传统测试环境简介
• 2.4 本章小结
• 第三章 刀片集群交换机服务器软件测试系统的分析与设计
• 3.1 爱立信交换机被测试的软件系统
• 3.1.1 爱立信交换机软件系统中的信号机制
• 3.1.2 爱立信交换机软件系统中信号的设计
• 3.1.3 爱立信交换机软件系统中通信缓存的分析
• 3.1.4 刀片集群交换机服务器软件系统中通信缓存共享的设计
• 3.2 SEA 软件仿真测试平台分析
• 3.2.1 SEA 软件仿真系统中的功能变换
• 3.2.2 SEA 软件仿真系统中的CP 组件
• 3.3 测试用例语言TTCN-3 以及其图形化工具分析
• 3.3.1 TTCN-3 核心语言分析
• 3.3.2 TTCN-3 图形化工具TITAN 工作原理分析
• 结论
• 3.4 本章小结
• 第四章 刀片集群交换机服务器的软件测试系统的实现
• 4.1 刀片节点在SEA 软件仿真平台的创建
• 4.2 TCS 系统相关软件模块的升级
• 4.3 刀片集群移动交换机服务器的测试系统的实现
• 4.3.1 刀片集群测试系统的TTCN-3 通信端口配置
• 4.3.2 刀片集群测试系统在TTCN-3 中的话务流程模拟
• 4.3.3 刀片集群测试系统在TTCN-3 中的关键函数实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 刀片集群测试系统测试方案及测试结果分析
• 5.1 刀片集群交换机TCS 系统测试方案
• 5.2 刀片集群交换机TCS 系统测试结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• TTCN-3 语言元素一览表（附录1）
• 致谢
• 攻读工程硕士期间发表的论文