虛擬交換單元交換機(jī)測試的設(shè)計與實現(xiàn)

陳來豪

廈門軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建廈門 361024

1 研究的背景及選題意義

軟件測試是軟件工程的重要組成部分，軟件測試是保證軟件質(zhì)量，提高軟件可靠性的主要活動之一。

本文以銳捷網(wǎng)絡(luò)VSU交換機(jī)測試項目為選題背景，通過選擇合適的測試方法，進(jìn)行測試用例設(shè)計以及執(zhí)行。選題對公司測試水平的提高有一定的幫助且能應(yīng)用于公司現(xiàn)階段的測試中。

2 VSU概述

VSU是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)虛擬化技術(shù)，將兩臺交換機(jī)組合為單一的虛擬交換機(jī)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

VSU系統(tǒng)是由傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的兩臺冗余備份的雙核心設(shè)備組成的單一的邏輯實體，匯聚層的VSU系統(tǒng)可以看作單獨的一臺交換機(jī)與核心層、接入層進(jìn)行交互。

3 測試用例設(shè)計

選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)技術(shù)路線，不僅能有效減少開發(fā)成本，降低系統(tǒng)開發(fā)難度，并且能改善軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率。開發(fā)如此，測試也是如此，選擇一種適當(dāng)?shù)臏y試方法，可以提高測試效率，降低項目總成本。銳捷網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用RGOS操作系統(tǒng)，項目所做的測試都是基于RGOS操作系統(tǒng)的測試。

軟件測試其實就是驗證軟件的功能是否滿足用戶的需求。測試用例的設(shè)計主要是模擬功能點模塊起作用的環(huán)境，驗證功能點模塊是否運行正常。

4 測試的執(zhí)行及其結(jié)果分析

4.1 測試儀器

測試儀器主要有SmartWindow、SecureCRT 5.1以及VSU交換機(jī)。

SmartBits是思博倫公司生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測試儀的工具，它具有模擬PC收發(fā)數(shù)據(jù)包的功能。

圖1 SmartWindow

4.2 測試前準(zhǔn)備

1）修改波特率。

本文連接交換機(jī)控制臺采用路由反向telnet連接交換機(jī)，即通過路由器串口線連接交換機(jī)控制臺。波特率是路由器與交換機(jī)的連接速率，如果兩者的波特率不一致的話，會導(dǎo)致SecureCRT連不上交換機(jī)。進(jìn)入路由23端口可以修改線路波特率。線路波特率一般是9600或者115200。

2）交換機(jī)升級。

交換機(jī)升級只要替換交換機(jī)上rgos.bin系統(tǒng)鏡像，然后重啟交換機(jī)即可。替換rgos.bin系統(tǒng)鏡像方法有三種：TFTP、FTP、U盤。TFTP方式是在PC上架設(shè)TFTP服務(wù)器，然后通過串口線連到交換機(jī)的MGMT口（管理接口），最后將文件傳到交換機(jī)上。FTP方式是將交換機(jī)配置成FTP服務(wù)器，然后通過網(wǎng)絡(luò)將文件上傳到交換機(jī)上。U盤方式是通過交換機(jī)USB接口將文件上傳到交換機(jī)上，這種方式最簡單，但是穩(wěn)定性最差。由于三種升級方式各有優(yōu)劣，本文三種升級方式結(jié)合使用。

4.3 性能測試環(huán)境

測試環(huán)境由兩臺銳捷12000系列交換機(jī)、兩臺銳捷6200系列交換機(jī)和1臺SmartBits測試儀表組成；兩臺12000交換機(jī)交換機(jī)A和交換機(jī)B使用兩條10GE VSL線路連接并啟動虛擬交換功能，并使用1條1GE線路連接作為BFD心跳線路；交換機(jī)A的Port 1端口和交換機(jī)B的Port 1端口連接到交換機(jī)C的Port 1和Port 2建立千兆聚合鏈路1；交換機(jī) D通過千兆鏈路連接至交換機(jī)A端口2和交換機(jī)B端口2，并通過三層等價路由與交換機(jī) A、交換機(jī) B建立連接。拓?fù)淙鐖D2所示。

圖2 性能測試拓?fù)?/p>

如圖2連好線后，需要對各個端口進(jìn)行配置。等價路由切換要配條carrier-delay為0。源IP數(shù)據(jù)流變化需要在SmartBits里配置，配置的是起始地址為2.2.2.5，每200個循環(huán)一次。還要注意的是SmartBits上有些口是光電復(fù)用，需要選擇。

4.4 性能測試結(jié)果

1）機(jī)箱故障收斂時間。

本測試點主要測試兩臺高端交換機(jī)組成的虛擬交換系統(tǒng)中的一臺交換機(jī)故障（重新啟動或掉電）時，系統(tǒng)收斂需要的時間。其中交換機(jī)A為主機(jī)箱。

通過SmartBits A端口發(fā)送源IP變化的數(shù)據(jù)流通過交換系統(tǒng)到SmartBits C端口；在兩臺Switch的聚合口的物理端口上查看收發(fā)報文情況，如表1所示。

表1 收發(fā)報文情況

將Switch A斷電，丟包情況如表2所示。

表2 掉電情況下，收發(fā)報文情況

表3 重啟情況下，收發(fā)報文情況

重新啟動交換機(jī) A，交換機(jī)能夠加入VSU系統(tǒng)中，加入后是從機(jī)箱。

2）虛擬交換堆疊線纜故障收斂時間。

本測試點主要測試兩臺高端交換機(jī)組成的虛擬交換系統(tǒng)中的兩條虛擬交換的線纜其中一條故障時，系統(tǒng)收斂需要的時間。測試結(jié)果如表4、表5所示。

表4 拔掉虛擬交換堆疊線纜1，收發(fā)報文情況

表5 插回虛擬交換堆疊線纜1，收發(fā)報文情況

3）聚合鏈路故障收斂時間。

本測試點主要測試兩臺高端交換機(jī)組成的虛擬交換系統(tǒng)中的聚合鏈路故障/恢復(fù)時，系統(tǒng)收斂需要的時間。通過SmartBits端口A發(fā)送源IP變化的數(shù)據(jù)流通過交換系統(tǒng)到SmartBits端口C。將聚合鏈路中的交換機(jī)A的Port 1連接交換機(jī)C的Port 1的連線斷開。

表6 連線斷開，收發(fā)報文情況

將聚合鏈路中的交換機(jī)A的Port 1連接交換機(jī)C的Port 1的連線恢復(fù)連接。

表7 連線恢復(fù)，收發(fā)報文情況

4.5 性能測試結(jié)果分析

1）機(jī)箱故障收斂時間測試結(jié)果分析。

結(jié)果分析：表1中查看收發(fā)報文情況是為了驗證系統(tǒng)在沒有出現(xiàn)故障情況下是正常，即測試環(huán)境符合測試用例要求。VSU交換機(jī)性能測試主要測試VSU系統(tǒng)的收斂時間即故障恢復(fù)時間，本文中通過以儀器固定速率向VSU系統(tǒng)一端發(fā)送數(shù)據(jù)包，從其他端口接收數(shù)據(jù)包。正常情況下，VSU系統(tǒng)接收和轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)量應(yīng)該相等，故障情況下，報文轉(zhuǎn)發(fā)必然出現(xiàn)問題，通過丟包數(shù)/發(fā)送速率就可以算出VSU系統(tǒng)故障的時間，即收斂時間計算采用丟包數(shù)/發(fā)送速率。

2）虛擬交換堆疊線纜故障收斂時間測試結(jié)果分析。

本用例中有兩條虛擬交換線纜，如果其中一條斷裂，控制信息會通過另外一條虛擬交換線纜傳輸，正常情況下不丟包。上面數(shù)據(jù)中虛擬交換堆疊線纜1和虛擬交換堆疊線纜2的測試數(shù)據(jù)不一致，虛擬交換堆疊線纜1的數(shù)據(jù)應(yīng)該是受到測試環(huán)境中其他因素影響的結(jié)果。由于收斂時間都小于50ms，所以證明VSU在虛擬交換堆疊線纜故障恢復(fù)方面符合用戶需求。

3）聚合鏈路故障收斂時間結(jié)果分析。

結(jié)果分析：聚合鏈路就是把兩條線當(dāng)作一條線使用，當(dāng)聚合鏈路有一條故障的時候，流量會全部切換到正常的那條線路上。

5 總結(jié)與展望

本文結(jié)合銳捷網(wǎng)絡(luò)VSU交換機(jī)測試項目的實際情況，重點研究了VSU技術(shù)、VSU性能測試，完成了測試用例的設(shè)計與執(zhí)行，主要工作包括：

VSU性能測試。這部分主要對VSU系統(tǒng)的機(jī)箱故障收斂時間、虛擬交換堆疊線纜故障收斂時間、路由鏈路故障收斂時間、聚合鏈路故障收斂時間、虛擬交換分裂故障收斂時間等等進(jìn)行測試。文中根據(jù)VSU交換機(jī)故障情況下報文必然會丟失，提出利用數(shù)據(jù)包丟包數(shù)/發(fā)包速率計算VSU系統(tǒng)收斂時間，在這部分的最后通過分析部分性能測試結(jié)果，闡述如何進(jìn)行VSU性能測試。

本人實際參與了VSU測試項目。在項目測試過程中，得以充分應(yīng)用所學(xué)網(wǎng)絡(luò)知識以及測試?yán)碚撝R，開拓了視野，積累了寶貴的經(jīng)驗，獲益匪淺。尤其是運用網(wǎng)絡(luò)知識搭建測試環(huán)境和執(zhí)行測試，讓我對網(wǎng)絡(luò)知識和測試技術(shù)有了更加深刻的理解。在組合測試方法的選擇過程中，讓我明白了軟件測試其實并不簡單，測試工具也不是萬能的，需要與實際情況結(jié)合使用，軟件測試也是需要創(chuàng)新的。

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