CN100407664C - 一种多网元仿真测试系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多网元仿真测试系统及实现方法，该系统包括图形用户界面、管理者和多网元仿真系统，其特征在于多网元仿真系统包括代理管理器和模拟代理者，代理管理器根据网元配置信息生成相应于网元标识的模拟代理者；管理者根据网元标识建立与多网元仿真系统的多个网元之间的通讯通道(C2)；管理者通过相应于一网元标识的通讯通道(C2)向相应于该网元标识的模拟代理者发出操作命令；代理管理器通过通讯通道(C1)与管理者进行通讯，将模拟代理者的操作结果上报给管理者，将执行结果显示于图形用户界面上。本发明由于无需采用多个计算机就可以实现多个网元的仿真，所以解决了对大规模组网进行测试的难题。

Description

一种多网元仿真测试系统及实现方法

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及当网管系统与网元设备之间是一对多进行管理时，对网管系统进行测试的方法。

背景技术

传送网管系统传统的主要功能是对各种传送设备提供配置、监控、管理功能，所以网管的研发过程离不开设备，在进入工程实践之前，需要结合物理设备进行详尽、全面的联调、测试。网管同网元设备之间的通讯是通过管理者和代理者实现的，是一对多的管理关系，参见图1所示，一般是采用流行的TCP/IP协议进行网管和网元设备之间的通讯，管理者为了适应这种通讯结构，其构架一般分为上下两层结构。随着传送网络规模的不断扩大，一个网管系统所需要管理的网络节点也越来越多，就目前的状况而言，一台网管管理几百个网络节点是比较普遍的，而且还有随着网络规模的扩大而增长的趋势。

在网管的开发过程中，为了很好的实现工程中的稳定性、可用性，最好的办法就是模拟实际的网络状况进行联调、测试验证，但是由于传送网设备的价格较高，所以在实验室中用成百上千台实际设备来进行调测是不可能的。现在网管系统的调测方法一般有两种，第一种是利用有限的几台实际设备对网络状况完成调测；第二种则是为了降低开发成本和减少对设备的依赖性，在计算机上对开发设备的模拟系统进行调测。但是从目前的状况来说，这两种方法都存在局限性。

第一种方法利用真实的设备，就单点和小规模的配置、监控、管理等而言是可以很好的完成调测功能，但是有一个致命的缺点是难以模拟大规模的现行网络情况，而网管的效率、可用性、易用性等特点受网络规模的影响非常大，量变引起质变，管理几个设备可以正常运行的网管系统在同时管理几百个设备时就可能完全没有办法工作。

第二种方法相比较于第一种方法有了一定的改进，它利用模拟系统进行调测，虽然真实性有所降低，但由于脱离了具体的设备，增加了灵活性，这是该方法的优点。但是，由于在TCP/IP的通讯方式下，每一设备都有一个独立的IP地址和相同的套结字端口号，所以现在的模拟设备对计算机都是独占方式的，即每台计算机只能模拟一台设备，如果要模拟现行网络的情况，同样需要大量的计算机，这也没有从根本上解决需要大量资源的问题，只是将矛盾转移了，所以同样没有从根本上解决如何进行大规模测试的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中模拟一台实际设备需要独占一台计算机的缺点，解决利用现有的技术无法进行大规模网络模拟测试的问题，提出了一种多网元仿真测试系统及实现方法，从而提高网管系统在开发阶段调测的可信性，以及在工程中的适应能力。

为了实现上述发明目的，本发明一方面提供了一种多网元仿真测试系统，所述多网元仿真测试系统包括图形用户界面、管理者和代理者模拟系统，所述代理者模拟系统包括代理者管理器和模拟代理者。在系统初始化时，代理者模拟系统以所在计算机的IP地址和端口号创建一个通讯服务器；管理者的通讯适配层发送同代理者模拟系统建链的请求，代理者管理器收到请求后，返回接收请求的应答并生成通讯通道C1；管理者接收到代理者管理器建链成功的应答后建立通讯通道C2；图形用户界面将要创建的网元的信息下发给管理者，管理者的通讯层从下发的网元信息中截获并绑定该要创建的网元的地址；管理者的通讯适配层截获通讯层的绑定动作，直接返回通讯通道C2作为管理者建立的通道，管理者通过一个映射表T2建立通讯通道C2同网元的映射关系，然后管理者通过通讯通道C2将创建网元的操作下发给代理者模拟系统；代理者模拟系统接收到下发的创建新网元的命令，代理者管理器生成一个新的模拟代理者来模拟该新网元的特性，并通过一个映射表T1建立网元同模拟代理者之间的对应关系；通过图形用户界面下发针对该新网元的用户操作，管理者通过网元和通讯通道关系表来查找该新网元对应的通讯通道C2，通过该通讯通道C2将操作发给代理者管理器，代理者管理器通过网元和模拟代理者关系表来查找该新网元对应的模拟代理者，模拟代理者操作成功后，将执行应答返回给代理者管理器并通过通道C1上报给管理者，管理者进一步将结果上报给图形用户界面，完成一个测试过程。

为了实现上述发明目的，本发明另一方面提供一种实现多网元仿真测试的方法，该方法包括如下步骤：

(1)系统初始化，代理者模拟系统以所在计算机的IP地址和端口号创建一个通讯服务器；

(2)管理者的通讯适配层发送同代理者模拟系统建链的请求，代理者管理器收到请求后，返回接收请求的应答并生成通讯通道C1，管理者收到代理者管理器建链成功的应答后建立通讯通道C2；

(3)图形用户界面将要创建的网元的信息下发给管理者，管理者的通讯层从下发的网元信息中截获并绑定该要创建的网元的地址；

(4)管理者的通讯适配层截获通讯层的绑定动作，将通讯通道C2传递给管理者的通讯层，管理者通过一个映射表T2建立通讯通道C2同网元的映射关系，然后管理者通过通讯通道C2将创建网元的操作下发给代理者模拟系统；

(5)代理者模拟系统接收到下发的创建新网元的命令，代理者管理器生成一个新的模拟代理者来模拟该新网元的特性，并通过一个映射表T1建立网元同模拟代理者之间的对应关系；

(6)通过图形用户界面下发针对该新网元的用户操作，管理者通过网元和通讯通道关系表来查找该新网元对应的通讯通道C2，通过该通讯通道C2将操作发给模拟代理者，模拟代理者通过网元和模拟代理者关系表来查找该新网元对应的模拟代理者，模拟代理者操作成功后，将执行应答返回给代理者管理器并通过通讯通道C1上报给管理者，管理者进一步将结果上报给图形用户界面，完成一个测试过程。

采用本发明所述方法和系统，由于无需采用多个计算机就可以实现多个网元的仿真，所以解决了对大规模组网进行测试的难题，节省了设备的投入，提高了网管调测的可信性，提高了网管系统工程应用的稳定性。

附图说明

图1是网管与设备的关系示意图；

图2是本发明的仿真测试系统结构示意图；

图3测试系统的工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明所述的技术方案的实施作进一步的详细描述。

参见图2，本发明所述的多网元仿真测试系统包括图形用户界面、管理者和代理者模拟系统三大部分。一台计算机上运行网管系统，所述网管系统包括图形用户界面和管理者，所述图形用户界面是网管系统与用户交互的接口，所述管理者在应用层和通讯层之上增加通讯适配层，所述通讯适配层是一个软件模块，功能是完成截获管理者通讯层绑定动作，直接返回绑定成功信息；另一台计算机上运行代理者模拟系统，所述的代理者模拟系统包括代理者管理器和模拟代理者两大部分，所述的代理者管理器由一个软件模块实现，所述软件模块至少包含一个通讯功能子模块和命令处理功能子模块，主要功能包括：(1)与管理者之间的通讯；(2)根据配置信息生成相应的模拟代理者，每个网元对应一个模拟代理者；(3)建立网元标识同模拟代理者之间的映射关系表；(4)将接收到的管理者操作命令根据映射关系表转发到相应的模拟代理者；(5)将模拟代理者的应答或者主动上报消息发送给管理者，所述的模拟代理者则是由一组软件线程模块组成，至少包含通讯功能子模块、命令处理子模块和主动上报功能子模块，主要功能包括：(1)模拟真实设备对管理者的操作做出应答，并发送给代理者管理器；(2)模拟真实设备的信息主动上报能力，将信息上报给代理者管理器；(3)根据管理者发送的创建网元操作报文中的内容，将网元信息予以永久保存；(4)根据管理者发送的其他设置操作报文中的内容，永久保存其他认为必要的信息。

下面详细描述利用多网元模拟测试系统的实现方法。

1、系统初始化

1)管理者启动，通过读取配置信息获取多网元仿真系统的IP地址和服务端口号；

2)代理者模拟系统启动，从配置文件中读取服务器的IP地址和端口号，同管理者启动时获取的一致，然后，代理者模拟系统中的代理者管理器首先以该IP地址和端口号创建一通讯服务器；

3)多网元仿真系统中的代理者管理器从配置文件中读取网元信息，网元信息主要包括每个网元的标识和设备类型；

4)代理者管理器对每一个网元生成一个模拟代理者，用来模拟一个实际网元的特性；并建立一个网元标识和该模拟代理者之间的一一对应关系的映射表T1；

网元标识与模拟代理者线程组之间的映射表T1

网元1标识	网元1的入口线程ID
		网元2标识	网元2的入口线程ID
网元n标识	网元n的入口线程ID

5)如果配置文件中已经包含了N个网元，4)的过程需要执行N次；

2、管理者与代理者模拟系统之间建立通讯连接过程

1)管理者绑定初始化时获得的IP和服务端口号；

2)代理者模拟系统接收到管理者的连接请求，代理者管理器接受请求，返回成功应答给管理者并生成通讯通道C1；

3)管理者收到对端的应答建立通讯通道C2；

4)管理者管理已有的网元时，管理者从已有的网元信息中获取IP地址，并进行绑定该地址的动作，通讯适配层将截获通讯层的绑定动作，取代的是一个伪绑定动作，直接返回C2作为管理者建立的通道，管理者通过映射表T2将建立的通讯通道同该网元标识之间建立一个映射关系，完成通讯通道建立的转换过程，将建立的通道信息返回给通讯层，完成通讯通道建立的过程；

网元标识与通讯通道之间的映射表T2

网元1标识	网元1的通讯通道
		网元2标识	网元2的通讯通道
网元n标识	网元n的通讯通道

5)创建一个新的网元设备时，图形用户界面将要创建的网元信息下发给管理者，管理者的通讯层首先从下发的网元信息中获取该网元的IP地址，并进行绑定该地址的动作，通讯适配层将截获通讯层的绑定动作，取代的是一个伪绑定动作，直接返回C2作为管理者建立的通道，管理者通过映射表T2，将建立的通讯通道同该网元建立一个映射关系，完成通讯通道建立的过程，然后管理者再通过该通道C2将创建网元的操作下发给代理者模拟系统；

6)代理者模拟系统接收到管理者向代理者下发的创建新网元命令，代理者模拟系统中的代理者管理器根据创建网元命令中的网元标识和设备类型生成新的模拟代理者，来模拟该网元的特性，并将网元标识和该模拟代理者之间的对应关系加入到映射表T1中，然后，该模拟代理者通过代理者管理器返回管理者创建网元成功的应答；

3、用户操作的测试

1)任何通过图形用户界面下发给特定网元的操作到达管理者后，管理者首先根据网元标识从映射表T2中获取与代理者模拟系统之间的通讯通道，然后通过该通道下发给代理者管理器；

2)代理者管理器收到管理者的任何一个操作后，都先分析该操作所对应的网元标识，然后通过网元标识查找映射表T1获得对应的模拟代理者，并将该操作发送给找到的网元模拟代理者；

3)模拟代理者执行完毕后返回结果给代理者管理器，然后代理者管理器将结果上报管理者；

4)管理者收到代理者模拟系统的命令应答后，将执行结果返回给图形用户界面，完成一个具体操作的测试；

4、主动上报功能的测试

1)模拟代理者可以模拟实际网元设备的主动上报功能，所有网元主动上报的消息都将由该网元对应的模拟代理者产生并通过代理者管理器经由通讯通道传送给管理者；

2)任何通过多网元模拟系统上报的信息都将通过通讯适配层建立的通讯通道C1传递到管理者，然后经过管理者处理后上报给图形用户界面，完成主动上报信息的测试。

这样，我们就可以根据需要进行任何需要的测试操作过程。

下面以实例来明确描述本发明的仿真测试过程。

1、假设代理者模拟系统所在的计算机IP地址为192.192.192.1，提供服务的端口号为8000。在该计算机上运行多网元仿真系统，生成IP地址为192.192.192.1，端口号为8000的TCP/IP通讯服务器；

2、在IP地址为192.192.192.2的计算机上运行后台网管系统的图形用户界面和管理者，管理者读取配置文件，获得多网元仿真系统的IP地址和服务端口号，分别为192.192.192.1和8000；

3、管理者的通讯适配层发起同代理者模拟系统之间建链的请求；

4、代理者模拟系统接收到地址为192.192.192.2的管理者的建链请求后，返回接收请求的应答并生成通讯通道C1，将通讯通道C1保存在内存中；

5、管理者收到代理者模拟系统返回的建链成功的应答，建立通讯通道C2并予以在管理者内存中保存；

6、通过图形用户界面创建网元1，网元1的IP地址为192.192.192.3，服务的端口号为8000，图形用户将要创建的网元信息下发给管理者；

7、管理者接收到该操作后，从下发的操作报文信息中获取该网元的IP地址和端口号，并执行绑定操作，将绑定动作和所携带的网元地址信息传递给通讯适配层；

8、通讯适配层在获取对该IP地址和端口号进行建立连接的信息后，并不执行真正的绑定操作，而是将C2传递给管理者的通讯层；

9、管理者通过映射表T2将网元标识1和通讯通道C2之间建立一个映射关系；

10、管理者将要创建网元的的信息通过通讯通道C2下发给代理者管理器；

11、代理者模拟系统在收到创建网元的操作信息后，生成一组线程，模拟所创建的网元设备，该组线程号为入口线程的线程标识ID1，将网元标识1同线程组标识ID1建立映射关系，记录在映射表1中；

12、模拟代理者在生成模拟线程组后，将创建网元命令成功的应答通过通讯通道C1上报给管理者，对管理者来说，这个应答同真实的网元设备上报的没有任何区别；

13、管理者收到所述应答后，将应答进一步上报给图形用户界面；

14、对图形用户界面下发的其他用户操作，管理者都首先分析用户操作对应的网元标识为1，然后在表格T1中查找网元1对应的通讯通道C2，通过通讯通道C2将操作下发给模拟代理者；

15、代理者管理器收到管理者下发的用户操作后，分析网元标识为1，通过查找映射表T1获取发送的线程组标识ID1，将操作发送给该组线程；

16、该组线程执行成功后，将执行应答返回给代理者管理器并通过通讯通道C1上报给管理者；

17、管理者收到模拟代理者的应答后，将结果上报给图形用户界面，完成一个命令的测试过程；

18、网元1主动上报的信息也由ID1的线程组产生后通过代理者管理器上报给管理者；

19、管理者收到网元1发送的主动上报信息，处理后发送给图形用户界面，完成主动上报功能的处理测试。

本领域技术人员应该理解，本发明所述的系统和方法并不局限于所述实施例，可以在不脱离本发明思想的情况下对本发明作出各种修改和替代，而这些都是在本发明保护范围之内的。

Claims (4)

1.一种多网元仿真测试系统，包括图形用户界面、管理者和代理者模拟系统，所述代理者模拟系统包括代理者管理器和模拟代理者，

在系统初始化时，代理者模拟系统以所在计算机的IP地址和端口号创建一个通讯服务器；

管理者的通讯适配层发起同代理者模拟系统的建链请求，代理者模拟系统收到请求后，返回接受请求的应答并生成通讯通道C1，管理者收到代理者模拟系统建链成功的应答后建立通讯通道C2；

图形用户界面将要创建的网元的信息下发给管理者，管理者的通讯层从下发的网元信息中截获并绑定该要创建的网元的地址；

管理者的通讯适配层截获通讯层的绑定动作，直接返回通讯通道C2作为管理者建立的通道，管理者通过一个映射表T2建立通讯通道C2同网元的映射关系，然后管理者通过通讯通道C2将创建网元的操作下发给代理者模拟系统；

代理者模拟系统接收到下发的创建新网元的命令，代理者管理器生成一个新的模拟代理者来模拟该新网元的特性，并通过一个映射表T1建立网元同模拟代理者之间的对应关系；

通过图形用户界面下发针对该创建的新网元的用户操作，管理者通过网元和通讯通道关系表来查找该新网元对应的通讯通道C2，通过该通讯通道C2将操作发给代理者模拟系统，代理者模拟系统通过网元和模拟代理者关系表来查找该新网元对应的模拟代理者，模拟代理者操作成功后，将执行应答返回给代理者管理器并通过通讯通道C1上报给管理者，管理者进一步将结果上报给图形用户界面，完成一个测试过程。

2.根据权利要求1所述的多网元仿真测试系统，其特征在于：模拟代理者能够模拟实际设备的主动上报功能，网元对应的模拟代理者产生该网元主动上报的消息，并通过代理者管理器经由通讯通道C1传送给管理者，然后经过管理者处理后上报给图形用户界面，完成主动上报信息的测试。

3.一种实现多网元仿真测试的方法，实施该方法的系统包括图形用户界面、管理者和代理者模拟系统，所述代理者模拟系统包括代理者管理器和模拟代理者，该方法包括如下步骤：

(1)系统初始化，代理者模拟系统以所在计算机的IP地址和端口号创建一个通讯服务器；

(2)管理者的通讯适配层发起同代理者模拟系统建链的请求，代理者模拟系统收到请求后，返回接受请求的应答并生成通讯通道C1，管理者收到代理者模拟系统建链成功的应答后建立通讯通道C2；

(3)图形用户界面将要创建的网元的信息下发给管理者，管理者的通讯层从下发的网元信息中截获并绑定该要创建的网元的地址；

(4)管理者的通讯适配层截获通讯层的绑定动作，直接返回通讯通道C2作为管理者建立的通道，管理者通过一个映射表T2建立通讯通道C2同网元的映射关系，然后管理者通过通讯通道C2将创建网元的操作下发给代理者模拟系统；

(5)代理者模拟系统接收到下发的创建新网元的命令，代理者管理器生成一个新的模拟代理者来模拟该新网元的特性，并通过一个映射表T1建立网元同模拟代理者之间的对应关系；

(6)通过图形用户界面下发针对该创建的新网元的用户操作，管理者通过网元和通讯通道关系表来查找该新网元对应的通讯通道C2，通过该通讯通道C2将操作发给代理者模拟系统，代理者模拟系统通过网元和模拟代理者关系表来查找该新网元对应的模拟代理者，模拟代理者操作成功后，将执行应答返回给代理者管理器并通过通讯通道C1上报给管理者，管理者进一步将结果上报给图形用户界面，完成一个测试过程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：模拟代理者能够模拟实际设备的主动上报功能，网元对应的模拟代理者产生该网元主动上报的消息，并通过代理者管理器经由通讯通道C1传送给管理者；然后经过管理者处理后上报给图形用户界面，完成主动上报信息的测试。

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