CN100437514C - 银行主机压力测试方法及测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种银行主机压力测试方法，该方法包括步骤：依据可执行的业务流列表，配置测试所需的交易类型及各类交易所占比例；组装交易报文首部和交易报文数据区，生成交易流；向主机发送交易流，并处理主机返回的测试结果。本发明通过配置、动态调整交易类型、各类型交易比例以及交易报文数据构成，不但非常灵活，而且能够实现更加接近真实生产情况的压力测试，使测试结果更为可信。本发明还公开了一种测试机，用于对银行主机进行压力测试。

Description

银行主机压力测试方法及测试机

技术领域

本发明涉及软件工程中的软件测试技术领域，尤其涉及一种银行主机压力测试方法及测试机。

背景技术

对于交易量大、实时性要求高的银行系统，维持高效的主机性能是十分重要的，否则容易在某些关键时点出现堵塞，严重时甚至出现宕机现象。特别是近年来，各家银行为了规范统一业务操作、提高风险控制能力、降低运行成本，纷纷启动数据集中工程，目的是将全行的核心业务逐步在若干个总行数据处理中心集中处理。但随着数据集中工程的深入，越来越多的业务转向集中处理，由此带来的主机运行风险也逐渐加大。

压力测试作为银行主机性能测试的一个重要方法，通过向主机不断增加压力，直到性能指标超过预定指标或达到饱和状态，以确定主机在极限情况下的吞吐能力，尽早发现可能存在的瓶颈，以便对主机性能进行优化。

目前一种作法是在银行系统投入上线之前让所有未来使用系统的人在某段时间参加测试，模拟实际状况确定主机可正常运作的范围。但是这样会花费大量的人力和物力，有些在实践中甚至是不可行的。

另一种作法是由银行前台压力测试工具发起，通过复制回放的方式实现。这种方式首先录制要测试的交易，然后对输入的部分字段做参数化处理，最后进行回放，并实时监控前台的回放执行情况。但是由于采用录制回放，可扩展性差，同时它的参数化能力也因事先固定而显得不足；而且由于从前台发起，很难对主机产生足够的压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种银行主机压力测试方法及测试机，以便对银行主机进行有效且灵活的压力测试。

为此，本发明采用如下技术方案：一种银行主机压力测试方法，该方法包括步骤：依据可执行的业务流列表，配置测试所需的交易类型及各类交易所占比例；组装交易报文首部和交易报文数据区，生成交易流；向主机发送所述交易流，并处理主机返回的测试结果。

所述方法还包括：依据银行业务更新情况，动态调整测试所需的交易类型及各类型交易所占比例。

所述方法还包括：依据交易执行模式、交易执行机构类型、交易执行柜员类型或交易授权类别，动态调整交易报文首部；

依据帐号、机构号、柜员号或终端号，动态调整交易报文数据区。

所述方法还包括：参考主机反馈的测试结果，动态调整向主机发送交易流的频率及强度。

所述方法还包括：判断各种交易逻辑关系，将关联的业务进行整合；将整合交易流作为发往主机的用于测试的交易流。

一种测试机，用于对银行主机进行压力测试，该测试机包括交易配置单元、交易报文组装单元、对外接口单元和测试结果处理单元；

所述交易配置单元，用于依据可执行的业务流列表，配置测试所需的交易类型及各类交易所占比例；所述交易报文组装单元，用于对交易配置单元确定的各类交易进行组装，包括组装报文首部和报文数据区，生成交易流；所述对外接口单元，用于将交易报文组装单元生成的交易流发送给主机；并且接收主机返回的测试结果信息，并将测试结果信息提供给测试结果处理单元分析和处理。

所述测试机还包括中心控制单元，所述中心控制单元包括交易流发送调整子单元和交易报文调整子单元；所述交易流发送调整子单元，依据测试结果处理单元提供的测试结果，调整对外接口单元发送交易流的频率及强度；所述交易报文调整子单元，依据交易配置单元最新的交易配置情况，对交易报文组装单元组装的交易报文进行管理和控制。

所述交易流发送调整子单元从交易报文调整子单元获取最新的交易报文组装情况，将对外接口单元发送各类交易流的比例和频率进行适应性调整。

所述测试机还包括可执行业务流列表；所述可执行业务流列表，保存有银行支持的业务信息，为所述交易配置单元配置交易类型和比例提供依据。

所述测试机还包括用户表，保存有交易报文数据区的数据，为所述交易报文组装单元组装交易报文提供数据。

本发明采用上述技术方案，带来很多有益技术效果，比如：

(1)根据银行业务情况配置交易组成，可扩展能力强，可方便对交易类型及各类交易比例进行动态调整，实现接近真实生产情况，实现有效的压力测试；

(2)根据测试要求，动态调整交易报文数据组成，非常灵活，且更接近真实生产环境中的交易报文构成情况，使压力测试结果更为可信；

(3)除了进行简单的交易配置外，测试机自动执行对主机的压力测试，不需要过多的人为干预，维护简单，节省人力物力和测试成本。

附图说明

图1为本发明压力测试系统示意图；

图2为本发明压力测试流程图；

图3为本发明压力测试实施例流程图；

图4为本发明压力测试平台逻辑示意图；

图5为本发明测试机结构示意图。

具体实施方式

本发明根据银行业务类型配置交易组合，并动态调整测试交易流的报文组成；通过向主机不断发送交易流以及处理测试反馈结果，来完成对银行主机的压力测试。

如图1所示，为本发明的压力测试系统示意图，包括测试机和主机。测试机采用IBM提供的TPNS(TeleProcessing Network Simulator，网络远程处理仿真器)测试环境，TPNS与运行系统的是通过CTC(Channel to Channel)连接的。通过测试机模拟前台向主机VTAM通信层发送交易流，并对返回的测试结果进行分析。

TPNS是业内领先的终端和网络仿真测试工具，它模拟真实的操作环境，将测试分配的硬件都放置于仿真处理系统内部，这样就有效控制了到达电子处理子系统或应用程序的消息堵塞，不再需要大量的终端硬件，也节省了终端操作时间。本发明TPNS运行的测试机可以为OS/390系列主机，在测试时，TPNS独立于系统运行，系统无需改变。TPNS提供了脚本定义语言STL(Structured Translator Language)。

在本发明中，将测试案例划分为交易流和业务流。

交易流(Transaction Flow，简称TF)：由单个独立的交易组成；

业务流(Business Flow，简称BF)：由一个或一个以上关联的交易组成，体现某一类业务的操作。

例如，活期存折的支取业务，是由活期支取交易和存折打印交易组成的。可以说一个业务流是由一个或一个以上交易流组成的。

测试机通过向主机发送交易流来对其施加压力，因此配置交易类型和比例、组装交易报文是确保测试准确实施的关键因素。

如图2所示，实施银行主机压力测试的方法包括以下步骤：

步骤201：通过业务情况配置交易组成；生成交易流配置表；

例如，某银行支持业务1、业务2和业务3，各种业务又由不同交易组成，如表1所示：

表1

通过业务包含的交易，确定测试交易的组合；根据各种业务在银行中所占的比重以及业务包含的交易，确定各种交易在交易组合中的比例。例如，业务1占银行总业务的30％、业务2占40％，业务3占30％，假设各种交易在各种业务中比重相同，可知，交易1至交易6比例为3∶3∶6∶7∶4∶4。在确定了测试交易的组成后，生成交易流配置表，它包含了各类交易的执行模式、交易执行机构类型、交易执行柜员类型以及交易授权类别等有关交易的配置信息。

步骤202：组装交易报文，生成交易流；

交易流也就是要发往主机对其测试的数据报文，交易报文由报文首部和报文数据区两部分组成。

首先，要组装报文首部：通过步骤201确定的交易流配置表，组装交易报文首部；

其次，组装报文数据区：根据有效的数据列表来完成报文数据区的组装。其中有效的数据列表是预存在测试机的数据文件，它能够使某些输入栏位根据需要随意地选取一组有效数据中任何一个，有效数据包括：帐号、机构号、柜员号和终端号等。

组装报文首部和报文数据区后，也即完成了交易流的组装。

需要说明的是，在实际组装时，可根据测试要求，采用不同的测试数据调整交易报文，也就是通过选择交易流配置表和数据列表中不同的内容，改变交易报文。这种方式使得交易报文组装更加灵活，能够对主机进行全方位的测试。

步骤203：测试机向主机发送交易流，对其施加压力；

前面步骤201和步骤202是交易流的配置和生成过程，也可以说是正式测试的前期准备工作，而步骤203是启动测试的过程。由于主机压力测试需要完全模拟银行实际情况，所以交易抽样选取比较复杂，其中最重要的是确定交易发送比例的分布。除了步骤201中根据业务确定交易比例分配外，在测试过程中，可动态调整各种交易流的发送频率和比例。

步骤204：测试机接收、分析主机返回的测试结果。

对接收到的测试结果与预先建立的主机性能指标进行分析和比对，对主机实际性能作分析报告，根据测试报告对主机性能进一步优化。

在实际测试中，根据交易分析、相关业务逻辑确定交易之间的关系，对关联交易进行整合。比如：提入交换票据数据复核、重要单据初始化、凭证出售维护三个交易，业务逻辑是重要单据初始化后凭证出售维护然后进行提入交换票据数据复核，所以可以对他们进行整合，作为联动交易进行测试。如果目标交易依赖于其他交易，必须对他们进行整体分析，确认输出输入关系，理顺交易测试流程，避免不必要的重复测试和复杂性。

对主机进行压力测试是一个比较复杂的过程，实施过程分为：

(1)准备/启动阶段；

确定压力测试的总体计划和初步测试方法；

收集、分析生产环境数据和相关信息，确定联机压力测试的交易和比例；

对联机压力测试交易进行详细分析；

(2)TPNS培训、编码和单元测试阶段；

TPNS环境的检查和系统性的TPNS培训；

讨论确定压力测试的命名规范、Script编写模板和详细测试方案；

编写交易的Script并进行单元测试；

(3)TPNS Script整体测试/单机环境压力测试阶段；

TPNS Script的集成与整体测试；

生成TPNS用户表的JCL(Job Control Language)的编写、测试；

单机环境进行应用的测试与优化；

(4)Sysplex环境压力测试阶段；

Sysplex环境下的系统、应用验证以及数据转换；

Sysplex环境应用测试与优化；

编写生成更多分行数据的Script并进行数据生成；

TPNS Script进行相应的调整；

(5)TPNS Script优化阶段；

调整TPNS网络定义并进行测试；

(6)正式测试和报告准备阶段。

进行正式的联机压力测试，并形成压力测试报告。

压力测试的具体实施过程应注意以下几个方面：

①在条件允许的情况下应尽可能接近实际生产环境，包括系统环境的设置、数据量的大小、交易的选择和比例的确定等方面，这样才能保证测试的有效性；

②压力测试的交易及比例的确定首先从生产环境上收集连续三天所有交易的每小时执行次数以及通过工具收集消耗较多主机资源的交易信息，经过整理得出各交易执行的执行比例和高峰时期(或一些关键时段的执行比例)，同时到实际网点进行抽样调查进行验证；根据上述信息并考虑人力资源以及时间安排等因素，最终确定参与压力测试的交易及比例的确定，其中，应包含消耗较多主机资源的交易并加大高峰时段交易的比例。值得注意的是，每次在执行完测试以后，应检查测试结果中的各交易执行的正确率以及执行比例与需要达到的比例之间的误差是否有效，防止部分交易执行比例过高导致测试结果不准确。一般情况下，测试误差率不超过1％为正常，否则此次测试结果视为无效；

③压力测试的数据准备：为了获取最真实的测试结果，应尽量使用真实的数据；但是如果条件不允许，可以通过TPNS Script开户的方法制造出大量新的数据。在制造数据的时候尽可能参照实际情况防止数据造成测试结果的不合理。由于需要反复进行测试和反复生成新的交易输入数据，通过写JCL和程序自动生成用户表；

④压力测试的交易测试和发现瓶颈的方法：压力测试的目的并不仅仅是得到系统的吞吐能力，更主要的是发现可能存在的瓶颈并加以解决。在具体测试过程中，使用了一些工具(如Omeg Monitor)对系统和交易进行监控帮助查找存在的瓶颈。具体的执行分为三步：第一步：单交易单终端的测试：记录测试交易的CPU运行时间、反应时间和访问数据库数目多的交易，对于CPU运行时间或反应时间长的交易，多次访问数据库的交易进行分析或相应修改；第二步：单交易多终端的测试：由于同一个交易的执行路径比较相近，访问的数据库大致相同，因此多终端单交易压力测试方法是发现交易瓶颈特别是数据库瓶颈(HotSpot DB)的一种非常行之有效的方法。在测试时对于等待锁(Lock)、I/O或吞吐率低的交易进行观察以发现系统和应用的瓶颈。

如图3所示，为银行主机压力测试的实施例流程，包括以下步骤：

步骤301：根据实际情况，提出压力测试需求；

步骤302：建立压力测试系统环境；

步骤303：配置交易组成，包括交易类型以及各类交易所占比例；

步骤304：建立交易分析表；

步骤305：编写相关交易的STL；

步骤306：对每笔交易进行单元测试；

步骤307：编写压力测试NET文件；

步骤308：调用压力测试NET文件，向主机发送交易流，对主机施加压力；

必要时，可在正式压力测试前做一些预测试，观察主机系统资源的使用情况，收集并统计响应时间等实验数据，评估测试环境的承载能力及测试流程。

步骤309：记录主机资源使用情况，收集并统计响应时间等信息，建立图标以做分析使用；

可通过实时监控和统计报表工具对测试结果进行辅助分析，这类工具包括Display Monitor和OmegaMon II For CICIS等。

步骤310：整个测试结束，编写测试报告和主机性能优化建议书。

从上面对本发明的介绍不难看出，通过动态调整交易类型、各类交易比例以及交易报文数据构成，使得发往主机的交易流能够灵活变化，更接近真实生产环境下的交易情况，有助于给主机施加足够的压力，使得测试结果更加可信。

参见图4，为本发明压力测试平台的总体架构逻辑示意图，现对各模块进行说明，如表2所示：

表2

模块名	模块功能概述
		压力测试工具	驱动主程序
业务流控制	根据可执行的业务流列表对业务流进行控制、配比、调度
		可执行业务流列表	包括业务流名(与业务流STL程序对应)、业务流执行比率
通信连接	建立与主机通信层的连接
		初始化变量表	初始化变量表
变量表	分平台使用的变量部分及应用STL程序所使用的变量部分
		应用业务流程序	根据所测试的内容编写的交易流程序
中断通信连接	断开与主机通信层的连接
		准备交易报文组装	准备组装交易输入报文
组装交易报文首部	根据交易流配置表组装交易的输入报文首部(INPUT HEAD)
		交易流配置表	包含交易执行模式、交易执行机构类型、交易执行柜员类型、交易授权类别
应用交易流程序	根据测试交易而编写，用于组装相应交易的输入报文数据区
		发送交易流	完成整个交易输入报文，发送交易并对交易返回做分析
交易流	根据输入报文首部及数据区完成整个交易输入报文的组装
		用户表	有效的数据列表，使某些输入栏位可根据需要随意地选取一组有效数据中任何一个(如账号、机构号、柜员号、终端号等)

本发明还提供一种测试机，用于对银行主机进行压力测试，如图5所示，该测试机包括交易配置单元501、交易报文组装单元502、对外接口单元503和测试结果处理单元504。

在实际应用中，银行根据业务情况，确定各业务包含的交易种类以及各交易所占比例。交易配置单元501获取业务情况，根据业务情况配置交易信息，主要包括配置交易类型以及各类型交易所占比例，在配置完成后，指示交易报文组装单元502对确定的各类交易进行组装，以便生成测试所需的交易流，交易报文由报文首部与报文数据区组成，在具体组装过程中，是依据测试机预存的有关交易影响因素来进行动态调整的，这些交易信息包括交易执行模式、交易执行机构类型、交易执行柜员类型、交易授权类型、帐号、机构号、柜员号、终端号等等，根据各种影响因素的充分考虑，最终组装成交易流。对外接口单元503负责测试机与外界的通信，特别是与主机的信息交互，对外接口单元503从交易报文组装单元502获取到组装好的交易流后，将各类交易流以一定比率和频率发送给主机，对主机施加压力；同时，对外接口单元503接收主机返回的有关测试结果信息，并发送给测试结果处理单元504，由测试结果处理单元504对测试结果做分析和处理。

优选地，测试机还包括中心控制单元505，它用来控制交易配置单元501、交易报文组装单元502、对外接口单元503和测试结果处理单元504统一协调工作。中心控制单元505又包括交易流发送调整子单元511和交易报文调整子单元512；交易流发送调整子单元511根据测试结果处理单元504从主机接收到的测试结果，将对外接口单元503发送交易流的频率及强度进行动态调整，以确保对主机施加合理有效的压力；交易报文调整子单元512根据交易配置单元501最新的交易配置情况，对交易报文组装单元502组装的交易报文进行管理和控制，以确保在交易配置改变时，能够及时更新交易报文的组成，为压力测试的准确性提供保证；同时，交易流发送调整子单元511从交易报文调整子单元512获取最新的交易报文组装情况，将对外接口单元503发送各类交易流的比例和频率进行适应性调整。测试机还包括可执行业务流列表，它保存有银行支持的业务信息，为交易配置单元501配置交易类型和比例提供依据；测试机还包括用户表，它保存有交易报文数据区的数据，为交易报文组装单元502组装交易报文提供数据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种银行主机压力测试方法，其特征在于包括：

依据可执行的业务流列表，配置测试所需的交易类型及各类交易所占比例；

组装交易报文首部和交易报文数据区，生成交易流；

向主机发送所述交易流，并处理主机返回的测试结果。

2、根据权利要求1所述的银行主机压力测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

依据银行业务更新情况，动态调整测试所需的交易类型及各类型交易所占比例。

3、根据权利要求1或2所述的银行主机压力测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

依据交易执行模式、交易执行机构类型、交易执行柜员类型或交易授权类别，动态调整交易报文首部；

依据帐号、机构号、柜员号或终端号，动态调整交易报文数据区。

4、根据权利要求3所述的银行主机压力测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

参考主机反馈的测试结果，动态调整向主机发送交易流的频率及强度。

5、根据权利要求3所述的银行主机压力测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断各种交易逻辑关系，将关联的业务进行整合；将整合交易流作为发往主机的用于测试的交易流。

6、一种测试机，用于对银行主机进行压力测试，其特征在于包括交易配置单元、交易报文组装单元、对外接口单元和测试结果处理单元；

所述交易配置单元，用于依据可执行的业务流列表，配置测试所需的交易类型及各类交易所占比例；

所述交易报文组装单元，用于对交易配置单元确定的各类交易进行组装，包括组装报文首部和报文数据区，生成交易流；

所述对外接口单元，用于将交易报文组装单元生成的交易流发送给主机；并且接收主机返回的测试结果信息，并将测试结果信息提供给测试结果处理单元分析和处理。

7、根据权利要求6所述的测试机，其特征在于，还包括中心控制单元，所述中心控制单元包括交易流发送调整子单元和交易报文调整子单元；

所述交易流发送调整子单元，依据测试结果处理单元提供的测试结果，调整对外接口单元发送交易流的频率及强度；

所述交易报文调整子单元，依据交易配置单元最新的交易配置情况，对交易报文组装单元组装的交易报文进行管理和控制。

8、根据权利要求7所述的测试机，其特征在于，所述交易流发送调整子单元从交易报文调整子单元获取最新的交易报文组装情况，将对外接口单元发送各类交易流的比例和频率进行适应性调整。

9、根据权利要求6、7或8所述的测试机，其特征在于，所述测试机还包括可执行业务流列表；

所述可执行业务流列表，保存有银行支持的业务信息，为所述交易配置单元配置交易类型和比例提供依据。

10、根据权利要求6、7或8所述的测试机，其特征在于，所述测试机还包括用户表；

所述用户表，保存有交易报文数据区的数据，为所述交易报文组装单元组装交易报文提供数据。

Images