CN101232410A - Wap网关性能的测试方法及系统 - Google Patents

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CN101232410A CNA200810008355XA CN200810008355A CN101232410A CN 101232410 A CN101232410 A CN 101232410A CN A200810008355X A CNA200810008355X A CN A200810008355XA CN 200810008355 A CN200810008355 A CN 200810008355A CN 101232410 A CN101232410 A CN 101232410A
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刘钧毅
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Abstract

本发明提供一种WAP网关性能的测试方法及系统。该系统包括WAP网关，还包括客户端仿真器，与WAP网关连接，用于模拟移动用户终端，仿真WAP终端和无线接入网络，实现WAP1.2和WAP2.0协议及基于其上的业务流量；服务器仿真器，与WAP网关连接，用于模拟Web服务器以及数据业务平台，实现HTTP协议和基于其上的业务流量。该方法包括步骤1、客户端仿真器模拟WAP终端向WAP网关发送连接请求；步骤2、WAP网关向客户端仿真器返回响应；步骤3、客户端仿真器判断该响应，若为成功响应，则与WAP网关保持连接，模拟另一WAP终端返回步骤1依次执行；否则，执行步骤4，户端仿真器根据WAP网关返回的成功响应的数目得到WAP网关的最大并发连接数。

Description

WAP网关性能的测试方法及系统
本申请为2005年10月14日递交的申请号为200510112828.7的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种WAP网关性能的测试方法，尤其是一种利用仿真客户端和仿真服务器的WAP网关性能的测试方法。本发明还涉及一种WAP网关性能测试系统。
背景技术
WAP网关既有代理服务器的功能，又兼具网关的功能，因此统称WAP网关，其主要有协议转换和编解码功能。WAP网关连接移动通信网络和Internet，移动终端通过WAP网关可以访问到Internet上的内容服务器，从而获得Internet内容服务器提供的丰富的信息服务。
随着WAP协议的2.0版的推出，便出现了WAP2.0网关，WAP2.0网关集成了WAP1.2和WAP2.0的所有功能。如图1所示，为WAP2.0网关所在网络环境的示意图，WAP终端20通过GSM CSD/GPRS21等无线接入网络与WAP2.0网关1进行交互，而WAP2.0网关1通过Internet31和各种应用服务器30进行交互。WAP终端20及其无线网络侧称为无线侧，而Internet和各种应用服务器30一侧称为有线侧，WAP终端20通过无线网路向WAP2.0网关发出业务请求，由WAP2.0网关1向应用服务器30转发，应用服务器30回复响应，并由WAP2.0网关转发与WAP终端20。
随着WAP2.0技术和相关业务的迅速发展，网关设备的处理性能直接关系到网络运营的质量，因此对WAP2.0网关质量的测试非常重要。现有的对WAP2.0网关的测试还局限于通过大量PC，使用相应的软件程序模拟用户行为进行WAP2.0测试，而没有专门的性能测试系统。在测试过程中可能要使用很多的PC才能测试出WAP2.0网关的性能，因此测试成本非常高，而且非常繁琐。
发明内容
本发明的第一个方面是提供一种WAP网关性能测试系统，实现利用仿真器模拟网络设备，测试WAP网关性能。
本发明的第二个方面是针对现有技术的不足，提出一种WAP网关性能的测试方法，可以非常灵活和方便的测试WAP网关的性能。
本发明的第一个方面通过一些实施例提供了如下的技术方案：
一种WAP网关性能的测试系统，包括WAP网关，还包括客户端仿真器，与所述WAP网关连接，用于模拟移动用户终端，仿真WAP终端和无线接入网络，实现WAP1.2和WAP2.0协议及基于其上的业务流量；
服务器仿真器，与所述WAP网关连接，用于模拟Web服务器以及数据业务平台，实现HTTP协议和基于其上的业务流量。
本发明第一个方面的实施例中，客户端仿真器和服务仿真器的结构比其所模拟的设备和网络要简单，可以模拟出WAP网关系统可见的协议和业务流量。将WAP网关独立出来，完全用客户端仿真器和服务仿真器模拟与WAP网关交互的网络设备，可确保测试的准确性。
本发明的第二个方面通过一些实施例提供一种WAP网关性能的测试方法，包括如下步骤：
步骤101、客户端仿真器模拟WAP终端向WAP网关发送连接请求；
步骤102、所述WAP网关向所述客户端仿真器返回响应；
步骤103、所述客户端仿真器判断该响应，若为成功响应，则与所述WAP网关保持连接，模拟另一WAP终端返回步骤101依次执行；否则，执行步骤104；
步骤104、所述客户端仿真器根据所述WAP网关返回的成功响应的数目得到WAP网关的最大并发连接数。
应用该方法可以方便地测试出WAP网关可以同时连接多少个WAP终端。
附图说明
图1为WAP2.0网关所在网络环境的示意图；
图2本发明WAP网关性能的测试方法的结构图；
图3为本发明WAP网关性能的测试方法的协议栈示意图；
图4为本发明WAP网关性能的测试方法测试最大并发连接数的方法流程图；
图5为本发明WAP网关性能的测试方法测试最大请求处理速率的方法流程图之一；
图6为本发明WAP网关性能的测试方法测试最大请求处理速率的方法流程图之二；
图7为本发明WAP网关性能的测试方法另一种测试最大请求处理速率的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。
本发明是将WAP2.0网关独立出来，完全脱离除网关之外的其他网络设备，利用仿真客户端和仿真服务器模拟与网关交互的其他网络设备，以测试WAP2.0网关的性能。
结合图1和图2所示，本发明利用客户端仿真器1来模拟移动用户，仿真WAP终端20和GSM CSD/GPRS20等无线接入网络，而用服务器仿真器3来仿真Internet21和各种应用服务器30，以及无线运营商提供的各种数据业务平台，如MMS(Multimedia Message Service多媒体消息服务)和KJava(指基于Java的一种下载业务，由于是针对手机的程序，尺寸都比较小，大概几个KB左右，所以叫Kjava)下载等业务模型，即利用客户端仿真器1可以模拟多个移动用户(通过GGSN)，利用服务器仿真器3模拟多个Web服务器，以及无线运营商提供的各种数据业务平台，如MMS(Multimedia MessageService多媒体消息服务)和KJava(指基于Java的一种下载业务，由于是针对手机的程序，尺寸都比较小，大概几个KB左右，所以叫Kjava)下载等业务模型，并且均与WAP2.0网关2相连接。客户端仿真器1和服务器仿真器3的结构比其所模拟的设备和网络要简单，可以模拟出WAP网关系统可见的协议和业务流量。客户端仿真器1可以仿真WAP1.2和WAP2.0协议及基于其上的业务流量；服务器仿真器3可以仿真HTTP协议和基于其上的业务流量。WAP1.2协议的最高层是WSP协议，WAP2.0协议的最高层是WHTTP协议。即图1中的无线侧和有线侧分别用客户端仿真器1和服务器仿真器3来替换，即可得到如图2所示的本发明的结构。因此将WAP2.0网关2独立出来，完全脱离除WAP2.0网关2以外的其他网络设备，完全用客户端仿真器1和服务器仿真器3模拟了和WAP2.0网关2交互的网络设备(如GGSN和Web Server)，可以确保测试的准确程度。
WAP2.0网关的主要功能在于传输层的处理，WAP2.0网关在移动数据业务处理中是无线侧和有线侧交互的节点，在无线侧使用的是Wireless ProfiledTCP协议栈，在有线侧则使用的是标准的TCP协议栈。
WTCP(Wireless Transmission Control Protocol无线传输控制协议)是针对无线传输的特点制定的基于TCP的协议栈，对标准的TCP协议栈进行了如下的优化：
1、大的窗口(Large Window Size)
2、大的初始化窗口(Large Initial Window)
3、窗口衡量选项(Window Scale Option)
4、MTU比默认的MTU更大(MTU Larger than Default IP MTU)
5、选择性确认(Selective Acknowledgement)
如图3所示，针对WTCP的特点，本发明根据WTCP的优化选项构建新的协议栈，主要包括如下几项：
1、可调整的窗口大小
可以随意调整窗口大小，根据不同测试标准的需求可以使用不同的窗口大小进行测试
2、可调整的MTU大小
可以根据不同测试标准以及不同WAP2.0网关设备的要求，随意调整MTU的大小，而不是默认的1500字节；
3、TCP的SACK选项
TCP Option选项中增加SACK选项，满足WTCP协议栈的要求。
基于构建完备的WTCP协议栈，可以在WTCP之上进行各种应用层测试，如HTTP over WTCP，使用WAP网关作为代理向服务器发送WHTTP请求。即客户端仿真器与WAP20.网关之间为WTCP协议，WAP20.网关和服务器仿真器之间为TCP协议。
如图4所示，为本发明的WAP网关性能的测试方法测试最大并发连接数的方法流程图，测试方法为：
步骤101、客户端仿真器模拟WAP终端向WAP2.0网关发送连接请求；
步骤102、WAP2.0网关向客户端仿真器返回响应；
步骤103、客户端仿真器判断该响应，如果为成功响应则与WAP2.0网关保持连接，模拟另一WAP终端执行步骤101；否则执行步骤104；
步骤104、该客户端仿真器根据WAP2.0网关返回的所有成功响应的数目，即与WAP2.0网关建立连接的数目即为本WAP2.0网关的最大并发连接数，即WAP2.0网关支持的最大并发连接数。
因为WAP2.0网关只能同时连接数量有限的WAP终端，此方法就是为了测试该WAP2.0网关可以同时连接多少WAP终端。
如图5和图6所示，为本发明测试最大请求处理速率的方法流程图，因为本方法流程非常大，因此分成两幅图描述，途中相同的字母A、B和C表示连接点，测试方法为：
步骤201、客户端仿真器模拟N个WAP终端向WAP2.0网关发送N个第一连接请求；
步骤202、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述N个第一连接请求对应的N个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立N个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送与所述N个第一连接请求数目相同的N个第二连接请求；
步骤203、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与N个第二连接请求相对应的N个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立N个连接通道；
步骤204、所述客户端仿真器基于所述N个连接通道，在每一个连接通道上模拟一个WAP终端按照相同的速率向WAP2.0网关发送业务请求；即按照NM/S的速率向WAP2.0网关发送业务请求；
步骤205、所述WAP2.0网关向服务器仿真器转发所述业务请求；
步骤206、所述服务器仿真器根据所述业务请求向WAP2.0网关返回第三响应；
步骤207、所述WAP2.0网关向客户端仿真器转发所述第三响应；
步骤208、客户端仿真器判断所述第三响应，如果均为成功响应则断开所述N个连接通道，执行步骤211；如果包含失败响应，则断开所述数个连接通道，执行步骤221；
步骤211、客户端仿真器模拟N个WAP终端向WAP2.0网关，发送N个第一连接请求；
步骤212、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述N个第一连接请求对应的N个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立N个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送与第一连接请求数目相同的N个第二连接请求；
步骤213、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与N个第二连接请求相对应的N个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立N个连接通道；
步骤214、所述客户端仿真器基于所述N个连接通道，在每一个连接通道上模拟WAP终端增大发送速率按照Mi/SM/S分别向WAP2.0网关发送业务请求；即发送速率为NMi/S；
步骤215、所述WAP2.0网关向服务器仿真器转发所述业务请求；
步骤216、所述服务器仿真器根据所述业务请求向WAP2.0网关返回第三响应；
步骤217、所述WAP2.0网关向客户端仿真器转发所述第三响应；
步骤218、客户端仿真器判断所述第三响应，如果均为成功响应则断开所述N个连接通道，执行步骤211；如果包含失败响应，则断开所述N个连接通道，执行步骤221；
步骤221、客户端仿真器模拟N个WAP终端向WAP2.0网关，发送与第一次发送连接请求数目相同的N个第一连接请求；
步骤222、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述N个第一连接请求对应的N个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立N个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送N个第二连接请求；
步骤223、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与N个第二连接请求相对应的N个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立N个连接通道；
步骤224、所述客户端仿真器基于所述数个连接通道，在每一个连接通道上模拟WAP终端，按照出现失败响应所对应的业务请求的发送速率，和最后一次均为成功的响应所对应的业务请求的发送速率平均后的速率，分别向WAP2.0网关发送业务请求；
步骤225、所述WAP2.0网关向服务器仿真器转发所述业务请求；
步骤226、所述服务器仿真器根据所述业务请求向WAP2.0网关返回第三响应；
步骤227、所述WAP2.0网关向客户端仿真器转发所述第三响应；
步骤228、客户端仿真器判断所述第三响应，如果均为成功响应则断开所述N个连接通道，执行步骤230；如果包含失败响应，则断开所述N个连接通道，执行步骤240；
步骤230、所述客户端仿真器判断该均为成功响应所对应的业务请求的发送速率，与最后一次包含失败响应所对应的业务请求的发送速率是否可以平均，如果可以平均则执行步骤231，否则执行步骤250；
步骤231、客户端仿真器模拟N个WAP终端向WAP2.0网关，发送N个第一连接请求；
步骤232、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述N个第一连接请求对应的N个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立该N个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送与第一连接请求数目相同的N个第二连接请求；
步骤233、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与数个第二连接请求相对应的N个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立该N个连接通道；
步骤234、所述客户端仿真器基于所述N个连接通道，在每一个连接通道上模拟WAP终端，按照均为成功响应的对应业务请求的发送速率，和最后一次包含失败响应的对应业务请求的发送速率平均后的速率，分别向WAP2.0网关发送业务请求，执行步骤225；
步骤240、所述客户端仿真器判断该包含失败响应所对应的业务请求的发送速率，与最后一次均为成功响应所对应的业务请求的发送速率是否可以平均，如果可以平均则执行步骤241，否则执行步骤250；
步骤241、客户端仿真器模拟N个WAP终端向WAP2.0网关，发送与第一次发送连接请求数目相同的N个第一连接请求；
步骤242、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述N个第一连接请求对应的N个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立N个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送与第一连接请求数目相同的N个第二连接请求；
步骤243、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与N个第二连接请求相对应的N个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立N个连接通道；
步骤244、所述客户端仿真器基于所述N个连接通道，在每一个连接通道上模拟WAP终端，按照包含失败响应所对应的业务请求发送速率，和最后一次均为成功响应所对应业务请求发送速率平均后的速率，分别向WAP2.0网关发送业务请求，执行步骤225；
步骤250、该客户端仿真器根据所述第三响应得到WAP2.0网关的最大请求处理速率。
在步骤230，客户端仿真器判断出本次均为成功响应所对应的业务请求的发送速率，与上次包含失败响应对应的业务请求的发送速率不可以平均，则说明本次发送业务请求的速率与上次包含失败响应对应的业务请求的发送速率相差1，因此本次全部成功响应对应的业务请求的发送速率为一个连接通道的最大业务处理速率，与连接通道数目N的乘积即为本网关的最大请求处理速率，即WAP2.0网关支持的最大HTTP处理速率。
在步骤240，客户端仿真器判断出本次包含失败响应所对应的业务请求的发送速率与上次全部成功响应对应的业务请求的发送速率不可以平均，则说明本次包含失败响应对应的业务请求的发送速率与上次全部成功响应对应的业务请求的发送速率相差1，因此上次全部成功响应对应的业务请求的发送速率为一个连接通道的最大业务处理速率，与连接通道数目N的乘积即为本网关的最大请求处理速率。
如图7所示，为本发明的为本发明测试最大请求处理速率的另一方法流程图，测试方法为：
步骤301、客户端仿真器模拟Ni个WAP终端向WAP2.0网关发送Ni个第一连接请求；
步骤302、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述Ni个第一连接请求对应的Ni个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立Ni个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送与所述Ni个第一连接请求数目相同的Ni个第二连接请求；
步骤303、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与Ni个第二连接请求相对应的Ni个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立Ni个连接通道；
步骤304、所述客户端仿真器基于所述Ni个连接通道，在每一个连接通道上模拟一个WAP终端按照相同的速率M/S向WAP2.0网关发送业务请求；因此基于Ni个通道的发送速率为NiM/S；
步骤305、所述WAP2.0网关向服务器仿真器转发所述业务请求；
步骤306、所述服务器仿真器根据所述业务请求向WAP2.0网关返回第三响应；
步骤307、所述WAP2.0网关向客户端仿真器转发所述第三响应；
步骤308、客户端仿真器判断所述第三响应，如果均为成功响应则断开所述数个连接通道，增大第一连接请求的发送数目执行步骤301；如果包含失败响应，则断开所述数个连接通道，执行步骤310；
步骤310、所述客户端仿真器按照包含失败响应所对应的第一连接请求的发送数目，和最后一次均为成功响应所对应的第一连接请求的发送数目的平均数目，向WAP2.0网关发送第一连接请求；
步骤311、所述WAP2.0网关向该客户端仿真器返回与所述Ni个第一连接请求对应的Ni个第一响应，所述客户端仿真器与WAP2.0网关建立Ni个连接通道，所述WAP2.0网关向服务器仿真器发送与所述Ni个第一连接请求数目相同的Ni个第二连接请求；
步骤312、服务器仿真器向所述WAP2.0网关返回与Ni个第二连接请求相对应的Ni个第二响应，所述服务器仿真器与WAP2.0网关也建立该Ni连接通道；
步骤313、所述客户端仿真器基于所述Ni个连接通道，模拟Ni个WAP终端向WAP2.0网关按照首次业务请求的发送速率M/S发送业务请求；
步骤314、所述WAP2.0网关向服务器仿真器转发所述业务请求；
步骤315、所述服务器仿真器根据所述业务请求向WAP2.0网关返回第三响应；
步骤316、所述WAP2.0网关向客户端仿真器转发所述第三响应；
步骤317、客户端仿真器判断所述第三响应，如果均为成功响应则断开所述Ni个连接通道，执行步骤320；如果包含失败响应，则断开所述数个连接通道，执行步骤330；
步骤320、所述客户端仿真器判断该均为成功响应所对应的第一连接请求的发送数目，与最后一次包含失败响应的所对应的第一连接请求的发送数目是否可以平均，如果可以平均则执行步骤321，否则执行步骤340；
步骤321、客户端仿真器模拟Ni个WAP终端向WAP2.0网关，按照均为成功响应所对应第一连接请求的发送数目，和最后一次包含失败响应所对应的第一连接请求的发送数目平均后的数目发送第一连接请求，执行步骤311；
步骤330、所述客户端仿真器判断该均包含失败响应所对应的第一连接请求发送的数目，与最后一次均为成功响应所对应的第一连接请求发送数目是否可以平均，如果可以平均则执行步骤331，否则执行步骤340；
步骤331、客户端仿真器模拟Ni个WAP终端向WAP2.0网关，按照包含失败响应所对应的第一连接请求的发送数目，与最后一次均为成功响应所对应的第一连接请求发送的数目平均后的数目发送第一连接请求，执行步骤311；
步骤340、该客户端仿真器根据所述第三响应得到WAP2.0网关的最大请求处理速率。
在步骤320，客户端仿真器判断出本次均为成功响应所对应的第一连接请求的发送数目，与上次包含失败响应对应的第一连接请求的发送数目不可以平均，则说明本次发送第一连接请求的数目与上次包含失败响应对应的第一连接请求的发送数目相差1，因此本次全部成功响应对应的业务请求的发送数目，与业务请求的发送速率M/S的乘积为本网关的最大请求处理速率，即WAP2.0网关支持的最大HTTP处理速率。
在步骤330，客户端仿真器判断出本次包含失败响应所对应的第一连接请求的发送数目，与上次全部成功响应对应的第一连接请求的发送数目不可以平均，则说明本次发送第一连接请求的数目与上次全部成功响应对应的第一连接请求的发送数目相差1，因此上次全部成功响应对应的第一连接请求的发送数目，与业务请求的发送速率M/S的乘积为本网关的最大请求处理速率。
综上所述，在上一实施例是利用相同的连接通道N，基于其改变业务请求的发送速率Mi，来测量最大请求处理速率的，而本实施例则是改变连接通道Ni，而业务请求的发送速率M是不变的，来进行测量最大请求处理速率，但是其结果一定是相同的。
以上两项WAP2.0网关的性能指标越高说明WAP2.0网关的性能越高。
因此，本发明WAP2.0WAP网关性能的测试方法实现了灵活和方便的对WAP2.0网关的性能进行测试。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种WAP网关性能的测试系统，包括WAP网关，其特征在于，还包括：
客户端仿真器，与所述WAP网关连接，用于模拟移动用户终端，仿真WAP终端和无线接入网络，实现WAP1.2和WAP2.0协议及基于其上的业务流量；
服务器仿真器，与所述WAP网关连接，用于模拟Web服务器以及数据业务平台，实现HTTP协议和基于其上的业务流量。
2.根据权利要求1所述的WAP网关性能的测试系统，其特征在于，所述数据业务平台包括：多媒体消息服务平台和KJava业务平台。
3.一种基于权利要求1所述的测试系统测试WAP网关最大并发连接数的方法，其特征在于，包括：
步骤101、客户端仿真器模拟WAP终端向WAP网关发送连接请求；
步骤102、所述WAP网关向所述客户端仿真器返回响应；
步骤103、所述客户端仿真器判断该响应，若为成功响应，则与所述WAP网关保持连接，模拟另一WAP终端返回步骤101依次执行；否则，执行步骤104；
步骤104、所述客户端仿真器根据所述WAP网关返回的成功响应的数目得到WAP网关的最大并发连接数。
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