CN101247294A - 测试数据生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测试数据生成方法及装置，所述方法包括：接收输入的报文信息；根据报文信息，构建数据报文初始值；根据报文信息中选择的报文变化状态值以及数据报文初始值，生成当前数据报文；调用网卡驱动发送当前数据报文。所述装置包括：接收模块，用于接收输入的报文信息；初始值构建模块，用于根据报文信息，构建数据报文初始值；生成模块，用于根据报文信息中选择的报文变化状态值以及数据报文初始值，生成当前数据报文；发送模块，用于调用网卡驱动发送当前数据报文。本发明测试数据生成方法及装置，以接近于专用测试仪的效率生成各种测试数据，提高了工作效率。

Description

测试数据生成方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种测试数据生成方法及装置。

背景技术

随着计算机网络的飞速发展，网络的规模越来越大，需要的网络设备也越来越多，例如网卡、交换机、路由器、防火墙等。为了保证网络设备的质量，在对其进行研发、生产和售后的过程中，需要进行功能测试。目前对网络设备的测试方法主要是采用专用测试仪进行测试。

例如，测试一台三层交换机的路由功能及其所支持的最大主机数，就是测试分别处于两个网络接口下的主机是否可以通过交换机的路由功能达到通信的目的。因为不同的网络接口分别属于不同的广播域，所以分属于不同网络接口下的主机不能通过广播方式达到通信目的，需要利用三层交换机的路由功能，动态或静态的建立对应的路由表才能通信。这种情况存在路由表容量的上限问题，在测试过程中，需要测试最大主机数，也就是测试路由表容量的上限。

如图1所示，为现有技术中采用专用测试仪进行测试的示意图，交换机10的两个网络接口与专用测试仪11连接。对专用测试仪11进行配置，使其能够向交换机10发送地址解析协议(Address Resolution Protocol，以下简称：arp)数据报文和因特网协议(Internet Protocol，以下简称：ip)数据报文，并且使得发送的arp数据报文的发送方ip递增变化，以及发送的ip数据报文的目的ip地址递增变化，且与上述arp数据报文的发送方ip的变化范围相同，查看交换机10的主机路由表，判断测试的主机数是否能达到路由表容量的上限。

该方法采用昂贵的专用测试仪11(如美国SPIRENT公司的smartbit测试仪)生成各种测试数据，输送到被测网络设备10(如交换机)，能通过观察分析其行为得到测试结果。专用测试仪11的优点是具有很高的工作效率，能在几分钟完成多达几千条主机路由的测试，但因为专用测试仪11价格非常昂贵，所以使得测试方法需要高昂的投资，成本很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试数据生成方法及装置，能以接近于专用测试仪的效率生成各种测试数据，提高工作效率。

本发明提供了一种测试数据生成方法，包括：

接收输入的报文信息；

根据所述报文信息，构建数据报文初始值；

根据所述报文信息中选择的报文变化状态值以及所述数据报文初始值，生成当前数据报文；

调用网卡驱动发送所述当前数据报文。

本发明提供了一种测试数据生成装置，包括：

接收模块，用于接收输入的报文信息；

初始值构建模块，用于根据所述报文信息，构建数据报文初始值；

生成模块，用于根据所述报文信息中选择的报文变化状态值以及所述数据报文初始值，生成当前数据报文；

发送模块，用于调用网卡驱动发送所述当前数据报文。

本发明提供的测试数据生成方法及装置，以接近于专用测试仪的效率生成各种测试数据，提高了工作效率；且不需要高昂的投资，降低了成本。

附图说明

图1为现有技术中采用专用测试仪进行测试的示意图；

图2为本发明测试数据生成方法实施例的流程图；

图3为本发明测试数据生成方法实施例的pc端软件界面示意图；

图4为图2中步骤2的流程图；

图5为图2中步骤3和步骤4的流程图；

图6为本发明测试数据生成方法实施例中发送当前数据报文的流程图；

图7为本发明测试数据生成装置实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图2所示，为本发明测试数据生成方法实施例的流程图，具体包括如下步骤：

步骤1、接收输入的报文信息；

步骤2、根据所述报文信息，构建数据报文初始值；

步骤3、根据所述报文信息中选择的报文变化状态值以及所述数据报文初始值，生成当前数据报文；

步骤4、调用网卡驱动发送所述当前数据报文。

进一步的，本实施例中上述各个步骤的执行主体可以为主机(pc)端软件，如图3所示，为本发明测试数据生成方法实施例的pc端软件界面示意图。本实施例包括多种类型数据报文的生成模板，可以生成arp、因特网控制信息协议(icmp)、传输控制协议(tcp)、用户数据报协议(udp)、因特网组管理协议(igmp)、ip协议第6版(ipv6)、icmp6等类型的数据报文。

具体地说，报文信息包括数据报文输入值，如图4所示，为图2中步骤2的流程图，可以具体为：

步骤21、根据数据报文输入值，确定数据报文输入值对应于所要构建的数据报文初始值的字节位置和字节长度；

步骤22、根据字节长度，将数据报文输入值转换成数据报文初始值的数据形式；

步骤23、将转换后的数据报文输入值添加到字节位置。

如图3所示，构建数据报文初始值所涉及的软件界面为“Layer 2header”、“Layer 3 header”、“Layer 4 header”以及左中部的显示报文区域，这部分界面中的每个输入框对应于所要构建的数据报文初始值的字节位置和字节长度。在“Layer 2 header”界面中包括报文目的地址(MAC DA)、报文源地址(MAC SA)、报文类型(Ethertype)等输入框，其中“MAC DA”输入框，对应于所要构建的数据报文第0～5个字节，共6个字节，因此，当“MAC DA”输入框获得数据报文输入值后，步骤21确定该数据报文输入值对应所要构建的数据报文的字节位置为第0～5个字节，字节长度为6个字节；在这部分界面中，有些输入框是可选项，如“Layer 2 header”界面的“PRI+VID”输入框，只有在构建携带有801.2Q的广播域标识信息(Vlan Tag)的数据报文时，才需要填写该输入框，当该输入框获取数据报文输入值后，步骤21确定该数据报文输入值对应所要构建的数据报文的字节位置和字节长度，将之前构建的数据报文的信息向后移动，为该输入框的信息提供字节位置。在“Layer 3 header”界面中示出了构建ipv4报文时所需要的输入参数，包括差分服务代码点(DSCP)、报文标识(Identifier)、报文片段标识(Flags)、报文生命周期(Time to live)、协议类型(Protocol)、ip报文头校验和字段(Check sum)、源ip地址(Source IP)以及目的ip地址(DestinationIP)。在“Layer 4 header”界面中示出了构建UDP报文时所需要的输入参数，包括源端口(Source port)、目的端口(Destination port)、校验和字段(check sum)。

步骤22中，根据字节长度，将输入框中获得的数据报文输入值转换成数据报文初始值的数据形式。步骤23中，将转换后的数据报文输入值添加到相应的字节位置，从而构建出数据报文初始值。

进一步的，在步骤23之后还可以包括：

步骤24、计算所述数据报文初始值的校验和；

数据报文初始值的某些字段获得输入值后，需要重新计算校验和，如当构建ipv4数据报文时，在除了“check sum”输入框以外的其他输入框获得输入值后，需要重新计算ipv4数据报文头的校验和；不同类型数据报文校验和的计算方法不同，在计算校验和时将遵循相应的规范。

步骤25、将校验和添加到数据报文初始值的校验位；

步骤26、复制数据报文初始值。

本实施例可以自动计算数据报文的各种协议的校验和，在这方面其性能还优于专用测试仪。经过上述步骤构建出的数据报文初始值可以在软件界面的显示报文区域进行显示，方便用户核实。

如图5所示，为图2中步骤3和步骤4的流程图，具体包括：

步骤41、判断步骤1中得到的报文信息中是否包括发送数据报文的周期，即“Periodically”输入框是否选中，若是，则执行步骤42；否则，执行步骤43；

步骤42、根据发送数据报文的周期，配置定时器的定时时间，同时将定时器设为使能状态；

步骤43、生成当前数据报文，并调用网卡驱动发送所述当前数据报文；

步骤1中得到的报文信息中还可以包括当前数据报文的长度、网卡标识，根据当前数据报文的长度和网卡标识，将步骤3生成的当前数据报文进行发送。

步骤44、将计数器的计数值加1；

步骤45、判断报文信息中是否包括发送数据报文的数量，即“Quantificationaly”输入框是否选中，若是，则执行步骤46；否则，执行步骤47；

步骤46、判断所述计数器的计数值是否达到所述发送数据报文的数量，若是，将计数器的计数值清零，执行步骤49；否则，执行步骤47；

步骤47、判断是否到达所述定时时间，若是，则执行步骤49；否则，执行步骤48；

当定时器的定时时间到达时，执行定时器的处理函数，该处理函数可选地将发送当前数据报文的线程挂起，即判断到达所述定时时间时，执行完成发送当前数据报文的步骤。

步骤48、判断发送状态信息是否为使能，若是，将当前数据报文作为数据报文初始值，执行步骤43；否则，执行步骤49；

本步骤具体为：如图3所示，获取右上角发送按钮的发送状态信息，判断发送状态信息是否为使能，若发送状态信息为非使能，则说明用户停止发送线程。

步骤49、完成发送数据报文。

图5所示的步骤中所涉及的软件界面为图3中的“Packet Generator”，其中包括“Packet Size”输入框，用于设置数据报文的长度；“Periodically”输入框，用于设置发送数据报文的周期；“Quantificationaly”输入框，用于设置发送数据报文的数量。举例说明：若“Periodically”输入框的输入值为1000ms，“Quantificationaly”输入框的输入值为1，则每隔1秒发送一个数据报文；若“Quantificationaly”输入框的输入值为100，则每隔1秒发送100个数据报文，各数据报文之间的发送时间间隔不一定相等。若“Periodically”输入框和“Quantificationaly”输入框都没有设置，则将采用pc的最大速度持续发送数据报文，直至用户点击发送按钮，或关闭软件；若“Periodically”输入框设置，但“Quantificationaly”输入框没有设置，则在一个时间窗内，pc用最大速度发送数据报文，当时间窗结束时停止发送；若“Quantificationaly”输入框设置，但“Periodically”输入框没有设置，则pc用最大速度发送指定数量的数据报文，当到达发送的数量时停止发送。该方法实现了定时定量的发送数据报文，提高了工作效率。

本实施例上述发送数据报文的过程中，生成一个数据报文后，就发送该数据报文。本发明还可以将生成的数据报文存储在缓存中，可选地根据“Periodically”和/或“Quantificationaly”参数生成数据报文，然后调用网卡，网卡按照一定速率从缓存中读取报文并发送，使得报文的生成与发送相对独立，进一步提高该方法的稳定性。

如图6所示，为本发明测试数据生成方法实施例中生成当前数据报文的流程图，本实施例以构建的数据报文初始值为基础，通过报文变化控制器对数据报文初始值的指定字段做递增、递减或随机处理，生成当前数据报文；步骤3所涉及的软件界面为“Rule A”、“Rule B”、“Rule C”和“Rule D”，这4部分界面分别对应4个报文变化控制器，其中每个报文变化控制器对应一个计数器，计数器的初始值均为零。这4个报文变化控制器的功能相同，都是对数据报文的指定字段进行递增、递减或随机处理，采用4个报文变化控制器，可以同时对数据报文的4个字段进行处理。

上述步骤43中生成当前数据报文可以具体包括：

步骤31、遍历第N个报文变化控制器，N＝1；

步骤32、获取第N个报文变化控制器对应的报文变化状态值；

步骤321、判断报文变化状态值是否为“关闭”，若否，则执行步骤322；否则，执行步骤33；

步骤322、判断报文变化状态值是否为“随机”，若是，则执行步骤324；否则，执行步骤323；

步骤323、判断报文变化状态值是否为“递减”，若是，则执行步骤325；否则，执行步骤326；

步骤324、将数据报文初始值的指定字节进行随机处理，生成当前数据报文，执行步骤33；

步骤325、将数据报文初始值的指定字节进行递减处理，生成当前数据报文，执行步骤327；

步骤326、将数据报文初始值的指定字节进行递增处理，生成当前数据报文，执行步骤327；

步骤327、将当前报文变化控制器对应的计数器的计数值加1；

步骤328、判断所述计数器的计数值是否超过设定的阈值，若超过，执行步骤329；否则，执行步骤33；

本步骤中阈值指的是“CycleCount”输入框的输入值，用户可以通过向该输入框写入输入值来设定阈值。

步骤329、将步骤26复制的数据报文初始值作为当前数据报文，将计数器的计数值清零，执行步骤33；

步骤33、将N进行加1操作，将当前数据报文作为数据报文初始值；

步骤34、重复执行步骤32～步骤33，直至N大于报文变化控制器的个数，即N＞4；

本实施例中，当N大于4时，说明4个报文变化控制器均已处理完成，则执行步骤35；

步骤35、计算当前数据报文的校验和，并将所述校验和写入当前数据报文的校验位。

图6所示的步骤中，具体地说，每个报文变化控制器包括4种报文变化规则，分别为递增、递减、随机以及关闭，每种报文变化规则对应一种报文变化状态值，即“state”输入框的输入值。在报文变化控制器处理数据报文的过程中，首先从步骤1中得到的报文信息中获取用户输入的信息，包括报文变化状态值(“state”输入框的输入值)、指定字节的起始位置(“offset”输入框的输入值)、指定变化的字节数(“Length”输入框的输入值)以及阈值(“CycleCount”输入框的输入值)；步骤324、325和326中，根据指定字节的起始位置和指定变化的字节数，将数据报文初始值的指定字节进行随机、递减或递增处理，生成当前数据报文。

举例说明：若第1个报文变化控制器的“state”输入框为“递增”，“offset”输入框为4，“Length”输入框为2，“CycleCount”输入框为300，则将对数据报文初始值的第4个和第5个字节进行递增处理；若第4个和第5个字节为0x0501，要发送900(“Quantificationaly”输入框的输入值)个数据报文，则生成的数据报文的第4个和第5个字节将从0x0501递变到0x062C，在这个范围内共变化3次；若“CycleCount”输入框没有输入值，则生成的数据报文的第4个和第5个字节将从0x0501递变到0x0884，在这个范围内变化1次。

本实施例还可以识别pc上的所有网卡适配器，并进行重新编号，生成一个下拉菜单，以供用户选择，该步骤在软件打开的初始阶段执行；如图3所示，在软件界面最上面显示的下拉框，用户可以通过该下拉框选择网卡适配器，本实施例选择“Gigabit Ethernet Driver(192.168.66.22)”作为网卡适配器；软件获取用户的选择，在步骤1中得到的报文信息中即包括用户选择的网卡适配器，进一步在步骤4中，调用用户选择的网卡适配器发送当前数据报文。在一台pc上包括多个网卡的情况下，本实施例能够方便高效的选择发送数据报文的网卡。

本发明提供的测试数据生成方法，能够以接近于专用测试仪的效率生成各种测试数据，提高了工作效率；采用4个报文变化控制器，能够同时对数据报文的4个字段进行处理，且实现了定时定量的发送数据报文，进一步提高了工作效率。

如图7所示，为本发明测试数据生成装置实施例的示意图，本实施例具体包括：接收模块51，用于接收输入的报文信息；初始值构建模块52，用于根据报文信息，构建数据报文初始值；生成模块53，用于根据报文信息中选择的报文变化状态值以及数据报文初始值，生成当前数据报文；发送模块54，用于调用网卡驱动发送当前数据报文。

本实施例还可以包括：复制模块55，用于复制数据报文初始值。

其中初始值构建模块52可以包括：确定单元521，用于根据数据报文输入值，确定数据报文输入值对应于所要构建的数据报文初始值的字节位置和字节长度；转换单元522，用于根据字节长度，将数据报文输入值转换成数据报文初始值的数据形式；添加单元523，用于将转换后的数据报文输入值添加到字节位置；可选地，还包括校验和计算单元524，用于计算数据报文初始值的校验和；校验和添加单元525，用于将校验和添加到数据报文初始值的校验位。

生成模块53可以包括：状态值获取单元531，用于获取报文变化状态值；第一判断单元532，用于判断报文变化状态值是否为“关闭”或“随机”或“递减”或“递增”；变化规则处理单元533，用于根据判断出的报文变化状态值，将数据报文初始值的指定字节进行处理，生成当前数据报文；第一计数单元534，用于当判断出报文变化状态值为“递减”或“递增”时，在生成当前数据报文时，将计数值加1；第二判断单元535，用于判断计数值是否超过设定的阈值；赋值单元536，用于当判断出计数值超过设定的阈值时，将复制的数据报文初始值作为当前数据报文，将计数值清零；当前校验和计算单元537，用于计算当前数据报文的校验和，并将校验和写入当前数据报文的校验位。

发送模块54可以包括：第三判断单元540，用于判断报文信息中是否包括发送数据报文的周期；配置单元541，用于判断出报文信息中包括发送数据报文的周期时，根据发送数据报文的周期，配置定时器的定时时间；发送单元542，用于调用网卡驱动发送当前数据报文；第二计数单元543，用于发送当前数据报文后，将计数值加1；第四判断单元544，用于判断报文信息中是否包括发送数据报文的数量；第五判断单元545，用于判断出报文信息中包括发送数据报文的数量时，判断计数值是否达到发送数据报文的数量；清零单元546，用于当判断出计数值达到发送数据报文的数量时，将计数值清零；第六判断单元547，用于判断出报文信息中不包括发送数据报文的数量时，或者当判断出计数值没有达到发送数据报文的数量时，判断是否到达定时时间；第七判断单元548，用于判断出没有到达定时时间时，判断发送状态信息是否为使能；终止单元549，用于当计数值清零后，或者当判断出到达定时时间时，或者判断出发送状态信息不是使能时，终止发送当前数据报文。

本发明提供的测试数据生成装置，能够以接近于专用测试仪的效率生成各种测试数据，提高了工作效率。

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 (12)

1、一种测试数据生成方法，其特征在于包括：

接收输入的报文信息；

根据所述报文信息，构建数据报文初始值；

根据所述报文信息中选择的报文变化状态值以及所述数据报文初始值，生成当前数据报文；

调用网卡驱动发送所述当前数据报文。

2、根据权利要求1所述的测试数据生成方法，其特征在于，所述报文信息中包括数据报文输入值，所述构建数据报文初始值具体为：

根据所述数据报文输入值，确定所述数据报文输入值对应于所要构建的数据报文初始值的字节位置和字节长度；

根据所述字节长度，将所述数据报文输入值转换成数据报文初始值的数据形式；

将转换后的数据报文输入值添加到所述字节位置。

3、根据权利要求2所述的测试数据生成方法，其特征在于，在所述将转换后的数据报文输入值添加到所述字节位置之后还包括：

计算所述数据报文初始值的校验和；

将所述校验和添加到所述数据报文初始值的校验位。

4、根据权利要求1所述的测试数据生成方法，其特征在于，在所述构建数据报文初始值之后还包括：复制所述数据报文初始值。

5、根据权利要求4所述的测试数据生成方法，其特征在于，所述报文信息包括发送状态信息，所述根据报文信息中选择的报文变化状态值以及所述数据报文初始值，生成当前数据报文，并调用网卡驱动发送所述当前数据报文具体为：

步骤41、判断所述报文信息中是否包括发送数据报文的周期，若是，则执行步骤42；否则，执行步骤43；

步骤42、根据所述发送数据报文的周期，配置定时器的定时时间；

步骤43、生成当前数据报文，并调用网卡驱动发送所述当前数据报文；

步骤44、将计数器的计数值加1；

步骤45、判断所述报文信息中是否包括发送数据报文的数量，若是，则执行步骤46；否则，执行步骤47；

步骤46、判断所述计数器的计数值是否达到所述发送数据报文的数量，若是，将计数器的计数值清零，执行步骤49；否则，执行步骤47；

步骤47、判断是否到达所述定时时间，若是，则执行步骤49；否则，执行步骤48；

步骤48、判断所述发送状态信息是否为使能，若是，则执行步骤43；否则，执行步骤49；

步骤49、完成发送数据报文。

6、根据权利要求5所述的测试数据生成方法，其特征在于，所述步骤43中生成当前数据报文具体为：

步骤31、遍历第N个报文变化控制器，N＝1；

步骤32、获取第N个报文变化控制器对应的报文变化状态值，根据所述报文变化状态值和数据报文初始值，生成当前数据报文；

步骤33、将N进行加1操作，将所述当前数据报文作为数据报文初始值；

步骤34、重复执行步骤32和步骤33，直至N大于报文变化控制器的个数；

步骤35、计算当前数据报文的校验和，并将所述校验和写入当前数据报文的校验位。

7、根据权利要求6所述的测试数据生成方法，其特征在于，每个报文变化控制器对应一个计数器，所述报文变化状态值包括“关闭”、“随机”、“递减”和“递增”；所述步骤32中生成当前数据报文具体为：

步骤321、判断所述报文变化状态值是否为“关闭”，若否，则执行步骤322；否则，结束；

步骤322、判断所述报文变化状态值是否为“随机”，若是，则执行步骤324；否则，执行步骤323；

步骤323、判断所述报文变化状态值是否为“递减”，若是，则执行步骤325；否则，执行步骤326；

步骤324、将数据报文初始值的指定字节进行随机处理，生成当前数据报文，结束；

步骤325、将数据报文初始值的指定字节进行递减处理，生成当前数据报文，执行步骤327；

步骤326、将数据报文初始值的指定字节进行递增处理，生成当前数据报文，执行步骤327；

步骤327、将计数器的计数值加1；

步骤328、判断所述计数器的计数值是否超过设定的阈值，若超过，执行步骤329；否则，结束；

步骤329、将复制的数据报文初始值作为当前数据报文，将计数器的计数值清零，结束。

8、一种测试数据生成装置，其特征在于包括：

接收模块，用于接收输入的报文信息；

初始值构建模块，用于根据所述报文信息，构建数据报文初始值；

生成模块，用于根据所述报文信息中选择的报文变化状态值以及所述数据报文初始值，生成当前数据报文；

发送模块，用于调用网卡驱动发送所述当前数据报文。

9、根据权利要求8所述的测试数据生成装置，其特征在于，所述初始值构建模块包括：

确定单元，用于根据所述数据报文输入值，确定所述数据报文输入值对应于所要构建的数据报文初始值的字节位置和字节长度；

转换单元，用于根据所述字节长度，将所述数据报文输入值转换成数据报文初始值的数据形式；

添加单元，用于将转换后的数据报文输入值添加到所述字节位置。

10、根据权利要求9所述的测试数据生成装置，其特征在于，所述初始值构建模块还包括：

校验和计算单元，用于计算所述数据报文初始值的校验和；

校验和添加单元，用于将所述校验和添加到所述数据报文初始值的校验位。

11、根据权利要求8所述的测试数据生成装置，其特征在于还包括：复制模块，用于复制所述数据报文初始值。

12、根据权利要求11所述的测试数据生成装置，其特征在于，所述生成模块包括：

状态值获取单元，用于获取报文变化状态值；

第一判断单元，用于判断所述报文变化状态值是否为“关闭”或“随机”或“递减”或“递增”；

变化规则处理单元，用于根据判断出的报文变化状态值，将数据报文初始值的指定字节进行处理，生成当前数据报文；

第一计数单元，用于当判断出所述报文变化状态值为“递减”或“递增”时，在生成当前数据报文时，将计数值加1；

第二判断单元，用于判断所述计数值是否超过设定的阈值；

赋值单元，用于当判断出所述计数值超过设定的阈值时，将复制的数据报文初始值作为当前数据报文，将计数值清零；

当前校验和计算单元，用于计算当前数据报文的校验和，并将所述校验和写入当前数据报文的校验位。

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