CN102368721A - 一种ms集群系统的性能测试系统及测试方法 - Google Patents

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张强
戴上静
吴刚
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Abstract

本发明提供一种MS集群系统的性能测试系统及测试方法，其中该系统包括：MS集群系统、机顶盒模拟装置、IPQAM设备及播放终端；所述机顶盒模拟装置用于模拟测试用例，并根据其与所述MS集群系统信令交互的时间信息分析所述MS集群系统的相关性能；所述播放终端用于接收并播放所述MS集群系统根据所述机顶盒模拟装置的请求选择发送的媒体流，根据播放结果得出MS集群系统的性能数据；本发明的性能测试系统将媒体流的播放与信令的处理分离，解决了现有测试系统中测试机负载过重的问题，并有利于对媒体流的分析和处理；系统中的机顶盒模拟装置可以模拟多个机顶盒，使测试用例包含的用户负载数量大大增加，大大节省了测试成本。

Description

一种MS集群系统的性能测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及流媒体服务器系统的性能测试的技术领域，特别涉及一种MS集群系统的的性能测试系统及测试方法。
背景技术
随着互联网的普及，利用网络传输声音与视频信号的需求也越来越大。广播电视等媒体上网后，也都希望通过互联网来发布自己的音视频节目。但是，音视频在存贮时文件的体积一般都十分庞大。在网络带宽还很有限的情况下，用户不得不花几十分钟甚至更长的时间等待一个音视频文件的传输，流媒体技术的出现，在一定程度上使互联网传输音视频难的局面得到改善。
流媒体指以流方式在网络中传送音频、视频和多媒体文件的媒体形式。相对于下载后观看的网络播放形式而言，流媒体的典型特征是把连续的音频和视频信息压缩后放到网络服务器上，用户边下载边观看，而不必等待整个文件下载完毕。该技术先在使用者端的计算机上创建一个缓冲区，在播放前预先下载一段数据作为缓冲，在网路实际连线速度小于播放所耗的速度时，播放程序就会取用一小段缓冲区内的数据，这样可以避免播放的中断，也使得播放品质得以保证。由于流媒体技术的优越性，该技术广泛应用于视频点播、视频会议、远程教育、远程医疗和在线直播系统中。
目前，全球范围内的流媒体技术产品主要有RealNetworks公司的RealSystem、Microsoft公司的Winodws Media和Apple公司的QuickTime。这三大产品有各自的特点和优势：RealSystem拥有最大的市场份额，支持最多的硬件平台，采用标准化的流媒体协议；WindowsMedia基于微软的操作系统，使用、管理方便，而且捆绑在微软的操作系统里免费提供，其市场占有率正在迅速增长；QuickTime是最早也是最专业的流媒体技术，支持几乎所有主流的个人计算平台，是数字媒体领域事实上的工业标准，是创建3D动画、实时效果、虚拟现实、A/V和其他数字流媒体的重要基础。
运营商方面，已有英国、法国、瑞士、意大利等开展了IPTV等业务，提供诸如视频点播、PVR、nPVR等业务，很少运营商能够提供时移电视功能；而在数字电视运营方面，提供的业务主要有视频直播、视频点播、信息服务等，没有提供时移电视和栏目点播等交互类的服务。在服务器的选择上，国外运营商多采用BitBand、Entone Technologies、Arroyo、Broadbus、Kasenna等公司的方案。
在本发明中，我们按照国家广播电视总局的最新规范，来设计一款全新的流媒体服务器，为用户提供视频点播、电视回看和时移电视的业务，流媒体服务器通过集群的方式连接起来，后台连接磁阵，服务大量的用户。而普通用户通过机顶盒来点播，媒体服务器将流媒体数据下发到IPQAM设备，机顶盒从IPQAM设备上读取数据流并且在屏幕上显示出来，用户采用这种方式来观看视频。为了设计一款高性能的服务器，必须要有适当的测试手段来测试流媒体服务器的性能，这样才有助于不断改进流媒体服务器的设计。
现有的技术方案为：MS(Media Server)集群系统是为用户提供点播和直播服务所需要的流媒体资源服务器。目前，对MS集群系统进行测试时采用模拟测试方法，测试系统结构如图1所示，即使用n(n为正整数)个机顶盒(即图1中所示的机顶盒1至机顶盒n)模拟多用户以实现对MS集群系统性能的测试。测试时，多个用户分别通过机顶盒点播节目或选择直播频道，MS集群系统接收到某个用户的点播或直播请求后，将该用户点播或直播的媒体流发送到该用户使用的机顶盒供该用户观看。现有的技术方案的缺点在于：由于模拟测试时需要模拟的用户成千上万，考虑到成本及占用空间等问题，全部使用机顶盒来完成测试是不现实的；另外，测试过程中，测试机系统需要同时处理媒体流和信令，这会导致测试机负载过重，受测试机性能所限，往往会进一步导致测试结果的失真。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：本发明提供一种基于集群的流媒体服务器系统的性能测试系统及测试方法，该性能测试系统将媒体流的播放与信令的处理分离，解决了现有测试系统中测试机负载过重的问题，并有利于对媒体流的分析和处理；系统中的机顶盒模拟装置可以模拟多个机顶盒，使测试用例包含的用户负载数量大大增加，大大节省了测试成本。
本发明解决上述的技术问题的技术方案为：
一种MS集群系统的性能测试系统，该系统包括：MS集群系统、机顶盒模拟装置、IPQAM设备及播放终端；所述机顶盒模拟装置用于模拟测试用例，并根据其与所述MS集群系统信令交互的时间信息分析所述MS集群系统的相关性能；所述播放终端用于接收并播放所述MS集群系统根据所述机顶盒模拟装置的请求选择发送的媒体流，根据播放结果得出MS集群系统的性能数据；
为了能准确快速测试流媒体服务器能支持的最大并发数，通过改写代码去除流媒体服务器当中一些不必要的验证模块，保证测试机和流媒体服务系统能直接快速地打交道；
采用ACE封装的底层通信函数来模拟机顶盒设备，从而发出信令，并且采用线程池的方式来模拟并发用户，而且会每隔1s就动态增长并发的用户数；同时在ACE的实现代码中，记下了信令响应前后的时间，用于计算流媒体服务器对信令的处理时间；
在RTSP的信令当中，指定了流媒体服务器应该发送的客户端地址，这样就实现了将信令和数据分离，减轻了测试机的压力。
上述方案中，MS集群系统之间用千兆网卡通过交换机连接在一起，MS集群系统后台通过光纤统一连接磁盘阵列，机顶盒模拟装置以软件的形式运行在普通的服务器上面，普通服务器同样通过千兆网卡连接在交换机上面，IPQAM设备一方面通过千兆网卡连接到交换设备上面，接收从MS集群系统发送过来的数据流，另一方面通过HFC网络连接所有的播放终端，所有设备均在一个局域网内。
上述方案中，所述性能测试系统还包括IPQAM设备和路由器，用于将所述MS集群系统选择发送的媒体流传输给所述播放终端。
上述方案中，所述性能测试系统还包括交换设备，用于实现所述机顶盒模拟装置与所述MS集群系统的信令交互。
上述方案中，所述机顶盒模拟装置根据所述时间信息分析的所述MS集群系统的相关性能包括所述MS的响应速度及最大并发流数。
上述方案中，所述机顶盒模拟装置与所述MS集群系统信令交互的时间信息为所述机顶盒模拟装置向所述MS集群系统发送信令的时间及从所述MS集群系统接受信令的时间。
上述方案中，所述性能测试系统包括至少1台播放终端，所述测试人员可任意选择播放终端播放所述媒体流。
上述方案中，所述机顶盒模拟装置模拟的测试用例包括至少1个用户负载。
一种MS集群系统的性能测试方法，包括以下步骤：
a、机顶盒模拟装置测试用例，并通过交换设备向MS集群系统发送播放请求信令；
b、所述MS集群系统接收到播放请求信令后，通过交换设备向机顶盒模拟装置返回播放响应信令，并选择相应的媒体流发送给播放终端加以播放；
c、所述机顶盒模拟装置根据所述播放请求信令的发送时间及所述播放响应信令的接收时间分析所述MS集群系统的相关性能，同时，测试人员根据播放结果得出MS集群系统的性能数据。
上述方案中，所述步骤b中，所述内容MS集群系统通过IPQAM设备和路由器将所述媒体流发送给所述播放终端加以播放。
上述方案中，所述机顶盒模拟装置模拟的测试用例包括至少1个用户负载。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的性能测试系统将媒体流的播放与信令的处理分离，解决了现有测试系统中测试机负载过重的问题，并有利于对媒体流的分析和处理；同时，系统中的机顶盒模拟装置可以使测试用例包含的用户负载数量大大增加；因此，采用该性能测试系统进行性能测试时，能提高MS集群系统性能测试的有效性。
附图说明
图1为目前MS集群系统的性能测试系统结构示意图；
图2为本发明MS集群系统的性能测试系统结构示意图；
图3为本发明MS集群系统的性能测试方法流程图。
具体实施方式
图1已在现有技术一中加以描述，此处不再赘述，下面结合其它附图对本发明作进一步的描述。
参照图2，一种MS集群系统的性能测试系统，包括MS集群系统、交换设备、机顶盒模拟装置、IPQAM设备及N(N为正整数)台播放终端(即图2中的播放终端1至播放终端N)；MS集群系统之间用千兆网卡通过交换机连接在一起，MS集群系统后台通过光纤统一连接磁盘阵列，机顶盒模拟装置以软件的形式运行在普通的服务器上面，普通服务器同样通过千兆网卡连接在交换机上面，IPQAM设备一方面通过千兆网卡连接到交换设备上面，接收从MS集群系统发送过来的数据流，另一方面通过HFC网络连接所有的播放终端，所有设备均在一个局域网内。
机顶盒模拟装置用于模拟测试用例，并根据其与所述MS集群系统信令交互的时间信息，包括机顶盒模拟装置向MS集群系统发送信令的时间及从MS集群系统接收信令的时间分析所述MS集群系统的相关性能，如MS集群系统的响应速度及最大并发流数等；所述播放终端通过IPQAM设备和路由器接收并播放所述MS集群系统根据所述机顶盒模拟装置的请求选择发送的媒体流，以使得测试人员根据播放结果得出MS集群系统的性能数据。
上述性能测试系统中，机顶盒模拟装置通过软件模拟的测试用例包括至少1个用户负载与MS集群系统间的信令交互，从而克服了采用真实的机顶盒进行性能测试时，机顶盒的数量受到限制、环境搭建困难等问题。其可以灵活方便地模拟出性能测试时所需要的各种测试用例，实现不受成本及空间的限制的大量用户负载的模拟，对MS集群系统作压力测试及并发流测试，从而增强了MS集群系统性能测试的有效性。
上述性能测试系统通过播放终端播放媒体流，从而将媒体流的播放与信令的交互分离，减少了对测试机的性能要求；系统包括至少1台播放终端，测试人员可以方便地选择任意的播放终端播放MS集群系统发送的媒体流，以评定MS集群系统发送的媒体流的影像质量；比如，在机顶盒模拟装置模拟的测试用例中不同用户点播相同的媒体节目时，测试人员可以通过距离相近的多台播放终端播放该媒体节目，并对播放结果进行比较以判断不同用户负载点播相同的媒体节目时，MS集群系统发送的媒体流的影像质量，根据播放结果得出MS集群系统的性能数据。
参照图3，采用上述MS集群系统的性能测试系统的MS集群系统的性能测试方法，包括以下步骤：
步骤S301：机顶盒模拟装置模拟测试用例，并通过交换设备向MS集群系统发送播放请求信令；机顶盒模拟装置模拟的测试用例包括至少1个用户负载；
步骤S302：MS集群系统接收到所述播放请求信令后，通过交换设备向机顶盒模拟装置返回播放响应信令，并选择相应的媒体流，通过IPQAM设备和路由器发送给播放终端加以播放；测试用例包括多名用户负载时，MS集群系统通过交换设备向机顶盒模拟装置返回各个用户负载的播放响应信令，并将各个用户负载请求的媒体流发送给多个播放终端加以播放；
步骤S303：机顶盒模拟装置根据所述播放请求信令的发送时间及所述播放响应信令的接收时间分析所述MS集群系统的相关性能，如MS集群系统的响应速度及最大并发流数等，同时，测试人员根据所述媒体流的播放结果判断所述媒体流的影像质量；其中，测试用例包括多个用户负载且点播相同的媒体节目时，测试人员可以选择距离相近的多台播放终端播放该媒体节目，并对播放结果进行比较以判断此时MS集群系统发送的媒体流的影像质量，根据播放结果得出MS集群系统的性能数据。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：该系统包括：MS集群系统、机顶盒模拟装置、IPQAM设备及播放终端；所述机顶盒模拟装置用于模拟测试用例，并根据其与所述MS集群系统信令交互的时间信息分析所述MS集群系统的相关性能；所述播放终端用于接收并播放所述MS集群系统根据所述机顶盒模拟装置的请求选择发送的媒体流，根据播放结果得出MS集群系统的性能数据；
为了能准确快速测试流媒体服务器能支持的最大并发数，通过改写代码去除流媒体服务器当中一些不必要的验证模块，保证测试机和流媒体服务系统能直接快速地打交道；
采用ACE封装的底层通信函数来模拟机顶盒设备，从而发出信令，并且采用线程池的方式来模拟并发用户，而且会每隔1s就动态增长并发的用户数；同时在ACE的实现代码中，记下了信令响应前后的时间，用于计算流媒体服务器对信令的处理时间；
在RTSP的信令当中，指定了流媒体服务器应该发送的客户端地址，这样就实现了将信令和数据分离，减轻了测试机的压力。
2.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：MS集群系统之间用千兆网卡通过交换机连接在一起，MS集群系统后台通过光纤统一连接磁盘阵列，机顶盒模拟装置以软件的形式运行在普通的服务器上面，普通服务器同样通过千兆网卡连接在交换机上面，IPQAM设备一方面通过千兆网卡连接到交换设备上面，接收从MS集群系统发送过来的数据流，另一方面通过HFC网络连接所有的播放终端，所有设备均在一个局域网内。
3.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：所述性能测试系统还包括路由器，用于将所述MS集群系统选择发送的媒体流传输给所述播放终端。
4.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：所述性能测试系统还包括交换设备，用于实现所述机顶盒模拟装置与所述MS集群系统的信令交互。
5.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：所述机顶盒模拟装置根据所述时间信息分析的所述MS集群系统的相关性能包括所述MS集群系统的响应速度及最大并发流数。
6.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：所述机顶盒模拟装置与所述MS集群系统信令交互的时间信息为所述机顶盒模拟装置向所述MS集群系统发送信令的时间及从所述MS集群系统接受信令的时间。
7.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：所述性能测试系统包括至少1台播放终端，所述测试人员可任意选择播放终端播放所述媒体流。
8.根据权利要求1所述的一种MS集群系统的性能测试系统，其特征在于：所述机顶盒模拟装置模拟的测试用例包括至少1个用户负载。
9.一种MS集群系统的性能测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S301、机顶盒模拟装置测试用例，并通过交换设备向MS集群系统发送播放请求信令；
步骤S302、所述MS集群系统接收到播放请求信令后，通过交换设备向机顶盒模拟装置返回播放响应信令，并选择相应的媒体流发送给播放终端加以播放；
步骤S303、所述机顶盒模拟装置根据所述播放请求信令的发送时间及所述播放响应信令的接收时间分析所述MS集群系统的相关性能，同时，测试人员根据播放结果得出MS集群系统的性能数据。
10.根据权利要求9所述的一种MS集群系统的性能测试方法，其特征在于：所述步骤S302中，所述内容MS集群系统通过IPQAM设备和路由器将所述媒体流发送给所述播放终端加以播放。
11.根据权利要求9所述的一种MS集群系统的性能测试方法，其特征在于：所述机顶盒模拟装置模拟的测试用例包括至少1个用户负载。
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